مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
مدل سازی مولکولی حمل و نقل Co2 در مونت موریلونیت: پخش و نفوذ
عنوان انگلیسی مقاله:
Molecular modeling on transportation of CO2 in montmorillonite: Diffusion and permeation
کلمات کلیدی مقاله:
ذخیره زیرزمینی CO2، پخش فیک، کانی رسی، قابلیت نفوذ، شبیه‌سازی مولکولی
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
زمین شناسی و عمران
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مهندسی ژئوتکنیک، سنگ شناسی یا پترولوژی
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. روش ها
2.1. جنبه های نظری
2.2. جزئیات شبیه سازی دینامیک
3. نتایج و بحث
3.1. SDC
3.2. MDC و FDC
3.3. قابلیت نفوذ
4. نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
CO2 storage in underground saline aquifers is helpful to reduce CO2 emission in the atmosphere, where gas/fluid diffusion and permeation in clay mineral plays a key role in CO2 leakage and underground migration. CO2 Permeability and different fluid diffusivities in clay mineral (montmorillonite, Mt) interlayers are investigated by molecular dynamics (MD). Both CO2 and H2O self-diffusivities increase with water concentration and temperature but show a maximum at the CO2 concentration of 2 molecule/unit-cell unconventionally. The fractional free volume of Mt increases with CO2 concentration but begins to decrease if CO2 concentration exceeds 2, thus giving the reason for the above unusual CO2 self-diffusivity variation. Displacement distribution of CO2 molecules is found to be characterized by logarithmic normal distribution. The mean value of such distribution further supports the self-diffusivity dependence on CO2 concentration. M-S and Fick diffusivities of CO2 are positively related to CO2, H2O concentration and temperature. CO2 permeability is calculated by MD for the first time, which increases with CO2 pressure and H2O concentration but exhibits a turning point at temperature 360 K due to low CO2 solubility at high temperature.
چکیده
ذخیره‌سازی Co2 در سفره‌های زیر زمینی آب شور برای کاهش انتشار Co2 در اتمسفر موثر است که در آن پخش و نفوذ گاز یا مایع در کانی رسی، نقش کلیدی در نشت Co2 و مهاجرت زیرزمینی دارد. قابلیت نفوذ CO2 و قابلیت پخش سیالات مختلف در کانی رسی (مونت‌موریلونیت، Mt) با روش دینامیک مولکولی (MD) مورد بررسی قرار می‌گیرد. قابلیت خود پخشی هر دو ترکیب CO2 و H2O همراه با غلظت و دمای آب افزایش می‌یابد، اما بیشینه غلظت CO2 را به صورت نامتعارف 2 مولکول/واحد-سلول نشان می‌دهند . حجم آزاد کسری مونت‌موریلونیت همراه با غلظت CO2افزایش می‌یابد، اما اگر این غلظت بیشتر از ۲ باشد، سیر کاهشی پیدا کرده و در نتیجه باعث می‌شود قابلیت خود پخشی CO2 فراتر از حد غیرمعمول تغییر کند. یافته‌ها نشان می‌دهد که توزیع جابجایی مولکول‌های CO2 براساس توزیع عادی لگاریتمی مشخص می‌شود. مقدار میانگین این‌نوع توزیع، بیشتر مؤید وابستگی قابلیت خود پخشی در غلظت CO2 است. قابلیت‌های پخش مکسول-استفان (M-S) و فیک (Fick) رابطه مثبتی با غلظت و دمای CO2 دارد . قابلیت نفوذ CO2 برای اولین بار با روش دینامیک مولکولی محاسبه می‌شود؛ بدین صورت که قابلیت نفوذ CO2 همراه با فشار CO2 و غلظت H2O افزایش می‌یابد، اما به علت حلالیت پایین CO2 در دمای بالا، نقطه گردش را در دمای ۳۶۰ کلوین نشان می‌دهد.