Comportamento da pasta de cimento classe G com adição de nanoalumina para aplicação em armazenamento geológico de carbono
Com a crescente preocupação global com as emissões de gases de efeito estufa, o armazenamento geológico de carbono em poços depletados de petróleo surge como uma estratégia para reduzir as emissões de CO2 na atmosfera. No entanto, a durabilidade dos materiais empregados nesses poços é um desafio dev...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:tede2.pucrs.br:tede/11685 |
| Acesso em linha: | https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11685 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Pasta de Cimento Classe G Degradação por CO2 Nanoalumina CCS CO2 Degradation Class G Cement Paste ENGENHARIAS |
| Resumo: | Com a crescente preocupação global com as emissões de gases de efeito estufa, o armazenamento geológico de carbono em poços depletados de petróleo surge como uma estratégia para reduzir as emissões de CO2 na atmosfera. No entanto, a durabilidade dos materiais empregados nesses poços é um desafio devido à degradação ao longo do tempo. Neste contexto, este trabalho investiga o comportamento de pastas de cimento classe G para poços de petróleo com a adição de nanoalumina (n-Al2O3), em teores de 0,5; 1; 1,5 e 2% em massa, sob condições de armazenamento geológico de carbono (CCS) a 90 °C e 15 MPa nas idades de 21 dias e 90 dias. As amostras foram caracterizadas por resistência à compressão, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microtomografia de raios X, análise termogravimétrica (TGA), difração de raios X (DRX) e ressonância magnética nuclear (RMN) em sólido de 29Si e 27Al. Os resultados demonstraram que a adição da nanopartícula influenciou a evolução da microestrutura e das propriedades mecânicas das pastas de cimento. A análise por MEV revelou uma microestrutura mais densa e menos porosa nas pastas com a adição da nanopartícula. A caracterização por DRX e FTIR indicou que a n-Al2O3 favoreceu a redução dos picos de CH e o aumento da formação do C-S-H. A resistência à compressão apresentou aumento de até 24,3% (2% de n-Al2O3) antes da exposição ao CO2 e de 8,1% (0,5% de n-Al2O3) após exposição em relação à referência. Os resultados de RMN 27Al indicaram que o alumínio é incorporado na cadeia do C-S-H. Além disso, os resultados de RMN 29Si após 90 dias, indicaram maior grau de hidratação e um aumento no comprimento médio da cadeia de C-S-H. De modo geral, a n-Al2O3, promove melhorias nas propriedades das pastas de cimento, tornando-as adequada para o armazenamento geológico de CO2. |
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