Expe imen ação
e
Modelagem
Compu acional
na Fo mação de Hid a os com Aplicações
em Ene gia e Meio Ambien e
KELLY CRISTINE DA SILVEIRA
h ps://doi.o g/10.5281/zenodo.17703617
1. Ap esen ação do ema
2. Hid a os de Gás – Ene gia
3. Hid a os de Gás – Meio Ambien e
4. Modelagem Compu acional – Modelo de di usão
5. Expe imen ação – Modelo de di usão
6. Em desen ol imen o
1. Adi i os Polimé icos - Sín ese
2. Al o Rendimen o (HT)
3. Ap endizado de Máquina (ML)
7. Conside ações Finais
8. Re e ências
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
Agenda
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“GELO QUE QUEIMA” ?
1. Ap esen ação do ema O que são Hid a os?
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3
h ps://doi.o g/10.5281/zenodo.17703617
O2, H2, N2, CO2, CH4
Fon e: h p://www.geoma .de/en/news/a icle/gashyd a o schung-im-suedchinesischen-mee /
ESTRUTURA
Es u u a c is alina do GELO
Es u u a c is alina do HIDRATO DE GÁS – compos o de inclusão
1. Ap esen ação do ema O que são Hid a os?
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4
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Bloco básico
SLOAN, E. D. Fundamen al p inciples and applica ions o na u al gas hyd a es. Na u e, . 426, n. 6964, p. 353-363, 11/20/p in 2003.
Cp, THF
1. Ap esen ação do ema O que são Hid a os?
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5
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Adap ado de HASSANPOURYOUZBAND e al., 2020.
Fon e: h ps://www.you ube.com/wa ch? =SWd_6EaX0Zg
Fon e: h ps://www.you ube.com/wa ch? =A12AEInRYTc
1. Ap esen ação do ema O que são Hid a os?
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P essão x Tempe a u a
Cu a de equilíb io → dados da dissociação
Clennell, M. B. Hid a o de gás subma ino: na u eza, oco ência e pe spec i as pa a explo ação na ma gem con inen al b asilei a. Re is a B asilei a de Geo ísica. V. 18, 3 (2000) p. 397-409
1. Ap esen ação do ema Como são o mados?
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7
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SUM, A. K.; KOH, C. A.; SLOAN, E. D. Cla h a e Hyd a es: F om Labo a o y Science o Enginee ing P ac ice. Indus ial & Enginee ing Chemis y Resea ch, . 48, n. 16, p. 7457-7465, 2009.
Con e são da go a de água em hid a o
1. Ap esen ação do ema Como são o mados?
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Pe ma os – Solo do Á ico
Fon e: h ps://www.usgs.go /cen e s/whcmsc/science/gas-hyd a es-ene gy
Sibé ia
Fon e: h ps://news.ua .edu/esas2013/
sis emas ma inhos de águas p o undas
1. Ap esen ação do ema Onde são
encon ados?
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CO2 x CH4
•Cap u a e a mazenamen o de
CO2 (E ei o es u a)
•Recupe ação Ene gé ica
KUMAR, A.; BHATTACHARJEE, G.; KULKARNI, B. D.; KUMAR, R. Role o Su ac an s in P omo ing Gas Hyd a e Fo ma ion. Indus ial & Enginee ing Chemis y Resea ch,54, n. 49, p. 12217-12232, 2015.
3. Hid a os – Meio Ambien e Sus en abilidade
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
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•Dessalinização
CHA, J.H. and SEOL, Y. Inc easing gas hyd a e o ma ion empe a u e o desalina ion o high salini y p oduced wa e wi h seconda y gues s. ACS Sus ainable Chemis y & Enginee ing,1(10), pp.1218-1224. 2013.
3. Hid a os – Meio Ambien e Sus en abilidade
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Dessalinização
Pelle s de HG
3. Hid a os – Meio Ambien e Sus en abilidade
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Aplicação indus ial das di e en es ecnologias em sido p ejudicada po alguns p oblemas:
3. Hid a os – Meio Ambien e Sus en abilidade
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
Redução de cus os
Con e são máxima da
água a hid a o
Redução no empo de
indução
O imização da capacidade
de a mazenamen o
Con ole do p ocesso de
o mação/dissociação
água in e s icial não eagida; axas de o mação len a → Con iabilidade do p ocesso
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P omo o es de
hid a os
3. Hid a os – Meio Ambien e Sus en abilidade
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
Con ole das
p op iedades
Maximiza a
aplicabilidade
Pa a sana
esses
p oblemas?
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Fo mação/Es abilização
3. Hid a os – Meio Ambien e P omo o es
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
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Fo mação/Es abilização
3. Hid a os – Meio Ambien e P omo o es
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
Ação:
-Reduz a ensão supe icial,
aumen ando a ans e ência
de massa;
-Aumen a a con e são de
água em hid a o.
Dodecil Sul a o de Sódio (SDS)
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•A aliação de P omo o es Ecológicos de HG
•Desen ol imen o de p o ocolo
expe imen al
•Es udo da Fo mação de Hid a os a pa i
do Modelo de Vlaso - di usão
A i idades Desen ol idas LEMec/IPRJ/UERJ
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
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Fluxog ama ep esen a i o do sc ip egis ado no Ins i u o Nacional
da P op iedade Indus ial
4. Modelagem Compu acional Modelo de di usão
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Fe ei a Filho, I. R., da Sil ei a, K. C., & Sil a Ne o, A. J. (2021). Tecnologia
de Hid a o de Gás: Modelagem Compu acional pa a a E apa de C escimen o
do Hid a o. VETOR - Re is a De Ciências Exa as E Engenha ias, 31(1), 23–42.
h ps://doi.o g/10.14295/ e o . 31i1.13164
FERREIRA FILHO, I. R. ; DA SILVEIRA, KELLY CRISTINE ; Ba ei a, M.R. ; BARROS, Y. T. ; SILVA NETO, ANTÔNIO JOSÉ .
Pa en e: P og ama de Compu ado . Núme o do egis o: BR512021001440-5, da a de egis o: 28/06/2021, í ulo:
"HFm-IPRJ: Código Compu acional pa a Simulação da Fase de C escimen o na Fo mação de Hid a os de Gás baseado em
Modelo Di usi o de Vlaso " , Ins i uição de egis o: INPI - Ins i u o Nacional da P op iedade Indus ial.
Esquema ep esen a i o da ase de
c escimen o do hid a o de me ano.
“núcleo-encolhendo” (“sh inking-co e”)
E apa de c escimen o do hid a o de me ano,
na supe ície de uma única es e a de pó de
gelo. O ambien e é ico em gás me ano, sob
p essão e empe a u a cons an es, po ém, com
p essão supe io àquela de equilíb io da ase
me ano-gelo-hid a o.
4. Modelagem Compu acional Modelo de di usão
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
Fon e: Adap ado de VLASOV, 2016.
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Fe ei a Filho, I. R., da Sil ei a, K. C., & Sil a Ne o, A. J. (2021). Tecnologia
de Hid a o de Gás: Modelagem Compu acional pa a a E apa de C escimen o
do Hid a o. VETOR - Re is a De Ciências Exa as E Engenha ias, 31(1), 23–42.
h ps://doi.o g/10.14295/ e o . 31i1.13164
Aplica i o pa a con ole de elocidade do apa a o
P o ó ipo I –Apa a o expe imen al
5. Expe imen ação Modelo de di usão
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
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DA SILVEIRA, KELLY CRISTINE; SA, P. V. M. ; GOMES, C. C. ; Bucsky, C.H. ; MOREIRA, A. C. F. ; SILVA NETO, ANTÔNIO JOSÉ .
Pa en e: P i ilégio de Ino ação. Núme o do egis o: BR1020210155930, í ulo: "APARATO EXPERIMENTAL PORTÁTIL PARA TRIAGEM DE
ADITIVOS EMPREGADOS PARA FORMAÇÃO OU INIBIÇÃOCINÉTICA DE HIDRATOS DE CICLOPENTANO" , Ins i uição de egis o: INPI - Ins i u o
Nacional da P op iedade Indus ial. Depósi o: 06/08/2021Ins i uição(ões) inanciado a(s): CNPq; FAPERJ Da a da Publicação: 07/02/2023.
GOMES, C. C. ; Da Sil ei a, K. C. ; SILVA NETO, ANTÔNIO JOSÉ . Aplica i o pa a con ole de agi ação magné ica emp egada em apa a o de a aliação de adi i os
du an e a o mação de hid a os de ciclopen ano. 2019.
Pa en e: P og ama de Compu ado . Núme o do egis o: BR512019001296-8, da a de egis o: 24/06/2019, í ulo: "Aplica i o pa a con ole de agi ação magné ica
emp egada em apa a o de a aliação de adi i os du an e a o mação de hid a os de ciclopen ano" , Ins i uição de egis o: INPI - Ins i u o Nacional da P op iedade
Indus ial.
Figu a - Esquema ização do p ocesso de o mação de pó de gelo es é ico
desen ol ido pa a es e es udo. A) Adição de água des ilada ao
ae óg a o. B) Aplicação do sp ay d`água na supe ície
supe hid o óbica e as go as es é icas de água o madas
Figu a - Pa ícula de gelo es é ico na
supe ície êx il hid o óbica (40x)
5. Expe imen ação Modelo de di usão
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
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Figu a - (a) Compa ação dos esul ados da simulação com dados expe imen ais
(Fe ei a Filho e al., 2021). (b) Imagens da o mação do hid a o de ciclopen ano na p esença
do p omo o ecológico de i ado de esíduos êx eis, ob idas na UDT/LEMec.
[min]
(a) (b)
i= 0 = 30
5. Expe imen ação Modelo de di usão
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
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6. Em desen ol imen o PDR10
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
No os
P omo o es
Polimé icos Sín ese
Ap endizado
de máquina
(ML)
O imização
Al o
endimen o
(HT) T iagem
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Esquema eacional
DA SILVEIRA, K.C. Sín ese e ca ac e ização de políme os à base de poliac ilamida e a aliação em p ocesso de inibição ciné ica de hid a os de gás. Tese de Dou o ado. PPG - Ciência e
Tecnologia de Políme os. IMA/UFRJ. 2016.
Ação do P omo o :
1. Reduz a ensão supe icial, aumen ando a ans e ência de massa;
2. Fa o ecendo a nucleação he e ogênea, edução do empo de indução
6. Em desen ol imen o Adi i os Polimé icos
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DA SILVEIRA, KELLY CRISTINE; SHENG, QI ; TIAN, WENDY ; FONG, CELESTA ; MAEDA, NOBUO ;
LUCAS, ELIZABETE FERNANDES ; WOOD, COLIN D. . High h oughpu syn hesis and
cha ac e iza ion o PNIPAM-based kine ic hyd a e inhibi o s. FUEL, . 188, p. 522-529, 2017.
h ps://doi.o g/10.1016/j. uel.2016.10.075
DA SILVEIRA, KELLY CRISTINE; SHENG, QI ; TIAN, WENDY ; FERNANDES LUCAS,
ELIZABETE ; WOOD, COLIN D. . Lib a ies o modi ied polyac ylamides using
pos -syn he ic modi ica ion. Jou nal o Applied Polyme Science (P in ), . 132,
p. n/a-n/a, 2015. h ps://doi.o g/10.1002/app.42797
Concei o de al a ecnologia pa a acele a o p ocesso de
descobe a de po enciais ma e iais, pe mi indo a sín ese ou
iagem ápida e e icien e de g andes biblio ecas de no os
compos os.
- Sín ese
- Técnica de a aliação ( iagem)
6. Em desen ol imen o Al o endimen o
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
Abo dagens em química combina ó ia ou expe imen ação
pa alela ou expe imen ação/mé odos em al o endimen o
Ma suba a, M., Suzumu a, A., Ohba, N. e al. Iden i ying supe ionic conduc o s by ma e ials in o ma ics and high- h oughpu syn hesis. Commun Ma e 1, 5 (2020).
37
h ps://doi.o g/10.5281/zenodo.17703617
Kuma , J., Li, Q., & Jun, Y. (2019). Challenges and oppo uni ies o polyme design wi h machine lea ning and high h oughpu expe imen a ion. MRS Communica ions, 9(2), 537-544.
doi:10.1557/m c.2019.54
6. Em desen ol imen o Ap endizado de
máquina
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
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Conside ações Finais
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
Reciclagem de
Resíduos
Têx eis
Aplicações
sus en á eis
Desen ol imen o
de no os
ma e iais
(polimé icos)
P ocessos de
A aliação
Econômicos
Ganhos des a
Linha de
Pesquisa?
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Re e ências
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h ps://doi.o g/10.5281/zenodo.17703617
Re e ências
Expe imen ação e Modelagem Compu acional na Fo mação de Hid a os com Aplicações em Ene gia e Meio Ambien e Kelly C is ine da Sil ei a
