Bolsa 24/17564-9 - Teoria do funcional da densidade, Sílica - BV FAPESP
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Termoelasticidade de fases de sílica geologicamente relevantes (SiO2)

Processo: 24/17564-9
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Caetano Rodrigues Miranda
Beneficiário:Jéssica Santos Rego
Supervisor: Renata Maria Mattosinho Wentzcovitch
Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Instituição Anfitriã: Columbia University in the City of New York, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:22/08894-0 - Modelagem multi-escala de transporte reativo e mecanismos de aprisionamento mineral de CO2 na formação geológica de Rio Bonito, BP.PD
Assunto(s):Teoria do funcional da densidade   Sílica   Simulação   Física computacional
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Carbon storage | Ccs | Dft | sílica | Simulation | Thermoelasticity | Física Computacional

Resumo

A necessidade de tecnologia de armazenamento geológico é crucial para um futuro sustentável, especialmente no contexto das iniciativas de captura e armazenamento de carbono (CCS). Devido à sua composição e propriedades físico-químicas únicas, a Formação Rio Bonito (América do Sul, Bacia do Paraná) apresenta um enorme potencial para o armazenamento de CO2 por meio da carbonatação mineral. O Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da USP propõe uma estrutura multiescala computacional-experimental que descreve minuciosamente a Fm Rio Bonito em relação à carbonatação mineral, modelos de limites e economia. Dessa forma, apoiará a tomada de decisões, permitindo a implementação eficiente de um local de sequestro geológico piloto. No entanto, a implementação dessa tecnologia apresenta desafios significativos, especialmente em relação à segurança e ao monitoramento de longo prazo. As propriedades elásticas e sísmicas dos minerais são cruciais para entender as transformações da formação geológica durante a injeção de CO2. O projeto desta proposta tem como objetivo adquirir experiência nas técnicas necessárias para enfrentar esses desafios, concentrando-se nas propriedades termoelásticas dos polimorfos de sílica em condições extremas. Com o emprego de simulações de dinâmica molecular ab initio, exploraremos o comportamento desses minerais em ambientes de alta pressão, o que é essencial para avaliar sua estabilidade e integridade ao longo do tempo. O projeto será supervisionado pela Profa. Dra. Renata Wentzcovitch, da Universidade de Columbia (EUA), especialista em cálculos ab initio das propriedades mecânicas de minerais, garantindo uma base sólida para o avanço de nossa compreensão dos sistemas de armazenamento geológico. Em última análise, essa pesquisa contribuirá para o desenvolvimento de tecnologias de armazenamento geológico mais seguras e eficientes, abrindo caminho para soluções de energia sustentável.

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