Accelerating CO2 Mineralization in Saline Aquifers with Alkaline Earth Metals. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
![]() |
PDF (G202303490 Master's Thesis)
G202303490 MS Thesis Final.pdf Restricted to Repository staff only until 22 June 2026. Download (3MB) |
Arabic Abstract
يُعدّ التخزين الجيولوجي لثاني أكسيد الكربون (GCS) الطريقة الأكثر جدوى للتخفيف من تراكيز ثاني أكسيد الكربون (CO2) المتزايدة في الغلاف الجوي. تعمل العديد من آليات الاحتجاز على إبقاء ثاني أكسيد الكربون في مكانه، ومع ذلك، هناك انفصال صارخ بين أمان الآليات ومعدل حدوثها. تُستخدم طريقة إضافية في هذه الدراسة لتسريع الذوبان والتمعدن، وهما أبطأ آليتين احتجاز وأكثرهما أمانًا. من خلال مجموعة من التحليلات التي أجريت على عينات الصخور والسوائل قبل وبعد المعالجة، تم الحصول على عدة رؤى حول التغيرات في الشكل، والتركيب العنصري والمعدني، وقوة الصخور. أدى دمج الفلزات القلوية الترابية التي تشترك في هياكل ذرية مماثلة وقابليات ذوبان أقل للكالسيوم إلى تقليل ذوبان الصخور وزيادة تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات صلبة مستقرة. نأمل أن يشجع هذا على البحث وتطوير إضافات مماثلة لأنظمة ثاني أكسيد الكربون-محلول ملحي-حجر جيري المعقدة، مما سيقلل من عدم اليقين في مشاريع التخزين الجيولوجي لثاني أكسيد الكربون ويزيد من أمان تخزين ثاني أكسيد الكربون في التكوينات الجوفية.
English Abstract
Geological carbon dioxide storage (GCS) is the most viable method to mitigate accelerating atmospheric carbon dioxide (CO2) concentrations. Several trapping mechanisms take effect to keep the CO2 in place, however, there is a stark uncoupling between the security of the mechanisms and the rate at which they take place. An additive approach is used in this study to accelerate dissolution and mineralization, the two slowest and most secure trapping mechanisms. Leveraging a suite of analyses run on rock and liquid samples prior to and post treatment, several insights were gleaned on the changes in morphology, elemental and mineral makeup, and rock strength. The inclusion of alkaline earth metals sharing similar atomic structures and lower solubilities to calcium led to reduced rock dissolution and increased conversion of CO2 into stable solid particles. This will hopefully encourage the investigation and development of similar additives for complex CO2-brine-limestone systems that will reduce uncertainty in GCS projects and increase the security of CO2 storage in underground formations.
Item Type: | Thesis (Masters) |
---|---|
Subjects: | Chemical Engineering Research > Petroleum Petroleum > Rock and Fluid Properties |
Department: | College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering |
Committee Advisor: | Alafnan, Saad |
Committee Co-Advisor: | Raza, Arshad |
Committee Members: | Mahmoud, Mohamed |
Depositing User: | TATENDA MARAPIRA (g202303490) |
Date Deposited: | 22 Jun 2025 11:22 |
Last Modified: | 22 Jun 2025 11:22 |
URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143565 |