Impact of organic solutes on capillary phenomena in water-CO2-quartz systems
Notice bibliographique
Résumé
Hypothesis: The migration of supercritical CO2 (scCO2) injected into underground reservoirs as part of carbon capture and storage is influenced by organic contamination affecting mineral wettability. Molecular dynamics (MD) simulations of relevant systems that incorporate representative organic solutes allow detailed investigation of changes in fundamental interfacial and capillary properties. Experiments: We use MD simulations to explore the effects of four organic solutes (quinoline, decanoic acid, coronene, sorgoleone) on the wettability of quartz by water in the presence of scCO2. We examine the impacts of polar, alkyl, and aromatic moieties as well as fluid flow velocity at elevated temperatures and pressures. Findings: Organic molecules accumulate at the water-CO2 interface, where they distribute according to their size and functional groups. Certain organics penetrate the adsorbed water film at the quartz-CO2 interface, revealing two modes of hydrogen bonding between polar organic functional group, water, and quartz surface –OH groups. Interfacial energies and contact angles are minimally impacted by organic adsorption at the water-CO2 interface, possibly due to simultaneous CO2 desorption. Non-equilibrium MD simulations reveal that flow-induced redistribution of organic compounds modulates the radii of curvature of the advancing and receding water-CO2 interfaces. Our results indicate that organic adsorption on water surfaces is likely ubiquitous during multi-phase flow in soils and sedimentary rocks, with implications for the mobilization and transport of organic compounds.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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