Crédito:FAPESP
Um conjunto de tecnologias que deve ter seus primeiros resultados daqui a quatro anos foi projetado para resolver um dos maiores desafios mundiais de exploração de petróleo e gás hoje:o dióxido de carbono (CO 2 ) e metano (CH 4 ) emissão na atmosfera.
A inovação, o resultado de uma patente depositada em 2018, consiste em injetar o CO 2 e CH 4 que vem de poços durante a extração de petróleo em cavernas de sal como forma de reduzir a quantidade de gás carbônico nas emissões.
A primeira "caverna piloto" pode ficar pronta em 2022 e é resultado de estudos realizados no Centro de Pesquisa para Inovação em Gás (RCGI), estabelecido pela FAPESP e Shell, sediada na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP). O RCGI é um dos Centros de Pesquisa em Engenharia (ERC) financiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP em parceria com empresas.
“Este é um conceito conhecido como Carbon Capture Storage (CCS). Neste caso, o CO 2 é armazenado em grandes cavernas na própria camada de sal. Esta é talvez uma das melhores maneiras de obter energia limpa a partir de um combustível fóssil durante o processo de produção, "disse Julio Meneghini, professora da Poli-USP e coordenadora da RCGI.
Meneghini foi um dos palestrantes do primeiro dia de sessões realizadas durante a FAPESP Week London, ocorrendo em Londres de 11 a 12 de fevereiro, 2019.
O local da caverna em que os testes iniciais serão executados ainda não foi determinado, mas deve estar em uma das áreas que abrigam os campos de petróleo do pré-sal. Durante esta fase inicial, provavelmente terá metade do tamanho das cavernas que serão usadas quando a tecnologia estiver operando em plena capacidade:450 metros de altura por 150 metros de largura.
De acordo com Meneghini, O Brasil será o primeiro lugar no mundo a usar este conceito, e o modelo poderia ser exportado para outros países. Além de armazenar CO 2 , a caverna também pode armazenar metano e separar os dois gases usando a gravidade. Desde CH 4 , também conhecido como gás natural, tem uma densidade menor, ele permanecerá na parte superior da caverna para possível uso posterior. O dióxido de carbono permanecerá na parte inferior.
O pesquisador espera que pelo menos os testes iniciais de construção da caverna ocorram até 2022. O cenário mais otimista prevê que 2022 será o ano em que a caverna começará a operar.
Captura de gás carbônico
"O que é novo não é apenas a caverna, mas as várias inovações que vêm junto com ele, como separadores de gás supersônicos, compressores projetados para otimizar a topologia, e membranas de nanotubos de grafeno usadas para separar os gases, "disse o pesquisador.
O novo CO 2 compressores são vitais para o funcionamento do projeto, dadas as condições extremas de pressão encontradas lá. Da própria linha de água, a distância da superfície ao fundo do mar é 2, 000 a 3, 000 metros de profundidade. Essa e outras variáveis deixam o gás no estado conhecido como supercrítico.
“Tem a densidade de um líquido e a viscosidade de um gás. Portanto, um compressor projetado para essa condição específica é necessário. Desenvolvemos uma nova metodologia que consiste em otimizar o compressor precisamente para as condições do fluido supercrítico, "Meneghini disse.
Outra tecnologia relacionada às cavernas de dióxido de carbono são os separadores de gás. Também por causa das condições do pré-sal, o que é conhecido como separadores supersônicos de geometria variável estão sendo desenvolvidos para cada composição da mistura de CO 2 e metano.
Além disso, membranas de nanotubos de grafeno também estão sendo desenvolvidas para separar os gases com a menor perda de energia possível.
A captura do gás carbônico também pode ocorrer durante a geração do etanol. “O gás capturado pode ser armazenado ou utilizado na indústria alimentícia, na produção de bebidas carbonatadas como refrigerantes. Fazendo isso, valores de emissão negativos podem ser obtidos, "disse Meneghini, que explicou que os experimentos ainda estão sendo realizados em pequena escala.
As tecnologias estão surgindo em um contexto de aumento da demanda de energia per capita em todo o mundo e da necessidade de mitigar as emissões à luz das mudanças climáticas globais.
