Carbonatação in-situ para redução de emissões de CO2 de fontes energéticas e industriais no Alentejo.

Cofinanciado por:
Acrónimo | InCarbon
Designação do projeto | Carbonatação in-situ para redução de emissões de CO2 de fontes energéticas e industriais no Alentejo.
Código do projecto | PTDC/CTA-GEO/31853/2017
Objetivo principal | Reforçar a Investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Região de intervenção | Alentejo

Entidade beneficiária |
  • Universidade de Évora(líder)
  • LNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologia(parceiro)

Data de aprovação | 23-03-2018
Data de inicio | 01-10-2018
Data de conclusão | 30-09-2021
Data de prorrogação | 30-09-2022

Custo total elegível | 238715.96 €
Apoio financeiro da União Europeia | FEDER
Apoio financeiro público nacional/regional | República Portuguesa - 238715.96 €
Apoio financeiro atribuído à Universidade de Évora | 233465.96 €

Resumo

O objetivo do projecto InCarbon é avaliar o potencial de utilização de rochas máficas e ultramáficas existentes no Alentejo para armazenar o CO2 capturado em grandes fontes industriais e de geração de energia, com as existentes no cluster industrial de Sines.


O acordo de Paris estabeleceu a ambição de manter o aquecimento global inferior a 2ºC em relação aos níveis préindustriais. A Captação e Armazenamento de CO2 (CCS) - captura de CO2 em grandes fontes pontuais e o seu armazenamento em formações geológicas - é considerada pela Agência Internacional de Energia como essencial para alcançar esse objetivo e deve contribuir com cerca de 1/6 das reduções de emissões de CO2 até 2050. O valor acrescentado das rochas máficas para armazenamento de CO2 reside na sua capacidade de estabilizar o armazenamento de CO2 através da carbonatação mineral. As rochas máficas e ultramáficas são rochas enriquecidas em catiões metálicos, cuja reação com o CO2 precipita minerais carbonatados, fixando permanentemente o CO2 na forma sólida, num processo desigando por Carbonatação Mineral.

O projecto InCarbon centra-se na carbonatação mineral "in situ" - em que o CO2 é injetado no subsolo, a centenas ou milhares de metros de profundidade. A viabilidade da carbonatação mineral está demonstrada para basaltos, mas o InCarbon abraça o desafio de estudar as tecnologias de carbonatação mineral em rochas com composição mineral e química semelhante (como gabros, peridotitos, piroxenitos, etc) que ocorrem no Alentejo.


A estratégia de investigação dos parceiros do consórcio, Universidade de Évora e LNEG, assenta em três pilares:

i) trabalhos de campo geológico e geofísico;

ii) experiências laboratoriais e;

iii) modelação numérica.


O trabalho de campo e a reinterpretação de dados geofísicos piertmitirão identificar e classificar os maciços rochosos máficos rochosos com as melhores características para a carbonatação mineral. A interação química entre o CO2, as águas subterrâneas e as rochas máficas será estudada em laboratório através da reação de CO2 com amostras de rochas dos maciços selecionados, a pressão e temperatura semelhantes às esperadas nos potenciais locais de injeção. A modelação numérica permitirá replicar os resultados dos ensaios laboratoriais para a escala dos maciços, e estimar a capacidade de armazenamento de CO2.


Se a capacidade de armazenamento for comprovada, a carbonatação mineral proporcionaria uma forma de reduzir as emissões de CO2 das fontes industriais e de energia que poderia ser implementada próximo do cluster industrial de Sines, fornecendo o incentivo para dissociar a actividade industrial da região da problemática das emissões de CO2.


Objetivos, atividades e resultados esperados/atingidos

Objetivos

O objectivo do projecto InCarbon é avaliar o potencial das rochas máficas e ultramáficas no Alentejo para o armazenamento de CO2 capturado em grandes fontes industriais e de geração de energia, como as existentes no cluster industrial de Sines.
As rochas máficas e ultramáficas são enriquecidas em catiões Ca2+, Mg2+ e Fe2+, cuja reação com o CO2 precipita minerais carbonatados, fixando permanentemente o CO2 em forma mineral, num processo denominado Carbonatação Mineral.

O InCarbon centra-se na carbonação mineral in situ - em que o CO2 é injetado no subsolo, a centenas ou milhares de metros de profundidade, em rochas máficas. A viabilidade da carbonatação mineral está demonstrada em basaltos nos projetos CarbFix (Islândia) e Wallula (EUA), mas o InCarbon abraça o desafio de estudar a carbonatação mineral nos tipos específicos de rochas máficas que ocorrem no Alentejo: gabros, peridotitos, piroxenitos, e outros.


A estratégia de investigação baseia-se em três pilares: i) trabalho de campo geológico e geofísico; Ii) ensaios laboratoriais e; iii) modelação numérica.


O trabalho de campo e a reinterpretação de dados geofísicos permitem identificar e classificar os maciços rochosos máficos e ultramáficos do Alentejo com as características mais favoráveis para a carbonatação mineral. O maciço de Sines, situado nas proximidades do pólo industrial, será o principal alvo, mas outras ocorrências ultramáficas, onshore e offshore (no âmbito da cooperação com o projecto MINEPLAT, financiado pelo Alentejo 2020) serão também detalhadamente avaliadas. A interação química entre o CO2 e as rochas máficas será estudada laboratorialmente através da reação do CO2 com amostras de rochas dos maciços selecionados a pressão e temperaturas compatível com as profundidades de injeção. A modelação numérica replicará os resultados das experiências laboratoriais para a escala dos maciços, permitindo prever o comportamento a longo prazo do CO2 injetado e estimar a capacidade de armazenamento.


O consórcio é composto pela Universidade de Évora e pelo LNEG, que colaboraram em quase todos os projectos relacionados com a captura e armazenamento de CO2 realizados em Portugal, incluindo a quantificação da capacidade de armazenamento em Portugal (projecto KTEJO), a definição do das redes de transporte de CO2 (projecto COMET) e o Roteiro nacional da CCS (projecto CCS-PT). As experiências laboratoriais de carbonatação serão conduzidas nas instalações do Instituto Geológico e Mineiro de Espanha, IGME, e um consultor dessa instituição estará permanentemente envolvido no projeto.


Se a capacidade de armazenamento for comprovada, a carbonatação mineral proporcionaria uma forma de reduzir as emissões de CO2 das fontes industriais e de energia que poderia ser implementada próximo do cluster industrial de Sines, fornecendo o incentivo para dissociar a actividade industrial da região da problema das emissões de CO2.

Atividades

Atividade 1 - Seleção e caracterização estrutural de maciços máficos e ultramáficos.
Atividade 2 - Caracterização laboratorial de amostras dos maciços selecionados.
Atividade 3 - Ensaios laboratoriais de carbonatação mineral.
Atividade 4 - Definição espacial dos maciços através de métodos geofísicos.
Atividade 5 - Modelação geoquímica e avaliação da capacidade de armazenamento.
Atividade 6 - Ultrapassar os desafios colocados pela precipitação de minerais.
Atividade 7 - Coordenação científica e gestão do projeto.

Resultados

O principal resultado esperado no projecto é uma quantificação da capacidade de armazenamento de CO2 em rochas máficas e ultramáficas e uma avaliação do potencial de aplicação da tecnologia na região do Alentejo. Estudos anteriores, noutras regiões, encontraram alguns desafios para a implementação da tecnologia, nomeadamente a diminuição da permeabiliadde dos maciços ao longo do tempo devido à precipitação de minerais carbonatados, e o projecto prevê efectuar avanços na resolução desses desafios.

Finalmente, através dos contatos e seminários previstos com os stakeholders e o público em geral, espera-se atingir um maior nível de conhecimento da opinião pública sobre as possibilidades de mitigação das alterações climáticas através do armazenamento geológico de CO2.

Estes resultados esperados consubstanciam-se num conjunto de deliverables e publicações científicas a produzir em cada uma das Actividades do projecto e que se encontram listados nos "Documentos Anexos".