A maior parte dos projetos de pesquisa no CEPAC estão inseridos em quatro programas principais: PRORESERVA, PROCARBO, PROINPO e CARBMAP. Abaixo, uma breve descrição destes e seus respectivos objetivos e atividades em andamento.


Programa de avaliação de integridade, caracterização e previsão de qualidade de reservatórios de petróleo e aquíferos salinos

O programa PRORESERVA visa a caracterização geológica e mineralógica dos reservatórios para armazenamento, assim como o estudo das interações destes com o dióxido de carbono armazenado, através de experimentos em laboratório e simulações numéricas. Uma completa caracterização da rocha-reservatório tem como objetivo prever a qualidade, a integridade e capacidade de reservatórios geológicos para o armazenamento de CO2. Para isto se utilizam técnicas como análise estratigráfica, análise petrográfica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. O estudo dos efeitos da injeção massiva de CO2 em reservatórios geológicos pode ser realizado através de experimentos em laboratório, conduzidos em reatores a alta pressão e temperatura (autoclaves) para simular as condições de campo. Diferentes técnicas de análise são aplicadas na caracterização das amostras de rocha e da fase aquosa. Os mineirais são análisados por microscopia eletrônica de varredura, enquanto a composição das soluções e determinada utilizando espectroscopia de emissão ótica e cromatografia líquida, entre outros. Simulações numéricas são uma ferramenta importante no estudo das interações entre o CO2 injetado e o reservatório geológico, permitindo determinar como e onde o dióxido de carbono permanecerá armazenado, além de auxiliar na análise de riscos de eventuais vazamentos.

Secção de rocha sedimentar vista ao microscópio ótico Reator para experimentos de geoquímica Simulação numérica de injeção de CO2

Projetos:

Título	Financiador
Petrologia, modelagem geoquímica e integridade mineralógica de reservatórios de petróleo e selos para armazenamento de CO2
Estudo da carbonatação de aqüiferos salinos e rochas-reservatório e seu efeito sobre o processo de seqüestro de CO2 em meio geológico.
Estudo das interações rocha-fluído-CO2 nas condições de armazenamento geológico e suas conseqüências para a integridade mineralógica de reservatórios e selos.

Programa para uso energético limpo e não convencional de carvão

O Programa para Uso Energético Limpo e Sustentável de Carvão, conta com laboratório avançado dando um completo portfolio de projetos de PDID&D para o estudo da utilização convencional e não-convencional de energia fornecendo usos do carvão tais como metano contido em camada de carvão (CBM), recuperação avançada de metano em camada de carvão (ECBM), e hidrogênio derivado de camada de carvão via gaseificação de carvão in situ (UCG). Metano contido em Camada de Carvão / Recuperação Avançada de Metano Contido em Camada de Carvão (CBM/ECBM) O armazenamento geológico de CO2 em carvão resulta na recuperação de metano (ECBM, do inglês, Enhanced Coalbed Methane) e consiste na injeção de CO2 no sistema de cleat do carvão que alcança os microporos após a difusão através da matriz. Gaseificação de carvão in situ (UCG) A tecnologia de UCG (do inglês, Underground Coal Gasification) tipicamente consiste de dois poços adjacentes, perfurados na camada de carvão e oxidante pressurizado, como ar, oxigênio, vapor ou nitrogênio são usados para ignição da camada de carvão para produção de gás de síntese (syngas). Os principais constituintes do gás produzido são H2, CO2, CO, CH4 e vapor; a proporção desses gases varia com o tipo de carvão e a eficiência do processo de gaseificação. O armazenamento geológico de carbono em camadas de carvão pode ser realizado em conjunto com tecnologias para extração de metano (ECBM) e gás de síntese (UCG). O carbono tem adsorção preferencial na superfície porosa do carvão comparado ao metano.

Amostra de carvão e sistema de cleats Recuperação de metano em camada de carvão Gaseificação in situ

Projetos:

Título	Financiador
Caracterização geoquímica e petrográfica de carvões para seqüestro de carbono na jazida Sul Catarinense
Avaliação do potencial de seqüestro de carbono em jazidas carboníferas no sul do Brasil

Programa de pesquisa de integridade de poços

O Programa PROINPO desenvolve pesquisa sobre os fatores relacionados à integridade e durabilidade dos poços de injeção de CO2, com foco nos materiais e procedimentos empregados em sua construção, não apenas os de exploração de hidrocarbonetos, mas principalmente os utilizados para a tecnologia de armazenamento geológico de carbono. Paralelamente a estes estudos, o programa tem o objetivo de desenvolver soluções que possam garantir a segurança e viabilidade do armazenamento geológico de carbono.

Possíveis vias de escape de CO2 em poços de injeção/produção Corpos de prova de cimentos testados em laboratório Micrografia de cimento degradado por exposição a CO2 supercrítico

Projeto:

Título	Financiador
Avaliação da resistência à corrosão e carbonatação de concretos empregados em poços de petróleo para armazenamento de CO2

Mapa Brasileiro de Captura, Transporte e Armazenamento Geológico de CO₂

O Programa CARBMAP visa à elaboração de um Sistema de Informações Geográficas (SIG) focado na atividade de Captura Transporte e Armazenamento Geológico de CO2. Por meio da manipulação e integração de dados brasileiros de emissões de CO2 advindas de fontes estacionárias, tecnologias de captura, infra-estrutura dutoviária, e reservatórios geológicos com potencial para armazenamento de CO2 será possível subsidiar a criação de um ranking brasileiro de bacias sedimentares considerando seu potencial de armazenamento geológico de CO2. A associação das informações permite também gerar produtos que auxiliem uma análise direta, e ao mesmo tempo detalhada, da situação atual do Brasil no que se refere a todos os elementos envolvidos na atividade de CCS. É o caso do Atlas brasileiro de captura, transporte e armazenamento geológico de CO2, ainda em fase de elaboração. Futuramente, o CARBMAP contará com um site interativo para visualização das informações e emissão de relatórios do SIG, e com a inclusão de dados de testemunhos coletados e de poços perfurados no país.

Mapa das fontes emissoras de CO2 no Brasil Atlas Brasileiro de Captura, Transporte e Armazenamento de Carbono Sobreposição dos planos de informação geográfica

Projetos:

Título	Financiador
Mapa Brasileiro de Seqüestro Geológico de Carbono - CARBMAP
Avaliação do potencial de seqüestro de carbono em jazidas carboníferas no sul do Brasil

Título	Financiador
Monitoramento de Vazamento de CO2 Armazenado em Campos de Petróleo e Aqüíferos Através de Técnicas de Sensoriamento Remoto
Carbonatação mineral e de resíduos alcalinos para seqüestro de carbono visando a mitigação de mudanças climáticas
Prospecção de rotas sintéticas para o uso do glicerol na obtenção de diferentes produtos
Estudo de líquidos iônicos para captura, transporte e estocagem de dióxido de carbono