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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/40509| Tipo: | Tese |
| Título : | Biotecnologia aplicada à recuperação avançada de petróleo: injeção de biossurfactantes. |
| Título en inglés: | Application of biotechnology in enhanced oil recovery: injection of biosurfactants. |
| Autor : | Quintela, Bárbara Cibelle Soares Farias |
| Tutor: | Melo, Vânia Maria Maciel |
| Palabras clave : | Biossurfactantes;Bacillus;Lipopeptídeos;Meor |
| Fecha de publicación : | 2018 |
| Citación : | QUINTELA, Bárbara Cibelle Soares Farias. Biotecnologia aplicada à recuperação avançada de petróleo: injeção de biossurfactante. 2018. 119 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
| Resumen en portugués brasileño: | Surfactantes têm sido empregados na recuperação terciária de petróleo em reservatórios maduros. A injeção de surfactantes é utilizada para alterar a molhabilidade da rocha e reduzir a tensão interfacial entre óleo-água, aumentando o fator de recuperação de óleo do reservatório. O aumento da demanda por tecnologias verdes tem impulsionado o mercado mundial dos biossurfactantes e estimulado as pesquisas por novos compostos. Nesse contexto, este estudo avaliou as propriedades tensoativas de biossurfactantes produzidos por bactérias previamente isoladas de sedimentos de manguezais do Ceará, visando futuras aplicações na recuperação avançada de petróleo (MEOR). A partir de uma triagem guiada para a seleção de estirpes de bactérias produtoras de biossurfactantes foram identificadas 14 estirpes promissoras de Bacillus. Os biossurfactantes purificados foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, calorimetria exploratória diferencial e espectrometria de massas, e tiveram suas propriedades tensoativas aferidas sob condições extremas de temperatura, salinidade e pressão e avaliados quanto a ecotoxicidade. Os biossurfactantes foram confirmados como lipopeptídeos das famílias surfactinas, iturinas e fengicinas. Detectou-se também um novo composto de m/z 1629 com atividade desemulsificante. Oito estirpes se destacaram por produzirem majoritariamente isoformas de surfactina, que é um dos mais potentes biossurfactantes conhecidos, e seis por produzirem bacilomicina e iturinas. Todos retiveram atividade de redução da tensão superficial, emulsificação e dispersão de óleo após autoclavação (121 °C/15 min) e pressão de 600 bar. A determinação da concentração micelar crítica de doze desses tensoativos variou de 5,34 a 26,78 mg/L. Nove desses produtos formaram emulsões água/óleo estáveis em presença de 100-150 g/L de NaCl e todos suportaram temperatura de até 250 °C. Dentre os quatorze biossurfactantes, doze foram capazes de inverter a molhabilidade de rocha carbonática a 50 mg/L, superando o surfactante sintético dodecil sulfato de sódio (SDS). Os biossurfactantes não apresentaram toxicidade contra náuplios de Artemia salina. Com base nas características de emulsificação, redução de tensão, e molhabilidade, além da estabilidade sob condições de salinidade, temperatura e pressão comumente encontrados em reservatórios carbonáticos se destacaram aqueles produzidos pelas estirpes TIM 03 e TIM 96, identificadas como B. amyloliquefaciens, e ICA 24, identificada como B. vallismortis, para aplicações futuras em MEORex sit u. |
| Abstract: | Surfactants have been used in the enhanced oil recovery of mature reservoirs. Injection of surfactants are used to alter rock wettability and reduce interfacial tension between oil and water, increasing the oil recovery factor of the reservoir. The increased demand for green technologies has boosted the world market for biosurfactants and stimulated research for new compounds. In this context, this study evaluated the tensoactive properties of biosurfactants produced by previously isolated bacteria from Ceará mangrove sediments, towards future applications in enhanced oil recovery (MEOR). A guided screening selected 14 biosurfactant-producing strains, identified as Bacillus. The purified biosurfactants were characterized by infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry and mass spectrometry, their tensioactive properties were measured under extreme conditions of temperature, salinity and pressure and evaluated for ecotoxicity. The biosurfactants were confirmed as lipopeptides of the surfactin, iturin and fengycin families. A new compound of m/z 1629 with de-emulsifying activity was also detected. Eight strains have been shown to produce predominantly isoforms of surfactin, being considered one of the most potent biosurfactants known, and six for producing bacilomycin and iturins. All retained surface tension reduction, emulsification and oil dispersion activity after 121 °C/15 min and pressure of 600 bar. The determination of the critical micelle concentration of twelve of these surfactants ranged from 5.34 to 26.78 mg/L. Nine of these products formed stable water/oil emulsions in the presence of 100-150 g/L NaCl and all supported temperatures up to 250 °C. Among the fourteen biosurfactants, twelve were able to invert the wettability of carbonaceous rock at 50 mg/L, surpassing the synthetic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS). The biosurfactants did not present toxicity against Artemia salina nauplii. Based on the values of emulsification, surface tension reduction and inversion of wettability, summed to the stability under conditions of salinity, temperature and pressure commonly found in carbonate reservoirs, in this study two the biosurfactants produced by TIM 03 and TIM 96, identified as B. amyloliquefaciens, and ICA 24, identified as B. vallismortis, stood out towards ex situ MEOR applications. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40509 |
| Aparece en las colecciones: | RENORBIO - Teses defendidas na UFC |
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