2009-04-04

Subject: Seguindo o destino do dióxido de carbono no subsolo

 

Seguindo o destino do dióxido de carbono no subsolo

 

 

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Chaffin Ranch geyserNum artigo publicado esta semana na revista Nature, investigadores ingleses firmaram as nossas noções sobre o que acontece ao dióxido de carbono enterrado no subsolo ao longo de milhões de anos.

Eles descobriram que em rochas sedimentares é pouco provável que este fique aprisionado em minerais sólidos, em vez disso deverá dissolver-se na água ou permanecer numa bolha de CO2. Mas o que significa isso relativamente à perspectiva de armazenamento de longa duração do carbono.

Não se sabia já que o CO2 pode ser enterrado de forma segura?

Sim. As companhias petrolíferas injectam rotineiramente CO2 pelos poços para recuperar crude. Em locais onde essa injecção tem sido seguida, não foram detectadas fugas ao longo de décadas e a experiência com campos petrolíferos antigos mostra que reservatórios com a geologia correcta podem aprisionar CO2 por milhões de anos. Mas ainda assim existem algumas incertezas sobre o que acontece ao CO2 no subsolo a longo prazo.

O que fizeram os investigadores?

Para perceber o que deverá acontecer, pelo menos em rochas sedimentares, Stuart Gilfillan, da Universidade de Edimburgo, seguiu CO2 em nove reservatórios naturais no subsolo nos Estados Unidos, China e Hungria. O reservatório mais novo, o domo Bravo no Novo México, foi cheio com CO2 há cerca de 10 mil anos, enquanto o gás do mais antigo, McElmo no Colorado, se formou há 40 a 70 milhões de anos.

Como seguiram os investigadores o destino do gás?

Os investigadores compararam dados sobre vários isótopos recolhidos em amostras das bolhas de gás aprisionadas nos reservatórios e descobriram uma associação surpreendente entre os níveis de CO2 e gases nobres.

A razão entre CO2 e hélio-3 já se sabia que revelava se algum CO2 se tinha perdido após a chegada de ambos os gases do manto. Os investigadores descobriram que quanto mais CO2 era perdido, maior a concentração de gases nobres como o hélio-4 e o néon-20. Os investigadores defendem que esta ligação mostra quanto CO2 se dissolveu na água, expulsando os gases nobres da solução para a bolha de gás.

Quando o CO2 se dissolve em água forma ácido carbónico que, por sua vez, se pode transformar em carbonatos. A equipa sabia que o isótopo de carbono mais pesado, o carbono-13, precipita melhor em minerais do que o mais leve carbono-12. Usando a razão 13C/12C, combinada com os dados isotópicos que revelam que quantidade de CO2 se perdeu da bolha de gás original, mostraram que a maior parte do CO2 perdido se tinha dissolvido na água e não tinha formado minerais.

Não é uma surpresa que o CO2 não tenha ficado aprisionado em minerais?

Nem por isso: este estudo apenas confirma as nossas suspeitas teóricas. "Os geoquímicos de todo o mundo têm andado entusiasmados com o aprisionamento do CO2 em minerais mas penso que sabemos há muito que é algo algo pouco importante na maioria das rochas sedimentares", diz Sue Hovorka, geoquímica na Universidade do Texas, Austin, que trabalhou em experiências piloto de injecção de CO2 em aquíferos salinos. Para rochas como os basaltos, pode ser diferente, acrescenta ela.

 

A água dos reservatórios não escapa, levando o CO2 com ela?

Quando o CO2 se dissolve na água, cria um líquido mais denso que se afunda. Esse tem muito menos probabilidade de se escapar que se o CO2 permanecesse gasoso, em que tem que ser contido por uma 'tampa' de rocha impermeável.

Quando o gás é deliberadamente capturado e injectado no subsolo, é injectado profundamente como um fluido supercrítico, um estado a meio caminho em gás e líquido. "O maior risco da armazenagem de CO2 ocorre quando o CO2 está na fase flutuante (gás ou fluido supercrítico)", diz David Keith, que trabalha na captura e armazenagem de carbono na Universidade de Calgary no Canadá. "Logo que o CO2 se dissolve, o risco é quase zero porque já não existe uma força motora forte a empurrar o CO2 para a superfície. Na minha opinião, faz pouca diferença o CO2 permanecer dissolvido ou ficar mineralizado." 

Mas o CO2 ainda pode escapar, salienta Chris Ballentine, da Universidade de Manchester, que também participou no estudo publicado na revista Nature. A injecção de grandes quantidades de CO2 pode ajudar a expulsar a água dos reservatórios ou a criar líquidos ácidos que corroem as rochas.

Como garantimos que isso não acontece?

De forma simples, este trabalho lembra-nos que precisamos de estudar a hidrogeologia de qualquer local com cuidado, diz Ballentine. Não há dúvida que qualquer local de injecção de CO2 testados até agora, como o projecto do campo Sleipner no Mar do Norte, que está a funcionar desde 1996, tem mostrado baixo risco de fuga de CO2 através de fluxo de água.

Mas Curt Oldenburg, chefe do sequestro geológico de carbono no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley na Califórnia, salienta que estes testes são em extrema baixa escala: "Uma única central pode produzir 8 megatoneladas de CO2 por ano e estes projectos estão a injectar uma megatonelada de CO2 por ano." Ninguém sabe se a injecção em larga escala de CO2 pode perturbar os fluxos de água como se teme.

Eric Oelkers, que trabalha no sequestro de carbono na agência nacional de investigação francesa em Toulouse, CNRS, alerta para o facto de o conhecimento obtido pelos geólogos não estar a ser utilizado nos planos comerciais de armazenamento. "Há um número enorme de projectos e algumas pessoas estão apenas a bombear CO2 para algum buraco na esperança que ele lá fique. Alguém vai fazer asneira mais tarde ou mais cedo." 

 

 

Saber mais:

Stuart Gilfillan, Centro Escocês de Armazenagem de Carbono

IPCC - relatório especial sobre a captura e sequestro de dióxido de carbono

 

 

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