Estudo conclui que sequestro geológico induzido pode ser capaz de armazenar CO2 por milhões de anos

Carbono sequestrado no subsolo – O processo de remoção de dióxido de carbono, conhecido como sequestro de carbono, tem sido discutido há mais de dez anos como uma das principais alternativas para tentar controlar os níveis do gás na atmosfera e diminuir o efeito estufa e as mudanças climáticas.

Esse mecanismo ocorre naturalmente em oceanos, florestas e em outros organismos que, por meio de fotossíntese, capturam o carbono e lançam oxigênio na atmosfera.

Recentemente estudos começaram a avaliar o potencial do sequestro geológico induzido, que envolveria o desenvolvimento de tecnologias para capturar e armazenar o excesso de carbono no subsolo. Uma nova pesquisa, publicada na edição desta quinta-feira (2/4) da revista Nature, aponta um futuro promissor para essa alternativa.

Não só futuro como passado, pois o artigo destaca que há milhões de anos o dióxido de carbono tem sido armazenado seguramente junto com água subterrânea em campos de gás natural. Entretanto, conter milhões de metros cúbicos de gás carbônico em campos de petróleo ou de gás natural esgotados envolve vários riscos, como o escape do gás. Não se sabia com certeza se o gás poderia ser mantido com segurança no subsolo.

Estudos anteriores usaram modelos computacionais para simular a injeção de dióxido de carbono em reservatórios em campos de gás ou petróleo de modo a tentar identificar onde o gás poderia parar. Alguns modelos apontaram que o gás se dissolveria na água, enquanto outros estimaram que poderia reagir com minerais nas rochas de modo a formar carbonatos, terminando aprisionado.

De modo a verificar exatamente como o gás é mantido, um grupo internacional realizou simulações computacionais e em seguida mediu as taxas de isótopos estáveis de carbono e de gases nobres como hélio e neônio em nove campos de gás na América do Norte, China e Europa. Tais campos foram naturalmente preenchidos com dióxido de carbono há milhões de anos.

A conclusão é que o principal responsável pela captura eficiente, por tanto tempo, é a água. “Ao combinar as simulações com as medições locais, pudemos identificar exatamente onde o dióxido de carbono está sendo mantido. Sabíamos que gás e petróleo estavam armazenados seguramente por milhões de anos em campos de gás e petróleo. Agora, nosso estudo mostrou claramente que o dióxido de carbono tem sido contido natural e seguramente na água subterrânea nesses campos”, disse Stuart Gilfillan, das universidades de Manchester e de Edimburgo, no Reino Unido, principal autor do estudo.

Os pesquisadores apontam que estudos futuros poderão usar tal conhecimento para poder desenvolver tecnologias que permitam o armazenamento artificial do dióxido de carbono. Tais soluções precisarão ser tão eficientes como a estocagem natural, que tem resistido por muito tempo mesmo em casos extremos, como no terremoto que gerou o tsunami no Sudeste Asiático em 2004. Mesmo com uma magnitude acima de 9 na escala Richter, o evento não resultou no rompimento de depósitos geológicos naturais.

O artigo “Solubility trapping in formation water as dominant CO2 sink in natural gas fields“, de Stuart Gilfillan e outros, pode ser lido por assinantes da Nature. Para acessar o artigo clique aqui.

Para maiores informações transcrevemos, abaixo, o abstract:

Solubility trapping in formation water as dominant CO2 sink in natural gas fields
Stuart M. V. Gilfillan, Barbara Sherwood Lollar, Greg Holland, Dave Blagburn, Scott Stevens, Martin Schoell, Martin Cassidy, Zhenju Ding, Zheng Zhou, Georges Lacrampe-Couloume, Chris J. Ballentine
Nature 458, 614 – 618 (02 Apr 2009), doi: 10.1038/nature07852, Letters to Editor

Correspondence to: Stuart M. V. Gilfillan1,2 Correspondence and requests for materials should be addressed to S.M.V.G. (Email: stuart.gilfillan{at}ed.ac.uk).

Abstract

Injecting CO2 into deep geological strata is proposed as a safe and economically favourable means of storing CO2 captured from industrial point sources1, 2, 3. It is difficult, however, to assess the long-term consequences of CO2 flooding in the subsurface from decadal observations of existing disposal sites1, 2. Both the site design and long-term safety modelling critically depend on how and where CO2 will be stored in the site over its lifetime2, 3, 4. Within a geological storage site, the injected CO2 can dissolve in solution or precipitate as carbonate minerals. Here we identify and quantify the principal mechanism of CO2 fluid phase removal in nine natural gas fields in North America, China and Europe, using noble gas and carbon isotope tracers. The natural gas fields investigated in our study are dominated by a CO2 phase and provide a natural analogue for assessing the geological storage of anthropogenic CO2 over millennial timescales1, 2, 5, 6. We find that in seven gas fields with siliciclastic or carbonate-dominated reservoir lithologies, dissolution in formation water at a pH of 5–5.8 is the sole major sink for CO2. In two fields with siliciclastic reservoir lithologies, some CO2 loss through precipitation as carbonate minerals cannot be ruled out, but can account for a maximum of 18 per cent of the loss of emplaced CO2. In view of our findings that geological mineral fixation is a minor CO2 trapping mechanism in natural gas fields, we suggest that long-term anthropogenic CO2 storage models in similar geological systems should focus on the potential mobility of CO2 dissolved in water.

* Matéria da Agência FAPESP, com informações complementares do EcoDebate.

Nota do EcoDebate: sobre a captura e armazenagem de carbono (estocagem de CO2 no subsolo) sugerimos que leiam, também, as matérias “Estocagem de CO2 pode ser a saída para frear aquecimento” e “Alemanha autoriza testes para injeção de CO2 no subsolo“.

[EcoDebate, 04/04/2009]

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