| Resumo : |
A comunidade científica que discute climatologia ainda não chegou a um consenso com relação ao fator antrópico na questão do aquecimento global, mas há uma série de medidas públicas que incentivam a busca por estratégias que mitiguem a emissão do gás carbônico na atmosfera, uma vez que ele é apontado como um dos principais suspeitos de provocar o temido efeito estufa, posto que sua concentração tem aumentado bastante nos últimos anos. A Petrobras, como uma das maiores exploradoras de petróleo do mundo, é uma empresa que se preocupa com o desenvolvimento científico acerca das estratégias de controle ao CO2, já que a alta concentração desse gás estaria atrelada ao uso de combustíveis fósseis. Uma das técnicas mais conhecidas e aclamadas nesta luta é o sequestro geológico de carbono, ou seja, devolver o carbono retirado da exploração do petróleo às cavernas que o abrigaram por milhares de anos. Depois de uma revisão bibliográfica, foi constatado que existe uma vasta literatura acerca do sequestro geológico de carbono, mas todos os trabalhos possuem um enfoque mais geológico ou até mais econômico (como estudos de viabilidade, por exemplo). Inclusive o trabalho que serviu como base para este, desenvolvido pelo Professor Álvaro Maia, membro da Petrobras, é de natureza geológica. Então, foi decidido elaborar um trabalho voltado à mecânica dos fluidos, abordando o problema com um outro olhar e entendendo, assim, como se comportam os fenômenos de transporte de massa, de transferência de calor e o comportamento estrutural durante o processo de enchimento. Para isso foi utilizado o programa STAR CCM+ na elaboração de todos os modelos numéricos (escoamentos transientes, gás real, turbulentos e com formulação implícita) e utilizadas malhas axissimétricas e uma malha tridimensional para a obtenção de resultados que transmitissem com fidelidade o que acontecia na realidade. As simulações foram validadas com um trabalho que modelava o enchimento de um cilindro com hidrogênio, dada a falta de bibliografia com casos mais semelhantes ao estudado. No artigo utilizado para a validação, foi reproduzido o caso em questão e os resultados de distribuição de pressão e temperatura ao longo do processo de enchimento do reservatório comparados com o original, a fim de calibrar o programa utilizado. Finalmente, com o modelo devidamente validado, são discutidos resultados a respeito do enchimento da caverna de sal com CO2, como: a distribuição de temperatura, a distribuição de pressão, o comportamento da velocidade do fluido, o comportamento da vazão mássica e um estudo sobre as tensões e deslocamentos gerados ao final do processo. |