Avaliação hidrogeoquímica da interação CO₂-água subterrânea-mineral em aquífero raso : implicações para o monitoramento ambiental em projetos de armazenamento geológico de carbono (CCS)

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Zielinski, João Pedro Tauscheck
• Orientador(a): Reginato, Pedro Antonio Roehe
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hidrogeoquimica; Aquifero; Monitoramento ambiental; Carbono
• Palavras-chave em Inglês: CO₂ leakage; Hydrogeochemistry; Environmental monitoring; CCS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/285580

O aumento contínuo da concentração de CO₂ atmosférico, decorrente das atividades humanas, está causando graves consequências climáticas. Nesse contexto, tecnologias como a Captura e Armazenamento Geológico de Carbono (CCS) são essenciais para reduzir as emissões. No entanto, essa técnica, que envolve a injeção de CO₂ em reservatórios geológicos, levanta preocupações quanto ao potencial vazamento do gás em direção à superfície, o que poderia comprometer a qualidade da água subterrânea acima desses reservatórios. Embora o CO₂ não seja intrinsecamente um contaminante, sua concentração excessiva pode desencadear reações com a mineralogia do aquífero, alterando a qualidade da água, tornando crucial a avaliação das possíveis consequências dessa interação. Este estudo objetiva avaliar a interação CO₂-água subterrânea-mineral em um aquífero poroso raso de mineralogia aluminossilicática, identificando alterações hidrogeoquímicas e determinando parâmetros indicativos desse processo. Para isso, foi realizada uma caracterização hidrogeológica e geofísica no campo experimental do TECNOPUCViamão (RS), além do monitoramento da variabilidade hidroquímica e da assinatura isotópica de carbono (δ¹³C-DIC) ao longo de três anos. A água subterrânea foi coletada em poços de monitoramento multiníveis em diferentes unidades hidroestratigráficas. Em seguida, um experimento de vazamento controlado de CO₂ foi conduzido com monitoramento frequente da interação por meio de análises físicoquímicas e químicas de elementos maiores, menores e traços. Apesar do impacto de eventos de precipitação em alguns parâmetros, observou-se uma alta correlação (ρ > 0,70) e um padrão linear cronológico de evolução entre a pressão parcial de CO₂ (PCO₂) e variáveis como Condutividade Elétrica (CE), pH, ORP, Alcalinidade Total (AT), Ca, Mg, K, Na, Si, Ba, Sr, Fe, Mn, PO₄ ³⁻ e HCO₃⁻, com alguns parâmetros destacando-se como indicadores mais eficazes do impacto de vazamentos de CO₂. Alguns elementos, como Fe e Mn exigem atenção, pois excederam limites legais. Esses resultados indicam que, com monitoramento adequado e um background sazonal bem estabelecido, é possível diagnosticar e avaliar eficazmente os impactos de vazamentos não intencionais de CO₂ em projetos de CCS.