Modelagem matemática do armazenamento geológico de CO2: análise da eficiência da incorporação do efeito da histerese na permeabilidade relativa e pressão capilar

Autores

DOI:

https://doi.org/10.21712/lajer.2025.v12.n3.p10-19

Palavras-chave:

dióxido de carbono; armazenamento de carbono; aprisionamento capilar; histerese; modelagem numérica.

Resumo

O armazenamento geológico de CO₂ é uma das principais estratégias para mitigação das emissões de gases de efeito estufa. Este estudo analisa o efeito da histerese nas curvas de pressão capilar (Pc) e permeabilidade relativa (kr), fundamentais para compreender o comportamento multifásico do CO₂ em meios porosos. Com base nos modelos de Brooks–Corey (1964) e Killough (1976), e em dados recentes da literatura, observou-se que a consideração da histerese altera significativamente as curvas de Pc e kr, aumentando o aprisionamento capilar e residual, reduzindo a mobilidade do CO₂. Os resultados indicam que modelos histeréticos fornecem previsões mais realistas e seguras sobre a eficiência e a estabilidade do armazenamento geológico de carbono, sobretudo em ciclos de injeção do gás.

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Biografia do Autor

  • Lucas Alexandre Franklin Toé, Universidade Federal do Espirito Santo

    Graduado em Engenharia de Produção (UFES), Mestre em Energia pelo programa de Pós-Graduação em Energia (PGEN/UFES) e, atualmente, Doutorando em Energia pelo mesmo programa de pós graduação. Atuando como engenheiro de produção, adquiriu experiência industrial no setor de logística e eficiência produtiva, também atuou na área de Planejamento e Controle da Produção, uso de ferramentas ERP - SAP, simulações em softwares estatísticos e formação em Green Belt - Six Sigma. No mestrado, realizou pesquisas acerca da viabilidade do uso da tecnologia de CCS, avaliando sua aceitação pública a partir de um conjunto de métodos de estatística descritiva e inferencial. Como doutorando, ainda realiza pesquisas relacionadas a tecnologia de CCS, porém com foco na modelagem matemática e computacional dos mecanismos de aprisionamento que acometem a pluma de gás carbônico injetado nas formações geológicas. Foi no mestrado, e ainda é no doutorado, bolsista CNPQ.

  • Aleson Pinto Santos, Universidade Federal do Espirito Santo

    Técnico em Eletrotécnica, graduado em Engenharia Mecânica, Licenciado em Matemática, possui MBA em Gestão de Projetos, especialização em Educação Matemática e Tecnologias Digitais Aplicadas à Educação, é Mestre em Energia e Doutorando em Energia. Atuou no setor industrial na área de engenharia de processos, definindo os métodos para injeção de alumínio. Atuou também como professor de geometria na educação básica e professor de engenharia mecânica na educação superior. Atualmente é professor do SENAI de Linhares, atuando tanto na mecânica quanto na elétrica.

  • Laura Marina Pinnoti, Universidade Federal do Espirito Santo

    Possui graduação em Engenharia Química pela Fundação Universidade Federal do Rio Grande (1996), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal de São Carlos (1999), doutorado em Engenharia Química pela Universidade Federal de São Carlos (2003), com doutorado-sanduíche no Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa, e pós-doutorado em Biologia Molecular no Centro de Ciências Biológicas e da Saúde da Universidade Federal de São Carlos e em Purificação e Imobilização de enzimas pelo Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentacion (CIAL) - Universid Autonoma de Madrid. Atualmente é professora da Universidade Federal do Espírito Santo e participa como membro permanente do PPGEN, mestrado em Energia, na linha de pesquisa Petróleo, Gás e Energias Renováveis. Possui experiência em Engenharia química na área de Bioquímica - Biotecnologia com ênfase na produção, purificação, imobilização e clonagem de enzimas. Atualmente está desenvolvendo projetos de pesquisas principalmente em obtenção de biocombustíveis e na produção de enzimas utilizadas nos referidos processos.

  • Ana Paula Meneguelo, Universidade Federal do Espirito Santo

    Graduada em engenharia química pela Faculdade de Engenharia Química de Lorena (1998), campus do interior da universidade de São Paulo. Possui mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (2001) e doutorado em Engenharia Química pela Universidade Federal de Santa Catarina (2007). Realizou pós-doutorado na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) focando no desenvolvimento de processos intensificados. Atualmente, é professora associada e ministra disciplinas para o curso de Engenharia de Petróleo na Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), atuando, também, como professora do Programa de Pós-graduação em Energia (PPGEN/UFES) na linha de pesquisa de Petróleo, Gás e Energias Renováveis, no qual realiza pesquisas relacionadas à processos de CCS, incrustações inorgânicas em meios porosos e processamento de petróleo e gás natural. 

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Publicado

11/29/2025

Edição

v. 12 n. 3 (2025): 1 Encontro Interdisciplinar em Energia

Seção

Petróleo e Gás Natural

Licença

Copyright (c) 2025 Latin American Journal of Energy Research

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O autor, no ato da submissão do artigo, transfere o direito autoral ao periódico.

Como Citar

Modelagem matemática do armazenamento geológico de CO2: análise da eficiência da incorporação do efeito da histerese na permeabilidade relativa e pressão capilar. (2025). Latin American Journal of Energy Research, 12(3), 10-19. https://doi.org/10.21712/lajer.2025.v12.n3.p10-19

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