Grupo investiga viabilidade de injetar CO2 em reservatórios de gás de folhelho na Bacia Sedimentar do Paraná e em turbiditos do offshore da Bacia de Santos

Um grupo de pesquisadores do FAPESP SHELL Research Centre for Gas Innovation (RCGI) está estudando um método de verificação da possibilidade de estocar CO2 em dois tipos de rochas: os folhelhos da Bacia Sedimentar do Paraná, que ocorrem desde o Mato Grosso até o Uruguai, e os turbiditos do offshore da Bacia de Santos, área de exploração petrolífera.  A ideia é verificar se essas rochas têm capacidade para armazenar o CO2 e se seria possível, no caso dos folhelhos, injetar o CO2 ao mesmo tempo em que se retira o gás natural contido neles (chamado popularmente de gás de xisto). O resultado será publicado no Atlas de CCS das regiões Sul e Sudeste do Brasil, a ser publicado pelo grupo no final do projeto, em dois anos e meio.

No Atlas devem constar todas as informações geológicas das unidades estudadas, os dados obtidos para elas e a localização das áreas mais favoráveis para a realização de Carbon Capture and Storage (CCS) nas regiões sul e sudeste do Brasil. O projeto também avaliará a viabilidade econômica de realização de CCS nos lugares selecionados geologicamente. E, ainda, critérios para avaliações de impactos ambientais e socioambientais da estocagem do CO2 nesses locais. Com base em todas essas informações poderá ser definido se uma área pode ou não receber CO2 com segurança.

Amostras – Para tanto, a equipe do projeto 36 do RCGI (Armazenamento de Carbono em Reservatórios Geológicos no Brasil: Perspectivas para CCS em Reservatórios de Petróleo Não Convencionais “onshore” e de Bacias Sedimentares “offshore” do Sudeste do Brasil), selecionou métodos usados mundialmente para avaliação de capacidade de armazenamento de CO2 em reservatórios geológicos com o intuito de validar estes métodos para as bacias sedimentares brasileiras estudadas ou, devido às distintas características das rochas, se é necessário adaptá-los para as bacias locais. O grupo é coordenado pelo geólogo Colombo Celso Gaeta Tassinari, diretor do Instituto de Energia e Ambiente e docente do Instituto de Geociências da USP (IEE/USP e IGc/USP).

Ele explica que os folhelhos da Bacia do Paraná ocorrem em duas formações geológicas: Ponta Grossa, mais antiga e mais profunda, e Irati, que é mais nova e menos profunda. “Nas áreas de ocorrência dessas rochas há várias termelétricas movidas à carvão. Trata-se de uma zona altamente industrializada, onde o nível de emissão de CO2 é relativamente alto”, ressalta o professor Tassinari. Para estudar essas rochas, os cientistas irão coletar amostras dos folhelhos em pedreiras e amostras de furos de sondagem que já foram executados pelo Serviço Geológico do Brasil – CPRM (Cia. de Pesquisas de Recursos Minerais) e Petrobrás.

Já os turbiditos da Bacia de Santos são rochas sedimentares de granulometria variável que contêm camadas de argila intercaladas. “No caso de Santos, vamos tentar conseguir amostras da ANP, a Agência Nacional do Petróleo. Caso não consigamos, vamos tentar estudar amostras análogas, ou seja, amostras que ocorrem em outro lugar, mas que sejam parecidas com as da Bacia de Santos. E caso também não seja possível identificar esses análogos, vamos fazer a análise com as informações geológicas que temos disponíveis na literatura”, resume Tassinari.

Passo a passo – As amostras serão submetidas a estudos em laboratório, para análise de suas características e composições. “Queremos saber coisas como: que minerais elas contêm, qual a porosidade e a permeabilidade delas, qual a composição das argilas, qual é a quantidade de carbono orgânico total contido nelas, quais são os tipos de matéria orgânica que elas contêm…? Com base nesses estudos, vamos caracterizá-las dentro dos parâmetros usados em nível mundial para qualificar uma rocha como própria para estocagem de CO2. Esses parâmetros internacionais variam de um lugar para outro, e este é mais um desafio.”

Uma das principais características é a porosidade: a rocha tem de ter espaço para o CO2 entrar, e capacidade de retê-lo por pelo menos mil anos. Outra é o grau de saturação de água nos poros da rocha, pois onde há água não pode entrar CO2. A composição dos minerais e da matéria orgânica das amostras também é relevante porque, se forem argilas, e dependendo do tipo de argila, a capacidade de retenção do CO2 dentro da rocha pode ser maior. “Quanto mais matéria orgânica a rocha tiver, maior é a capacidade de reter o CO2, principalmente por adsorção.”

O geólogo explica que é necessário, ainda, checar as condições geológicas em que as rochas estão. “É preciso que estejam a mil metros ou mais da superfície; também temos de saber se a formação tem espessura suficiente (100 ou mais metros de espessura); e ainda verificar se, na região em que camada está em situação favorável, não há fraturas geológicas, porque se houver fraturas o CO2 poderá escapar. Esse trabalho é feito com base em sensoriamento remoto, por exemplo, imagens de satélite de vários tipos, mapas geológicos e outras informações disponíveis.”

Além disso, nos turbiditos de Santos, é preciso atentar para a ocorrência de rochas selantes por cima das rochas estudadas – aquelas que impedem que o CO2 escape. “Pode ser o argilito, ou basaltos, por exemplo. Enfim, rochas que são impermeáveis.”

Por fim, Tassinari ressalta a importância das isotermas – ensaios feitos nas rochas para caracterizar sua capacidade de adsorção de CO2. “Isso pode ser simulado para temperaturas e pressões distintas. Se soubermos a profundidade em que a camada está, podemos estimar a temperatura e a pressão a que ela está submetida e modelar essas condições nas isotermas para saber a capacidade de adsorção das rochas (em gramas de CO2 por tonelada de rocha).”

Folhelhos – Segundo Tassinari, os folhelhos têm uma grande vantagem sobre as outras rochas para retenção de CO2: eles já são rochas que retêm o gás, sem a necessidade de rocha selante, a não ser que estejam completamente fraturados. A outra vantagem é que o folhelho contém o shale gas (gás de folhelho, chamado no Brasil de gás de xisto). “É possível injetar CO2 e retirar o gás natural que está lá. Para cada molécula de CO2 injetada, saem pelo menos duas de CH4”, explica Tassinari. “No caso de se querer construir termelétricas a gás, por exemplo, seria possível pensar em um sistema fechado: colocar essa termelétrica sobre um depósito de shale gas, tirar o gás do folhelho para a usina e injetar o CO2 emitido, sendo um processo sustentável no ponto de vista ambiental, visto que se trata de um sistema fechado, localizado e fácil de monitorar”, sugere.