O Centro de Estudos de Energia e Petróleo (CEPETRO), na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), contará com um novo hub de pesquisa, o Energy Transition Research Center (ETRC).
O objetivo do ETRC será acelerar a transição energética.
O novo hub é resultado de uma parceria com a empresa TotalEnergies, que investirá R$ 36 milhões em projetos de P&D e infraestrutura, além do que já foi aportado pela empresa nos últimos anos.
Os 11 projetos já em andamento abordam desde estratégias para a descarbonização na produção e exploração de petróleo e gás, até projetos relacionados com energia solar, captura e sequestro de carbono, biogás e armazenamento de energia em baterias.
“Esta nova fase da parceria com a TotalEnergies impulsionará ainda mais nosso trabalho, pois além dos recursos previstos, será construído um prédio que abrigará os projetos, facilitando a sinergia entre eles”, afirma o diretor do CEPETRO, Marcelo Souza de Castro.
CEPETRO e inovação
A inovação é um dos destaques do ETRC.
No projeto de pesquisa, coordenado por Luís Fernando Mercier Franco, professor da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp e pesquisador associado do CEPETRO, os cientistas estão investigando novos materiais que possam ser utilizados na captura de dióxido de carbono (CO2) em plantas industriais.
A pesquisa, inteiramente computacional, vai fazer o rastreio de materiais mais efetivos para adsorver o principal gás causador do efeito estufa, levando em conta não apenas estrutura atômica dos materiais, mas também sua viabilidade econômica.
“Estratégias para a captura de carbono em plantas industriais estão sendo muito estudadas no Brasil e no mundo, dada a urgência em diminuir a quantidade de CO2 liberado na atmosfera e, com isso, mitigar o aquecimento global. A inovação do nosso trabalho está na abordagem que visa conectar o mundo científico ao mundo da engenharia. Dessa forma, vamos integrar diferentes escalas: desde a escala atômica, identificando como um determinado material poderia ser mais eficiente, até a escala do processo, ou seja, como tornar a captura de carbono mais viável financeiramente”, afirma Franco.
Energias renováveis
O novo hub busca ainda avançar no entendimento e melhoria de energias renováveis.
Tanto que um dos projetos do ETRC vai investigar por que a produção de biogás no Brasil ainda não deslanchou como o esperado.
De acordo com dados da Associação Brasileira de Biogás e Biometano (Abiogás), o Brasil tem o potencial de produzir 84,6 bilhões de Nm3 de biogás, sendo quase metade deste valor proveniente do setor sucroenergético.
No entanto, a capacidade instalada atual no país é de apenas 4,1 bilhões de Nm3, proveniente em grande parte dos aterros sanitários.
“Com esse projeto estamos buscando criar pontes entre dois lados que muitas vezes não se conversam: o da produção científica com o da aplicação. Por isso, além de toda uma revisão da literatura e levantamento de patentes, estamos indo a campo, visitando usinas de produção de biogás a partir de resíduos da cana-de-açúcar para entender quais são os gargalos que nos impedem de chegar mais próximo do potencial do biogás no país”, disse Bruna de Souza Moraes, coordenadora do Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético (NIPE/Unicamp) e pesquisadora associada do CEPETRO.
Outros cinco projetos do ETRC visam desenvolver soluções tecnológicas para melhorar a segurança e o desempenho de usinas de energia solar.
Coordenados por Tárcio Barros, professor da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp e coordenador do Laboratório de Energia e Sistemas Fotovoltaicos – Marcelo Villalva (LESF-M), os projetos vão abordar desde o desenvolvimento de um sistema de detecção e interrupção de arcos elétricos em usinas solares que podem causar incêndios; monitoramento de usinas em tempo real para detectar anomalias e quedas de performance; até o uso de inteligência artificial para a modelagem de dados reais em sistemas de geração solar.
Segundo Barros, também há projetos para o estudo de confiabilidade de inversores com o objetivo de prever causas de falhas e apontar soluções para aumento de vida útil; criação de metodologias para classificação do desempenho de inversores frente à operação em diferentes biomas, visando um ranking nacional dos melhores inversores (equipamento que envia a energia até a rede).
O novo hub conta ainda com um projeto relacionado ao armazenamento energético, por meio de baterias.
Os pesquisadores irão investigar, por meio de simulações realizadas em laboratório, como as baterias se degradam ao longo do tempo, além de mapear a vida útil delas, por meio de uma plataforma de blockchain, e criar um modelo preditivo para verificar se a bateria está envelhecendo mais rápido que o esperado ou estipulado pelo fabricante.
O projeto ainda prevê o desenvolvimento de um sistema físico para simular o funcionamento de um sistema de baterias, fornecendo dados importantes para o desenvolvimento de projetos que envolvam o armazenamento de energia eólica e solar, por exemplo.
“Esses estudos vão nos dar a capacidade tanto de resolver problemas quanto diagnosticar e fundamentar a tomada de decisão do investidor” explicou Hudson Zanin, professor da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp e pesquisador do CEPETRO.
Redução da pegada de CO2
Outros três projetos envolvem pesquisa de desenvolvimento de tecnologia e infraestrutura para a redução da pegada de carbono na indústria de petróleo e gás.
O grupo de pesquisadores, coordenado pelos professores Philippe Devloo e Gustavo Siqueira, da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Unicamp, ambos também pesquisadores do CEPETRO, investiga a perda de injetividade de poços de extração de petróleo – um problema crítico na indústria petrolífera.
Os fatores determinantes na perda de injetividade serão verificadas/testadas em um simulador de escala quase real.
“Nos sistemas de produção de petróleo, utiliza-se a técnica de injeção de água (Improved Oil Recovery) nas rochas-reservatórios de óleo, com a finalidade de manter o reservatório pressurizado e deslocar o óleo na direção dos poços produtores. É uma técnica usada na produção de óleo em campos de petróleo de todo o mundo. Os poços injetores de água, neste caso, têm um papel fundamental para aumentar ou manter a produtividade dos poços produtores de óleo. Entretanto, a água injetada nas rochas-reservatório muitas vezes contém grande número de impurezas, tais como borras de óleo e detritos sólidos. Essas impurezas se depositam na interface entre poço e reservatório e, com o passar do tempo, reduzem drasticamente a injetividade do poço injetor, impactando diretamente a produção de óleo”, explica Siqueira.
É um processo que precisa ser analisado individualmente, visto que cada poço tem características únicas de geoquímica e de produção.
“Para melhor estudar e modelar a queda de injetividade de poços injetores de água, será construído um laboratório de avaliação de injetividade de poços, onde será montado um simulador físico em escala quase real, com 10 metros de comprimento e 80 cm de diâmetro. Esse simulador será pioneiro na indústria e permitirá estudar os efeitos da qualidade da água de injeção na produção de óleo, permitindo entender melhor o processo e contribuindo para o aumento do fator de recuperação de campos maduros”, conta.
