En la actualidad, el tema de las emisiones de dióxido de carbono toma gran relevancia, haciendo parte de los retos de sostenibilidad global que incentivan el desarrollo de diferentes estrategias en la búsqueda de la mitigación de efectos sobre el cambio climático. Una de las estrategias de mayor potencial para la disposición del CO2 es el proceso CCS de captura y geo-almacenamiento en formaciones (acuíferos salinos e incluso en yacimientos de hidrocarburos depletados). Sin embargo, al evaluar este tipo de aplicaciones es necesario considerar las condiciones de interacción del CO2 con la formación y sus fluidos presentes, a fin de propiciar un mayor entrampamiento y/o capacidad de almacenamiento. Usualmente los valores efectivos de almacenamiento de las formaciones son menores al 30%, siendo un valor considerablemente bajo comparado con su capacidad total. En este sentido, el desarrollo de este trabajo es enfocado en la evaluación de nanofluidos que puedan incrementar la capacidad de almacenamiento de CO2, basados en la modificación de las condiciones de miscibilización del gas, procesos absortivos e interacción con los iones presentes en las salmueras originales de formación. Este estudio es desarrollado con ayuda de un equipo pendant drop con cámara (HPHT) de alta presión y temperatura en la cual se ponen en contacto el CO2 y las soluciones de interés (en presencia y ausencia del nanofluido). Se evaluaron condiciones iniciales de presión entre 5 y 40 bar a temperatura fija de 315 K. Fueron evaluados nanomateriales base óxido de sílice, óxido de zinc y óxido de alúmina, incluyendo además algunas modificaciones superficiales con aminas tipo DEA (Dietanolamina) a fin de favorecer su interacción con el CO2. El nanofluido es formulado en salmuera de formación con valores de TDS de hasta 1 wt% y dosificaciones del nanomaterial entre 0.01 y 0.1 wt%. El desempeño en el proceso absortivo con la inclusión de los nanofluidos es comparado con soluciones base sin contenido de nanomateriales. Los resultados obtenidos presentan gran efectividad mediante la inclusión de nanofluidos, siendo mejorada la capacidad de absorción de CO2 hasta en un 50% adicional respecto al escenario base. Este estudio, presenta una primera aproximación al desarrollo de nanofluidos de gran potencial para el mejoramiento de los procesos absortivos que permitan mayor almacenamiento de CO2 en yacimientos e incluso con prospectos de aplicación en otros procesos de separación de CO2, gracias al diseño selectivo de los nanofluidos y su interacción con el CO2.

  • Lady Giraldo, Farid B Cortes, Pedro Benjumea, Camilo Franco
  • ljgiraldop@unal.edu.co