Parceria entre CEPETRO/Unicamp e Universidade Tecnológica da PETRONAS desenvolve simulações de alta precisão para reduzir riscos em projetos de CCUS e recuperação avançada
À medida que o armazenamento geológico de carbono (CCUS) ganha relevância como um dos pilares da estratégia global de descarbonização, cresce também a necessidade de superar desafios técnicos que ainda limitam a eficiência dessas operações. Entre eles, estão os problemas associados à injeção de dióxido de carbono (CO₂) em reservatórios subterrâneos, especialmente na região próxima ao poço, onde reações físico-químicas podem comprometer a injetividade e a segurança do processo.
É nesse contexto que um projeto de pesquisa conjunto entre o Laboratório de Mecânica Computacional (LabMeC), associado ao Centro de Estudos de Energia e Petróleo (CEPETRO) da Unicamp, e a Universidade Tecnológica da PETRONAS (UTP), na Malásia, vem desenvolvendo modelos numéricos avançados para prever e mitigar problemas operacionais ligados à injeção de CO₂. A iniciativa é financiada pela PETRONAS Brasil, no âmbito de investimentos em Pesquisa, Desenvolvimento & Inovação (PD&I) alinhados às diretrizes da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP).
Com duração prevista de dois anos, o projeto combina a expertise brasileira em mecânica computacional com o domínio experimental da equipe malaia em estudos envolvendo CO₂, criando uma abordagem integrada para enfrentar gargalos técnicos críticos tanto em projetos de armazenamento geológico de carbono quanto em aplicações de recuperação avançada de petróleo (EOR).
Fenômenos próximos ao poço são foco central da pesquisa
O principal desafio abordado pelo projeto está concentrado na chamada região próxima ao poço, onde a injeção de CO₂ pode provocar fenômenos como precipitação de sais, formação de hidratos e mudanças de fase, capazes de reduzir a permeabilidade da rocha e, consequentemente, a eficiência da operação.
Ao explicar a motivação da pesquisa, o coordenador do projeto, Philippe Devloo, professor da Unicamp, destaca o esforço em transformar conhecimento acadêmico em soluções aplicáveis à indústria.
“Trabalhamos para transformar a experiência acumulada pelo LabMeC em mecânica computacional em uma ferramenta capaz de dar respostas confiáveis para problemas complexos de injeção de CO₂. O ganho para a indústria é poder antecipar riscos e otimizar operações a partir de simulações calibradas com dados reais”, afirma.
A proposta é ir além das análises tradicionais, oferecendo previsões mais realistas sobre taxas de injeção, perdas de desempenho e riscos operacionais ao longo do tempo, algo considerado essencial para a viabilidade econômica e técnica dos projetos de CCUS.
Simulações avançadas para apoiar decisões em campo
Segundo o professor Thiago Dias dos Santos, co-coordenador do projeto, o diferencial da iniciativa está na aplicação de simulações numéricas avançadas para capturar a complexidade dos processos que ocorrem dentro do reservatório.
“Operar com CO₂ em reservatórios não é apenas uma questão de engenharia de superfície. Perto do poço, reações químicas e mudanças de fase podem alterar drasticamente a permeabilidade da rocha. Nosso objetivo é antecipar esses efeitos e oferecer critérios mais seguros para a tomada de decisão em campo”, explica.
Essa capacidade de antecipação é vista como estratégica para reduzir incertezas operacionais, evitar intervenções corretivas dispendiosas e ampliar a confiabilidade de projetos que, cada vez mais, fazem parte das metas corporativas de descarbonização das empresas de energia.
Integração entre modelagem e experimentação garante robustez
Para que os modelos numéricos alcancem alto grau de precisão, eles serão calibrados com dados experimentais reais, fornecidos pela equipe do professor Muhammad Aslam Bin Md Yusof, da UTP, que possui ampla experiência em estudos envolvendo CO₂ em condições de reservatório.
O professor Nathan Shauer, também co-coordenador do projeto, ressalta que essa integração é decisiva para o sucesso da iniciativa. “Temos grande domínio das técnicas de modelagem e simulação, mas o sucesso do projeto depende de dados experimentais de alta qualidade. Essa integração entre modelagem numérica e experimentação é o que garante previsões robustas”, afirma.
A cooperação prevê trocas frequentes de dados, reuniões técnicas e visitas presenciais entre as equipes, assegurando alinhamento metodológico ao longo de toda a pesquisa.
Cooperação Sul–Sul e formação de talentos
Além do avanço tecnológico, o projeto também se destaca pelo fortalecimento da cooperação científica entre Brasil e Malásia, dois países do Sul Global com forte presença no setor de energia. A parceria promove transferência de conhecimento, desenvolvimento conjunto de soluções e formação de recursos humanos altamente qualificados.
Em agosto de 2025, pesquisadores da UTP, Muhammad Aslam Bin Md Yusof, Dzeti Farhah Binti Mohshim e Muhammad Noor Amin Bin Zakariah, estiveram na Unicamp para alinhar os próximos passos do projeto. A reunião contou ainda com a participação de Jonas Castro, Head de PD&I da PETRONAS Brasil, reforçando o elo entre academia e indústria.
Entre as decisões técnicas, ficou definido que os estudos começarão por arenitos, considerados menos complexos do ponto de vista de modelagem, antes de avançar para rochas carbonáticas, que apresentam desafios adicionais.
O projeto envolve quatro professores, um pós-doutorando, quatro mestrandos e quatro alunos de iniciação científica pela Unicamp, além de três professores da UTP, consolidando seu caráter multidisciplinar, internacional e estratégico para o futuro das tecnologias de CCUS.
