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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.44.2024.tde-06032024-074438
Document
Author
Full name
Valentina Alzate Rubio
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2024
Supervisor
Committee
Tassinari, Colombo Celso Gaeta (President)
Ferreira, Alanielson da Câmara Dantas
Rocha, Haline de Vasconcellos
Title in English
CO2 mineralization process in basalt rocks: study case, Serra Geral Formation, Paraná sedimentary Basin, São Paulo state
Keywords in English
Basalt's petrography
Carbon capture and geological storage
Carbon mineralization
Petrography
Whole rock geochemistry
Abstract in English
The Serra Geral Formation basalts, prominent within the Paraná basin, are characterized by mineral content of Ca-plagioclase, Ca-clinopyroxene, and volcanic glass, which release Ca, Mg, and Fe cations during hydrolysis, facilitating carbonate formation within the rock's pores. This natural process is used in Carbon Capture and Storage to permanently remove carbon dioxide and store it within igneous reservoirs. Industries in São Paulo state contribute 25% of Brazil's greenhouse gas emissions, underscoring the importance of implementing CCS strategies. This study focuses on the Ribeirão Preto-Reginópolis region of São Paulo state, characterizing the mineralogical and geochemical composition of Serra Geral basalts using techniques like optical petrography, X-ray fluorescence and SEM. Results highlight favorable dimensions of basaltic flows for mineral trapping, dominated by simple pahoehoe and pounded pahoehoe facies, with significant Ca-plagioclase, Ca-clinopyroxene, and celadonite content. Despite geological variations, the basalt formations exhibit consistent mineralization potential in the experiments, emphasizing São Paulo state's suitability for CO2 injection and carbon mineralization projects. Therefore, these findings suggest promising prospects for utilizing basaltic flows in CCS initiatives, given their favorable geochemical and textural characteristics, including good concentrations of key cations and lithological textures conducive to carbon mineralization.
Title in Portuguese
Processos de mineralização de CO2 em rochas basálticas: estudo de caso, Formação Serra Geral, bacia sedimentar do Paraná, estado de São Paulo
Keywords in Portuguese
não disponível
Abstract in Portuguese
Os basaltos da Formação Serra Geral, proeminentes na bacia do Paraná, são caracterizados pelo conteúdo mineral de Ca-plagioclásio, Ca-clinopiroxênio e vidro vulcânico, que liberam cátions Ca, Mg e Fe durante a hidrólise, facilitando a formação de carbonato nos poros da rocha. Este processo natural é usado na captura e armazenamento de carbono para remover permanentemente o dióxido de carbono e armazená-lo em reservatórios ígneos. As indústrias do estado de São Paulo contribuem com 25% das emissões de gases de efeito estufa do Brasil, ressaltando a importância da implementação de estratégias de CCS. Este estudo tem como foco a região de Ribeirão Preto-Reginópolis, no estado de São Paulo, caracterizando a composição mineralógica e geoquímica dos basaltos da Fm. Serra Geral utilizando técnicas como petrografia óptica, fluorescência de raios X e MEV. Os resultados destacam dimensões favoráveis dos derrames basálticos para captura mineral, dominados por fácies pahoehoe simples e pahoehoe pounded, com conteúdo significativo de Ca-plagioclásio, Ca-clinopiroxênio e celadonita. Apesar das variações geológicas, as formações basálticas apresentam potencial de mineralização consistente nos experimentos, enfatizando a aptidão do estado de São Paulo para projetos de injeção de CO2 e mineralização de carbono. Portanto, essas descobertas sugerem perspectivas promissoras para a utilização de derrames basálticos como reservatório ígneo em iniciativas de CCS, dadas as suas características geoquímicas e texturais favoráveis, incluindo boas concentrações de cátions-chave e texturas litológicas propícias à mineralização de carbono.
 
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Publishing Date
2024-03-06
 
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