Nanoemulsão estabilizada com quitosana modificada e nanocelulose aplicadas na recuperação avançada de petróleo

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dc.contributor.advisor-co1Nascimento, Andreas
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4465-5450
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2072155247986639
dc.contributor.advisor1Lacerda Júnior, Valdemar
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8257-5443
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9819471276433138
dc.contributor.authorPinto, Roberta Tristão
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-7031-9813
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4067639048997633
dc.contributor.referee1Cunha Neto, Álvaro
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1814-6214
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7448379486432052
dc.contributor.referee2Queiroz, Vagner Tebaldi de
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-8170-125X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9963384168622230
dc.contributor.referee3Santos, Luiz Carlos Lobato dos
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-3824-7802
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8891045064075199
dc.contributor.referee4Araújo, Lorraine Louise Greco Cavalcanti de
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0003-3824-7802
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8891045064075199
dc.date.accessioned2025-07-10T20:44:45Z
dc.date.available2025-07-10T20:44:45Z
dc.date.issued2025-04-01
dc.description.abstractIn the current scenario of petroleum reserve depletion, chemical injection is a vital technique for enhanced oil recovery (EOR). This article presents an approach for developing an oil recovery fluid through experimental investigations and mechanistic descriptions of nanoemulsified systems. The nanoemulsions were stabilized by a cationic surfactant, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), an anionic amphiphilic polymer synthesized from chitosan (NaP-CMQ), and cellulose nanoparticles (CNC) extracted from banana pseudostem. The utilized compounds underwent comprehensive characterization. The physicochemical properties of the nanoemulsions include surface tension, pH, conductivity, droplet size (DLS), zeta potential, rheological behavior, phase behavior, IFT, wettability, and miscibility with crude oil. DLS results confirmed the formation of nanometric oil droplets (<500 nm) in the nanoemulsion phase for all systems. Nanoemulsions stabilized with polymer and surfactant were more efficient in reducing IFT (1.88 mN/m), while nanoemulsions stabilized with polymer/surfactant and nanoparticles promoted greater wettability alteration (19°). Rheological experiments demonstrated pseudoplastic behavior of the nanoemulsions through the adjustment of flow parameters using the power-law model. Crude oil emulsification studies revealed favorable miscibility with crude oil at 70°C, with synergistic interactions between polymer, surfactant, and nanoparticle. The recovery factor was 48.1 % of the original oil in place (OOIP) for the nanoemulsion stabilized with NaP-CMQ+CTAB+CNC. In summary, the developed nanoemulsion-based systems exhibit promising physicochemical and stabilization characteristics for EOR applications
dc.description.resumoNo cenário atual de esgotamento das reservas de petróleo, a injeção química é uma técnica vital de recuperação avançada de petróleo (EOR). Esta pesquisa apresenta uma abordagem para o desenvolvimento de fluido de recuperação de petróleo por meio de investigações experimentais e descrições mecanísticas de sistemas nanoemulsionados. As nanoemulsões foram estabilizadas por um surfactante catiônico brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), um polímero anfifílico aniônico sintetizado a partir da quitosana (NaP-CMQ) e nanopartículas de celulose (CNC) extraídas do pseudocaule da bananeira. Os compostos utilizados foram submetidos a uma caracterização abrangente. As propriedades físico-químicas das nanoemulsões incluem tensão superficial, pH, condutividade, tamanho das gotículas (DLS), potencial zeta, comportamento reológico, comportamento de fase, IFT, molhabilidade e miscibilidade com o petróleo bruto. Os resultados de DLS confirmaram a formação de gotículas nanométricas de óleo (<500 nm) na fase de nanoemulsão para todos os sistemas. As nanoemulsões estabilizadas com polímero e surfactante foram mais eficientes em reduzir a IFT (1,88 mN/m), enquanto as nanoemulsões estabilizadas por polímero/surfactante e nanopartícula promoveram maior alteração da molhabilidade (19°). Experimentos reológicos demonstraram comportamento pseudoplástico para as nanoemulsões por meio do ajuste de parâmetros de fluxo pelo modelo de lei de potência. Estudos de emulsificação do petróleo bruto revelaram uma miscibilidade favorável com as nanoemulsões a 70°C, com interações sinérgicas entre polímero, surfactante e nanopartícula. O fator de recuperação foi de 48,1 % de óleo original in place (OOIP) para nanoemulsão estabilizada com NaP-CMQ+CTAB+CNC. Em suma, as nanoemulsões desenvolvidas apresentam características físico-químicas e de estabilização promissoras para aplicação em EOR
dc.description.sponsorshipFAPESP-ANP-PRH53.1
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/19910
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectInjeção química
dc.subjectSurfactante polimérico
dc.subjectNanocelulose
dc.subjectComportamento miscível
dc.subjectFluido pseudoplástico
dc.subjectChemical injection
dc.subjectPolymeric surfactant
dc.subjectNanocellulose
dc.subjectMiscible behavior
dc.subjectPseudoplastic fluid
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleNanoemulsão estabilizada com quitosana modificada e nanocelulose aplicadas na recuperação avançada de petróleo
dc.title.alternativeModified chitosan and nanocellulose stabilized nanoemulsion with application in enhanced oil recovery
dc.typedoctoralThesis
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