Áreas de atuação

04/11/2021 11:51

 

MICROTOMOGRAFIA APLICADA A MEIOS POROSOS

A obtenção de dados petrofísicos pode ser aplicada para amostras biológicas, geológicas, produtos manufaturados, entre outros. Adquirimos e analisandas imagens 3D de meios porosos de alta resolução espacial diretamente com a microtomografia computadorizada de raios X (microCT), a qual é baseada no mapeamento da absorção de um feixe de raios X que atravessa uma amostra, permitindo a descrição de sua estrutura interna.


 

RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO

A microtomografia de raios X tem sido uma ferramenta superior para a obtenção de diversos parâemtros relacionados a porosidade. O princípio básico da técnica é a obtenção de imagens a partir da medida da atenuação da radiação pelos diferentes materiais que formam uma amostra.   As imagens microtomográficas de seções 2D, quando empilhadas remontam essencialmente as imagens 3D, e permitem a quantificação de parâmetros associados à geometria e à conectividade do sistema poroso das rochas. Ainda, nas imagens 3D, os fenômenos físicos podem ser modelados matematicamente na escala dos poros, permitindo a determinação computacional de propriedades petrofísicas.

 Observando as imagens acima, fica evidente a importância de um estudo multiescalar, em especial nas rochas carbonáticas. Pode-se observar como o sistema poroso se tornar cada vez mais perceptível, onde novas estruturas surgem com o aumento da escala. Algumas amostras possuem uma morfologia visual completamente diferente de uma escala para outra.

MANTOVANI, Iara Frangiotti. MICROTOMOGRAFIA E NANOTOMOGRAFIA DE RAIOS X APLICADA À CARACTERIZAÇÃO MULTIESCALAR DE SISTEMAS POROSOS CARBONÁTICOS. 2013. 168 f. Tese (Doutorado) – Curso de Engenharia de Materiais, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2013.

 

 


 

RESERVATÓRIOS GEOLÓGICOS DE CO2

A caracterização do sistema poroso de rochas reservatórias de petróleo e gás é nosso foco. Nos últimos anos, com o avanço das colaborações globais para a frenagem do efeito estufa causado por emissão de GEE na atmosfera, a pauta tem sido levantada referente a caracterização das reservas de CO2 para a fase de armazenamento em formações geológicas .

A diagram shows ways carbon dioxide can be sequestered on land and underground.

Segundo Orita e Cruz (2022), Formações geológicas são meios utilizados para o armazenamento de CO2, e, portanto, tem-se aumentado a busca por potenciais reservatórios e tecnologias que os desenvolvam. Rochas sedimentares reservatórios de hidrocarbonetos são atualmente as litologias mais utilizadas para armazenamento de CO2, devido suas porosidades significativas e a frequente associação com armadilhas estruturais que garantem o aprisionamento. Entretanto, são promissores os esforços e potencial de desenvolvimento de tecnologias para o armazenamento de CO2 de larga escala em rochas máficas/ultramáficas.

KENJI, G.; CRUZ. CAPTURA E ARMAZENAMENTO DE CO2: UM REVISÃO DAS TECNOLOGIAS EXISTENTES, CARBONATAÇÃO IN SITU DE BASALTOS E AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DA FORMAÇÃO SERRA GERAL COMO RESERVATÓRIO DE CO2. Geociências, v. 41, n. 3, p. 779–795, 14 fev. 2023.

 


 

MATERIAIS POROSOS NA SAÚDE

Os estudos de meios porosos não se restringem apenas em rochas, podem ser utilizadas metodologias similares a materiais geológicos para obter os dados de porosidade, conetividade e permeabilidade intrínseca de amostras de materiais cerêmicos, fármacos e tecidos ósseos. Na odontologia, essas análises petrofísica foram realizadas em suportes que induzem a formação do tecido ósseo, compostos de cerâmica e fármacos, que atuam como uma estrutura temporária para facilitar ou mesmo acelerar a reparação óssea nos casos em que a reconstrução de um defeito ósseo pode não atingir uma resolução completa. A libertação do fármaco e a permeabilidade do suporte depende de um percentual ótimo de porosidade, qualidade essa avaliada com os equipamentos de microtomografia.

Exemplos de (A e C) volume de interesse binário (VOI) das amostras de 30% de porosidade e 8 wt % (amostra C) e 70% de porosidade (amostra F), respetivamente, e as suas redes de poros (B e D).

Encarnação, ICSordi, MBAragones, ÁMüller, CMOMoreira, ACFernandes, CPRamos, JVCordeiro, MMRFredel, MCMagini, RS2019Release of simvastatin from scaffolds of poly(lactic-co-glycolic) acid and biphasic ceramic designed for bone tissue regenerationJ Biomed Mater Res Part B. 2019: 107B21522164.


Materiais porosos


Microtomografia de Raios-X

 

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