Hidratos de CO2 como estratégia de mitigação das alterações climáticas: definição de zonas de estabilidade no deep offshore de Portugal continental

Abstract

Nos dias de hoje pensa-se que as alterações climáticas estão directamente relacionadas com a emissão de gases de efeito estufa. O dióxido de carbono é um dos gases emitido em maiores quantidades e com grandes capacidades de efeito estufa. De modo a mitigar as alterações climáticas, surgiram vários protocolos internacionais que necessitam de ser cumpridos: inicialmente o de Kyoto e mais recentemente de organizações internacionais tais como as Nações Unidas; o Painel Internacional para Alterações Climáticas; a União Europeia, entre outros. Para tal é necessária a aplicação de várias tecnologias e métodos que envolvam diferentes áreas de conhecimento, desde a combustão de hidrocarbonetos à captura e armazenamento de dióxido de carbono sob a forma de hidratos nos sedimentos do oceano. O objectivo desta tese consistiu na definição de áreas na plataforma continental de Portugal continental que apresentem condições de formação, estabilidade e armazenamento de dióxido de carbono sob a forma de hidratos com o auxílio de um sistema de informação geográfica. Para tal, foram compilados dados para que fosse possível interpolar valores do gradiente geotérmico, temperaturas de fundo da coluna de água, pressão da coluna de água, espessura de sedimentos da zona de estabilidade dos hidratos. Foram também utilizados outros tipos de dados, nomeadamente distâncias a portos marítimos e fontes emissoras estacionárias. A adopção de uma equação de equilíbrio permitiu verificar que os hidratos não são estáveis a profundidades inferiores a 1000 m. A definição das áreas também obedece a critérios de segurança e económicos. A metodologia utilizada permitiu um melhoramento no grau de confiança dos resultados relativamente a estudos anteriores que serviram de base para o presente estudo. No seguimento do descrito anteriormente, foram definidas áreas relativamente próximas de Portugal Continental, a cerca de 40 milhas náuticas, de Norte a Sul. Foram definidas três áreas principais: área Norte, área Sul e área Centro; ABSTRACT:Global environmental changes are believed to be directly linked to the anomalous concentration of greenhouse gases to the atmosphere. Carbon dioxide is one of those gases that are emitted to the atmosphere in large quantities and that simultaneously has a significant greenhouse effect. On this concern, goals for reducing the emission of greenhouse gases have been put in place, initially through the Kyoto protocol and now proposed by several international organizations such as the United Nations, the International Panel on Climate Change and the European Union. To achieve those goals, several techniques and methods have been suggested to reduce carbon dioxide emissions to the atmosphere. They involves different scientific areas, from energy efficiency improvement (combustion enhancement) to CO2 storage in geological reservoirs. One of the most recently suggested techniques is the storage of CO2 in hydrates (clathrates) in sub-seabed sediments. The main goal of this thesis is to define areas in Portugal’s Continental Shelf that are suitable for the formation, stability and storage of carbon dioxide as hydrate form in sub-seabed sediments. Those areas were defined by using appropriated GIS tools. Methodological processes comprises data compilation and its analysis through interpolation to estimate the geothermal gradient, sea-bottom temperatures, water column pressure and the gas hydrate stability zone sediment thickness. Some other data is used to determinate those areas, such as distance to harbors and to static emissaries. An equilibrium equation was adopted and it was found that hydrates are stable at depths superior to 1000 meters. To find those areas, some economic and safety criteria were used. The methodology allowed to increase the accuracy of the final results comparing to previous studies. Following the above stated approach, areas were found relatively nearby Portugal’s mainland, at ~ 40 nautical miles (75 km) seaward, from North to South. There are three main areas, one on the North, one on South and another one between the last two.