Armazenamento geológico de CO2 em aquíferos salinos: reatividade química em selos e rochas reservatório da bacia do Paraná

Abstract

O armazenamento geológico de C02 é uma solução promissora para a redução das emissões atmosféricas deste gás. Dentre os reservatórios geológicos potenciais, aquíferos salinos tem se destacado, pela profundidade adequada, distribuição geográfica e elevada capacidade de armazenamento. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a reatividade química de amostras de formações geológicas da Bacia do Paraná com potencial para o armazenamento de C02. Rochas reservatório (Formação Rio Bonito) e rochas selo (Formações Palermo e Irati) foram avaliadas em duas séries de experimentos: (1) em reatores de Teflon COM C02 dissolvido a pressão atmosférica e (2) em autoclaves com C02 supercrítico a pressão de 12 MPa. Utilizou-se água deionizada e solução de NaCl 0,1 M, temperaturas de 80 a 200°C em experimentos com duração de quatro dias até seis meses. Nas amostras do reservatório Rio Bonito submetidas às reações com C02 observou-se ataque majoritário sobre as fases feldspáticas e carbonáticas: dissolução de K-feldspato e dissolução/re-precipitação de calcita. As amostras das Formações Rio Bonito e Palermo demonstraram ataque sobre fases argilosas, tendo sido na amostra Palermo demonstrada experimentalmente a precipitação de illita a partir de processo de ilitização em meio ácido. As amostras da Formação Irati não demonstraram importante reatividade na presença do CO2; somente na amostra rica em carbonatos verificou-se re-precipitação desta fase mineral. Estes resultados demonstraram a reatividade global da amostras testadas, fornecendo uma avaliação preliminar destas formações para o potencial armazenamento geológico de C02 na Bacia do Paraná, Brasil.

The CO2 geological storage is a prormsmq solution for reducing atmospheric emissions of this gas. Among potential reservoirs, saline aquifers have been highlighted due to appropriate depth, geographical distribution and high storage capacity. In this context, the aim of this work was to evaluate the chemical reactivity of samples of the Paraná basin geological formations, with potential to CO2 storage. Reservoir rocks (Rio Bonito formation) and caprocks (Palermo and Irati formations) were submitted to two series of experiments: (1) in Teflon reactors with dissolved C02 at atmospheric pressure, and (2) in autoclaves with supercritical CO2at pressure of 12 MPa, ando It was used deionized water and NaCI 0. 1M solution, temperature of 80 to 200°C in experiments during 4 days up to 6 months. In Rio Bonito reservoir samples submitted to CO2 reactions major attack in the feldspathic and carbonate phases were observed: K-feldspar dissolution and calcite dissolution/re-precipitation. Rio Bonito and Palermo samples demonstrated attack on clay phases, and on Palermo sample was experimentally demonstrated the iIIite precipitation from acid illitization processo Irati samples do not demonstrated major reactivity in CO2 presence, only carbonate rich sample presented re-precipitation of this mineral phase. These results showed the global reactivity of the evaluated samples, providing preliminary assessment of these formations to potential C02 geological storage in the Paraná basin, Brazil.