Manuel João Lemos de Sousa (original) (raw)

Papers by Manuel João Lemos de Sousa

Academia das Ciências de Lisboa eBooks, 2015

info:eu-repo/semantics/publishedVersio

This investigation aims to develop an accurate method for calculating the tangent slope (b), a fu... more This investigation aims to develop an accurate method for calculating the tangent slope (b), a fundamental parameter to estimate gas diffusion coefficients under different pressures. The database was obtained using Sorption Langmuir Isotherms, which describes the existing equilibrium between the “free/absorbed gas” and the “adsorbed gas”, the latter in the coal microporous structure, keeping in mind that diffusion process is responsible for the gas circulation on coal pores, only. To improve the accuracy of the tangent slope determination, was adopted a mathematical approach in which the parameter b describes the most linear part of the sorption data curve obtained by linear regression. Experimentally, this part of the curve is upper delimited by the first inflection point of the gas content/time curve. “OriginPro professional data analysis and graphing software” was used to determine all the inflection points contained in the contour shape defined by gas content/time curves.

Organic Geochemistry, 1995

A~traet-Three Argonne Premium coal samples, the Beulah-Zap lignite (North Dakota), the high volat... more A~traet-Three Argonne Premium coal samples, the Beulah-Zap lignite (North Dakota), the high volatile A bituminous Stockton (West Virginia), and the low volatile Pocahontas No. 3 (Virginia), were ground to three initial sizes:-20 mesh,-100 mesh, and "micronized". The samples were each subjected to liquefaction at 673 K for 30 min at a 2:1 tetralin :coal ratio and in an H 2 atmosphere at 13.79 MPa (~ 2000 psi). Polished pellets of the unconverted residues were circulated to three laboratories for a study designed to determine, albeit on a limited scale, the interlaboratory consistency in constituent identification and the problem areas in maceral/neo-maceral/mineral recognition. Within broad categories, the agreement for the Beulah-Zap and Pocahontas No. 3 residues is good. The high volatile A bituminous Stockton coal was the most plastic and most altered, resulting in a residue lending itself to more subjective interpretations. The biggest discrepancy between the laboratories is in the distinction of granular residue and mineral matter and in the transitions between "partially reacted macerals" and "vitroplast" and between "vitroplast" and "granular residue". The initial size of the feed coal appears to influence the recognition of material in the residue.

Main objectives: To develop R & D projects related with Modelling and Analysis of Environment Sys... more Main objectives: To develop R & D projects related with Modelling and Analysis of Environment Systems (5 + 2 current R & D projects) To assist Post-graduated teaching and student training Staff: 22 researchers of which 17 Ph D

Study of gas adsorption/desorption properties in coals of Sabinas Basin on Mexico Enciso-Cárdenas... more Study of gas adsorption/desorption properties in coals of Sabinas Basin on Mexico Enciso-Cárdenas, J.J. (a)(c)(e) , Rodrígues, C. (c) , Martínez, L. (b) , Camacho-Ortegón, L.F. (d) , Lemos-De Sousa, M. (c)(g) , De la O-Burrola, F. (f) , Dinis, M.A. (c)

Apresentação Foreword A Academia das Ciências de Lisboa organiza, no âmbito de seu Instituto de A... more Apresentação Foreword A Academia das Ciências de Lisboa organiza, no âmbito de seu Instituto de Altos Estudos, entre outras iniciativas, colóquios temáticos sobre assuntos considerados relevantes. Neste enquadramento, teve lugar em 30 de Maio de 2000 um Colóquio intitulado “O Carvão na Actualidade”, organizado e coordenado pelo Académico Professor Doutor João Manuel Cotelo Neiva que, na ocasião, tomou a iniciativa de lançar o seguinte duplo desafio a investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto: participarem no Colóquio em questão e, na sequência, publicarem um livro sobre a temática. Com efeito, já na altura se fazia sentir a falta de um livro de texto, de base, em português sobre o assunto. Os temas tratados no Colóquio e listados no respectivo programa foram os seguintes: 1.Abertura e informações – J.M. Cotelo Neiva (Academia das Ciências de Lisboa e Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra) 2.O carvão como rocha, composição e génese: uma perspectiva actual – Maria Manuela Marques e Deolinda Flores (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). 4.As classificações dos carvões e a avaliação de reservas/recursos – M.J. Lemos de Sousa (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). 5.O carvão no Mundo e em Portugal – J.M. Cotelo Neiva (Academia das Ciências de Lisboa e Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra) e M.J. Lemos de Sousa (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). 6.Utilização tecnológica do carvão – M.J. Lemos de Sousa e Bruno Valentim (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). 7.Carvão e Meio ambiente – Isabel Cabrita (Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial – INETI). 8.Novas direcções: o Metano do Carvão em Camada – Cristina Rodrigues (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). A simples análise deste programa mostra, claramente, a participação maioritária de elementos do então Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências, Universidade do Porto e do GIPEGO (“Grupo de Investigação em Petrologia e Geoquímica Orgânicas” do Centro de Geologia da Universidade do Porto, na altura da responsabilidade de um dos signatários), sendo, pois, a nível do GIPEGO que se desenvolveu, na altura, parte do trabalho que acabou por levar à presente publicação. Aliás, este mesmo Grupo de Investigação foi, sem dúvida, o verdadeiro núcleo duro da primeira Escola de Petrologia e Geoquímica Orgânicas fundada em Portugal a qual, felizmente, continua em franco desenvolvimento. Assim, na sequência do evento começaram a juntar-se elementos com vista à organização do mencionado livro. Contudo, acontecimentos vários levaram a que não fosse possível, na altura, dar sequência à sua edição. No emmeio, a Petrologia e Geoquímica Orgânicas e, nomeadamente, a “Ciência do Carvão” evoluiu imenso, sobretudo nos dez anos que se seguiram à realização do Colóquio mencionado, e isto não só no domínio do conhecimento do carvão em si, mas também e, especialmente, no que respeita a desenvolvimentos no âmbito das tecnologias da utilização do carvão (combustão, gasificação/liquefacção, redução directa, metano do carvão em camada, sequestração geológica de CO2, etc.) e respectivos aspectos com ligação à temática ambiental (abandono de minas, subsidência mineira e regime hidrogeomecânico, remediação ambiental em geral e de escombreiras em particular, etc.). Entretanto, houve a oportunidade de lançar, a nível nacional, uma segunda Escola de Petrologia e Geoquímica Orgânicas e de iniciar o seu desenvolvimento a nível do CIAGEB (Centro de Investigação em Alterações Globais, Ambiente, Energia e Bioengenharia da Fundação Fernando Pessoa/Universidade Fernando Pessoa, Porto) sendo que, neste novo enquadramento, se tornou, agora, possível, lançar a publicação do almejado livro “O Carvão na Actualidade”. Só que, dados, por um lado, os desenvolvimentos verificados e acima mencionados no âmbito da “Ciência do Carvão” em geral e, por outro lado, o trabalho entretanto levado a cabo, para além doutras entidades, especialmente pelas duas Escolas de Petrologia e Geoquímica Orgânicas hoje existentes em Portugal, já não é possível, mesmo que se seja muito pouco ambicioso, publicar um livro sob a designação de “O Carvão na Actualidade” em um só volume e de maneira a corresponder aos temas tratados num Colóquio que teve lugar há dez anos. Com efeito, dado o intervalo de tempo decorrido também, como é natural, já nem todos os intervenientes no Colóquio estão disponíveis para participar na presente edição, sendo que, entretanto, investigadores nacionais de outras entidades, tais como o Instituto Superior Técnico (IST), o Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) e o Laboratório Nacional de Engenharia e Geologia (LNEG) promoveram o desenvolvimento de temáticas directa ou indirectamente relacionadas com a “Ciência do Carvão” pelo que é natural que sejam, igualmente, chamados a intervir na presente obra colectiva. Ainda a propósito das duas Escolas supracitadas e do…

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International Journal of Global Warming, 2016

In the present work, the authors studied two meta-anthracite samples from Douro coalfield (NW of ... more In the present work, the authors studied two meta-anthracite samples from Douro coalfield (NW of Portugal) in which classical sorption isotherms were carried out, using CO 2 only. Results have demonstrated that whenever the CO 2 is adsorbed in the coal pores/matrix it will be enduringly fixed up to, approximately, pressures of 32 bar in sample A and 34 bar in sample B. Since the gas release process is intensely related to diffusion coefficients, it is crucial to define their evolution on the two analyses reported in this paper. So, during adsorption, diffusion coefficients decrease in sample A from 4.66736E-08 to 1.23490E-09 cm 2 /sec (6.72 and 48.13 bar) and during desorption they increase from 7.61829E-09 to 1.09908E-08 cm 2 /sec (45.68 and 11.48 bar). In sample B, diffusion coefficients decrease from 2.47409E-08 to 2.11813E-09 cm 2 /sec (7.53 and 47.17 bar) in adsorption and increase in desorption from 1.48767E-09 to 2.83736E-08 cm 2 /sec (42.22 and 7.71 bar).

International Journal of Coal Geology, 2002

Sorption processes can be used to study different characteristics of coal properties, such as gas... more Sorption processes can be used to study different characteristics of coal properties, such as gas content (coalbed methane potential of a deposit), gas diffusion, porosity, internal surface area, etc. Coal microstructure (porosity system) is relevant for gas flow behaviour in coal and, consequently, directly influences gas recovery from the coalbed. This paper addresses the determination of coal porosity (namely micro-and macroporosity) in relation to the molecular size of different gases. Experiments entailed a sorption process, which includes the direct method of determining the ''void volume'' of samples using different gases (helium, nitrogen, carbon dioxide, and methane). Because gas behaviour depends on pressure and temperature conditions, it is critical, in each case, to know the gas characteristics, especially the compressibility factor. The experimental conditions of the sorption process were as follows: temperature in the bath 35°C; sample with moisture equal to or greater than the moisture-holding capacity (MHC), particle size of sample less than 212 mm, and mass ca. 100 g. The present investigation was designed to confirm that when performing measurements of the coal void volume with helium and nitrogen, there are only small and insignificant changes in the volume determinations. Inducing great shrinkage and swelling effects in the coal molecular structure, carbon dioxide leads to ''abnormal'' negative values in coal void volume calculations, since the rate of sorbed and free gas is very high. In fact, when in contact with the coal structure, carbon dioxide is so strongly retained that the sorbed gas volume is much higher than the free gas volume. However, shrinkage and swelling effects in coal structure induced by carbon dioxide are fully reversible. Methane also induces shrinkage and swelling when in contact with coal molecular structure, but these effects, although smaller than those induced by carbon dioxide, are irreversible and increase the coal volume.

The use of coal, and other fossil fuels, will remain for decades as the main source of energy for... more The use of coal, and other fossil fuels, will remain for decades as the main source of energy for power generation, despite the important efforts made to replace, as far as possible, fossil fuels with renewable power sources. ACRÓNIMOS E SIGLAS ACCSEPT-projecto europeu, financiado pela UE, intitulado: Acceptance of CO 2 Capture, Storage, Economics, Policy and Technology CAC-Captação e Armazenamento de Carbono, o mesmo que CCS CCS-Carbon Capture and Sequestration CCT-Clean Coal Technologies CE-Comissão Europeia CELE-Comércio Europeu de Licenças de Emissão, o mesmo que ETS CH 4-Metano (gás com efeito de estufa) CO 2-Dióxido de carbono (gás com efeito de estufa) COSEQ-Projecto de Engenharia relativo à Sequestração Geológica de CO 2 nos Carvões (Metantracites) da Bacia Carbonífera do Douro CQNUAC-Convenção Quadro das Nações Unidas para as Alterações Climáticas, o mesmo que UNFCCC CTL-Coal to Liquids-tecnologias de liquefacção do carvão ETS-Greenhouse Gas Emissions Allowance Trading Scheme GEE-Gás (ou gases) com Efeito de Estufa, o mesmo que GHG GHG-Greenhouse Gases IPCC-Intergovernmental Panel on Climate Change ONG-Organização Não Governamental PNAC-Plano Nacional para as Alterações Climáticas PNALE-Plano Nacional para Atribuição de Licenças de Emissão UE-União Europeia UFP-Universidade Fernando Pessoa UNFCCC-United Nations Framework Convention for the Climate Change ZET-Zero Emission (Carbon Free) Technologies, Tecnologias de Emissão Zero ou Tecnologias Livres de Carbono INTRODUÇÃO INQUÉRITO METODOLOGIA RESULTADOS CONCLUSÕES BIBLIOGRAFIA ANEXOS pág. 6

International Journal of Global Warming, 2013

ABSTRACT The energy dependency is one of the major problems the international community faces now... more ABSTRACT The energy dependency is one of the major problems the international community faces nowadays and governments are being encouraged to develop strategies in different fields in order to reduce their external dependency. Additionally, the European Commission sustainable energy plan is engaged into reducing greenhouse gases effect to promote sustainable environment. It is not yet possible to displace fossil fuels from the energy scenario and it is essential to apply new technologies, such as CCS (carbon, capture and storage) technologies, specifically CO<sub align="right"> 2 geological storage/sequestration. The paper studies different coal samples (considered one of the solutions of CO<sub align="right"> 2 geological storage/sequestration) concerning their storage and gas circulation capacities since they are highly dependent on coal physical/chemical properties which are intimately related to its genetic conditions and incarbonisation processes. Petrographic parameters are also studied, since they will induce different porous structures and internal surface areas, which will produce different gas storage and circulation behaviours.

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2014

Após uma breve introdução sobre os conceitos de (i) Alterações climáticas vs Alterações globais e... more Após uma breve introdução sobre os conceitos de (i) Alterações climáticas vs Alterações globais e de (ii) gases de efeito de estufa, os autores apresentam o estado-da-arte sobre os principais problemas relacionados com a redução do dióxido de carbono e sua sequestração geológica. Por fim, fazem referência aos projectos existentes neste domínio no "grupo de Investigação em energia" do Centro de Investigação em Alterações globais, energia, Ambiente e bioengenharia-CIAgeb da Universidade Fernando Pessoa. PalaVraS-CHaVe Dióxido de carbono; sequestração geológica; alterações climáticas; inquérito; energia; ambiente.

International Journal of Global Warming, 2016

In the present work, the authors studied two meta-anthracite samples from Douro Coalfield (NW of ... more In the present work, the authors studied two meta-anthracite samples from Douro Coalfield (NW of Portugal) in which classical sorption isotherms were carried out, using CO2 only. Results have demonstrated that whenever the CO2 is adsorbed in the coal pores/matrix it will be enduringly fixed up to, approximately, pressures of 32 bar in sample A and 34 bar in sample B. Since the gas release process it intensely related to diffusion coefficients, it is crucial to define their evolution on the two analyses reported in this paper. So, during adsorption, diffusion coefficients decrease in sample A from 4.66736E-08 to 1.23490E-09 cm2/sec (6.72 and 48.13 bar) and during desorption they increase from 7.61829E-09 to 1.09908E-08 cm2/sec (45.68 and 11.48 bar). In sample B, diffusion coefficients decrease from 2.47409E-08 to 2.11813E-09 cm2/sec (7.53 and 47.17 bar) in adsorption and increase in desorption from 1.48767E-09 to 2.83736E-08 cm2/sec (42.22 and 7.71 bar).

... Maria José AFONSO1; Paula CARREIRA2;; Hélder CHAMINÉ1; Pedro CUNHA3; Hans EGGENKAMP4; Jorge E... more ... Maria José AFONSO1; Paula CARREIRA2;; Hélder CHAMINÉ1; Pedro CUNHA3; Hans EGGENKAMP4; Jorge ESPINHA MARQUES5; Paulo FONSECA6; Luís GAMA PEREIRA7; Alberto ... Matthieu ANGELI, Magnus SOLDAL, Elin SKURTVEIT, Eyvind AKER, Alvar BRAATHEN ...

Academia das Ciências de Lisboa eBooks, 2015

info:eu-repo/semantics/publishedVersio

This investigation aims to develop an accurate method for calculating the tangent slope (b), a fu... more This investigation aims to develop an accurate method for calculating the tangent slope (b), a fundamental parameter to estimate gas diffusion coefficients under different pressures. The database was obtained using Sorption Langmuir Isotherms, which describes the existing equilibrium between the “free/absorbed gas” and the “adsorbed gas”, the latter in the coal microporous structure, keeping in mind that diffusion process is responsible for the gas circulation on coal pores, only. To improve the accuracy of the tangent slope determination, was adopted a mathematical approach in which the parameter b describes the most linear part of the sorption data curve obtained by linear regression. Experimentally, this part of the curve is upper delimited by the first inflection point of the gas content/time curve. “OriginPro professional data analysis and graphing software” was used to determine all the inflection points contained in the contour shape defined by gas content/time curves.

Organic Geochemistry, 1995

A~traet-Three Argonne Premium coal samples, the Beulah-Zap lignite (North Dakota), the high volat... more A~traet-Three Argonne Premium coal samples, the Beulah-Zap lignite (North Dakota), the high volatile A bituminous Stockton (West Virginia), and the low volatile Pocahontas No. 3 (Virginia), were ground to three initial sizes:-20 mesh,-100 mesh, and "micronized". The samples were each subjected to liquefaction at 673 K for 30 min at a 2:1 tetralin :coal ratio and in an H 2 atmosphere at 13.79 MPa (~ 2000 psi). Polished pellets of the unconverted residues were circulated to three laboratories for a study designed to determine, albeit on a limited scale, the interlaboratory consistency in constituent identification and the problem areas in maceral/neo-maceral/mineral recognition. Within broad categories, the agreement for the Beulah-Zap and Pocahontas No. 3 residues is good. The high volatile A bituminous Stockton coal was the most plastic and most altered, resulting in a residue lending itself to more subjective interpretations. The biggest discrepancy between the laboratories is in the distinction of granular residue and mineral matter and in the transitions between "partially reacted macerals" and "vitroplast" and between "vitroplast" and "granular residue". The initial size of the feed coal appears to influence the recognition of material in the residue.

Main objectives: To develop R & D projects related with Modelling and Analysis of Environment Sys... more Main objectives: To develop R & D projects related with Modelling and Analysis of Environment Systems (5 + 2 current R & D projects) To assist Post-graduated teaching and student training Staff: 22 researchers of which 17 Ph D

Study of gas adsorption/desorption properties in coals of Sabinas Basin on Mexico Enciso-Cárdenas... more Study of gas adsorption/desorption properties in coals of Sabinas Basin on Mexico Enciso-Cárdenas, J.J. (a)(c)(e) , Rodrígues, C. (c) , Martínez, L. (b) , Camacho-Ortegón, L.F. (d) , Lemos-De Sousa, M. (c)(g) , De la O-Burrola, F. (f) , Dinis, M.A. (c)

Apresentação Foreword A Academia das Ciências de Lisboa organiza, no âmbito de seu Instituto de A... more Apresentação Foreword A Academia das Ciências de Lisboa organiza, no âmbito de seu Instituto de Altos Estudos, entre outras iniciativas, colóquios temáticos sobre assuntos considerados relevantes. Neste enquadramento, teve lugar em 30 de Maio de 2000 um Colóquio intitulado “O Carvão na Actualidade”, organizado e coordenado pelo Académico Professor Doutor João Manuel Cotelo Neiva que, na ocasião, tomou a iniciativa de lançar o seguinte duplo desafio a investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto: participarem no Colóquio em questão e, na sequência, publicarem um livro sobre a temática. Com efeito, já na altura se fazia sentir a falta de um livro de texto, de base, em português sobre o assunto. Os temas tratados no Colóquio e listados no respectivo programa foram os seguintes: 1.Abertura e informações – J.M. Cotelo Neiva (Academia das Ciências de Lisboa e Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra) 2.O carvão como rocha, composição e génese: uma perspectiva actual – Maria Manuela Marques e Deolinda Flores (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). 4.As classificações dos carvões e a avaliação de reservas/recursos – M.J. Lemos de Sousa (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). 5.O carvão no Mundo e em Portugal – J.M. Cotelo Neiva (Academia das Ciências de Lisboa e Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra) e M.J. Lemos de Sousa (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). 6.Utilização tecnológica do carvão – M.J. Lemos de Sousa e Bruno Valentim (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). 7.Carvão e Meio ambiente – Isabel Cabrita (Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial – INETI). 8.Novas direcções: o Metano do Carvão em Camada – Cristina Rodrigues (Faculdade de Ciências, Universidade do Porto). A simples análise deste programa mostra, claramente, a participação maioritária de elementos do então Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências, Universidade do Porto e do GIPEGO (“Grupo de Investigação em Petrologia e Geoquímica Orgânicas” do Centro de Geologia da Universidade do Porto, na altura da responsabilidade de um dos signatários), sendo, pois, a nível do GIPEGO que se desenvolveu, na altura, parte do trabalho que acabou por levar à presente publicação. Aliás, este mesmo Grupo de Investigação foi, sem dúvida, o verdadeiro núcleo duro da primeira Escola de Petrologia e Geoquímica Orgânicas fundada em Portugal a qual, felizmente, continua em franco desenvolvimento. Assim, na sequência do evento começaram a juntar-se elementos com vista à organização do mencionado livro. Contudo, acontecimentos vários levaram a que não fosse possível, na altura, dar sequência à sua edição. No emmeio, a Petrologia e Geoquímica Orgânicas e, nomeadamente, a “Ciência do Carvão” evoluiu imenso, sobretudo nos dez anos que se seguiram à realização do Colóquio mencionado, e isto não só no domínio do conhecimento do carvão em si, mas também e, especialmente, no que respeita a desenvolvimentos no âmbito das tecnologias da utilização do carvão (combustão, gasificação/liquefacção, redução directa, metano do carvão em camada, sequestração geológica de CO2, etc.) e respectivos aspectos com ligação à temática ambiental (abandono de minas, subsidência mineira e regime hidrogeomecânico, remediação ambiental em geral e de escombreiras em particular, etc.). Entretanto, houve a oportunidade de lançar, a nível nacional, uma segunda Escola de Petrologia e Geoquímica Orgânicas e de iniciar o seu desenvolvimento a nível do CIAGEB (Centro de Investigação em Alterações Globais, Ambiente, Energia e Bioengenharia da Fundação Fernando Pessoa/Universidade Fernando Pessoa, Porto) sendo que, neste novo enquadramento, se tornou, agora, possível, lançar a publicação do almejado livro “O Carvão na Actualidade”. Só que, dados, por um lado, os desenvolvimentos verificados e acima mencionados no âmbito da “Ciência do Carvão” em geral e, por outro lado, o trabalho entretanto levado a cabo, para além doutras entidades, especialmente pelas duas Escolas de Petrologia e Geoquímica Orgânicas hoje existentes em Portugal, já não é possível, mesmo que se seja muito pouco ambicioso, publicar um livro sob a designação de “O Carvão na Actualidade” em um só volume e de maneira a corresponder aos temas tratados num Colóquio que teve lugar há dez anos. Com efeito, dado o intervalo de tempo decorrido também, como é natural, já nem todos os intervenientes no Colóquio estão disponíveis para participar na presente edição, sendo que, entretanto, investigadores nacionais de outras entidades, tais como o Instituto Superior Técnico (IST), o Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) e o Laboratório Nacional de Engenharia e Geologia (LNEG) promoveram o desenvolvimento de temáticas directa ou indirectamente relacionadas com a “Ciência do Carvão” pelo que é natural que sejam, igualmente, chamados a intervir na presente obra colectiva. Ainda a propósito das duas Escolas supracitadas e do…

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International Journal of Global Warming, 2016

In the present work, the authors studied two meta-anthracite samples from Douro coalfield (NW of ... more In the present work, the authors studied two meta-anthracite samples from Douro coalfield (NW of Portugal) in which classical sorption isotherms were carried out, using CO 2 only. Results have demonstrated that whenever the CO 2 is adsorbed in the coal pores/matrix it will be enduringly fixed up to, approximately, pressures of 32 bar in sample A and 34 bar in sample B. Since the gas release process is intensely related to diffusion coefficients, it is crucial to define their evolution on the two analyses reported in this paper. So, during adsorption, diffusion coefficients decrease in sample A from 4.66736E-08 to 1.23490E-09 cm 2 /sec (6.72 and 48.13 bar) and during desorption they increase from 7.61829E-09 to 1.09908E-08 cm 2 /sec (45.68 and 11.48 bar). In sample B, diffusion coefficients decrease from 2.47409E-08 to 2.11813E-09 cm 2 /sec (7.53 and 47.17 bar) in adsorption and increase in desorption from 1.48767E-09 to 2.83736E-08 cm 2 /sec (42.22 and 7.71 bar).

International Journal of Coal Geology, 2002

Sorption processes can be used to study different characteristics of coal properties, such as gas... more Sorption processes can be used to study different characteristics of coal properties, such as gas content (coalbed methane potential of a deposit), gas diffusion, porosity, internal surface area, etc. Coal microstructure (porosity system) is relevant for gas flow behaviour in coal and, consequently, directly influences gas recovery from the coalbed. This paper addresses the determination of coal porosity (namely micro-and macroporosity) in relation to the molecular size of different gases. Experiments entailed a sorption process, which includes the direct method of determining the ''void volume'' of samples using different gases (helium, nitrogen, carbon dioxide, and methane). Because gas behaviour depends on pressure and temperature conditions, it is critical, in each case, to know the gas characteristics, especially the compressibility factor. The experimental conditions of the sorption process were as follows: temperature in the bath 35°C; sample with moisture equal to or greater than the moisture-holding capacity (MHC), particle size of sample less than 212 mm, and mass ca. 100 g. The present investigation was designed to confirm that when performing measurements of the coal void volume with helium and nitrogen, there are only small and insignificant changes in the volume determinations. Inducing great shrinkage and swelling effects in the coal molecular structure, carbon dioxide leads to ''abnormal'' negative values in coal void volume calculations, since the rate of sorbed and free gas is very high. In fact, when in contact with the coal structure, carbon dioxide is so strongly retained that the sorbed gas volume is much higher than the free gas volume. However, shrinkage and swelling effects in coal structure induced by carbon dioxide are fully reversible. Methane also induces shrinkage and swelling when in contact with coal molecular structure, but these effects, although smaller than those induced by carbon dioxide, are irreversible and increase the coal volume.

The use of coal, and other fossil fuels, will remain for decades as the main source of energy for... more The use of coal, and other fossil fuels, will remain for decades as the main source of energy for power generation, despite the important efforts made to replace, as far as possible, fossil fuels with renewable power sources. ACRÓNIMOS E SIGLAS ACCSEPT-projecto europeu, financiado pela UE, intitulado: Acceptance of CO 2 Capture, Storage, Economics, Policy and Technology CAC-Captação e Armazenamento de Carbono, o mesmo que CCS CCS-Carbon Capture and Sequestration CCT-Clean Coal Technologies CE-Comissão Europeia CELE-Comércio Europeu de Licenças de Emissão, o mesmo que ETS CH 4-Metano (gás com efeito de estufa) CO 2-Dióxido de carbono (gás com efeito de estufa) COSEQ-Projecto de Engenharia relativo à Sequestração Geológica de CO 2 nos Carvões (Metantracites) da Bacia Carbonífera do Douro CQNUAC-Convenção Quadro das Nações Unidas para as Alterações Climáticas, o mesmo que UNFCCC CTL-Coal to Liquids-tecnologias de liquefacção do carvão ETS-Greenhouse Gas Emissions Allowance Trading Scheme GEE-Gás (ou gases) com Efeito de Estufa, o mesmo que GHG GHG-Greenhouse Gases IPCC-Intergovernmental Panel on Climate Change ONG-Organização Não Governamental PNAC-Plano Nacional para as Alterações Climáticas PNALE-Plano Nacional para Atribuição de Licenças de Emissão UE-União Europeia UFP-Universidade Fernando Pessoa UNFCCC-United Nations Framework Convention for the Climate Change ZET-Zero Emission (Carbon Free) Technologies, Tecnologias de Emissão Zero ou Tecnologias Livres de Carbono INTRODUÇÃO INQUÉRITO METODOLOGIA RESULTADOS CONCLUSÕES BIBLIOGRAFIA ANEXOS pág. 6

International Journal of Global Warming, 2013

ABSTRACT The energy dependency is one of the major problems the international community faces now... more ABSTRACT The energy dependency is one of the major problems the international community faces nowadays and governments are being encouraged to develop strategies in different fields in order to reduce their external dependency. Additionally, the European Commission sustainable energy plan is engaged into reducing greenhouse gases effect to promote sustainable environment. It is not yet possible to displace fossil fuels from the energy scenario and it is essential to apply new technologies, such as CCS (carbon, capture and storage) technologies, specifically CO<sub align="right"> 2 geological storage/sequestration. The paper studies different coal samples (considered one of the solutions of CO<sub align="right"> 2 geological storage/sequestration) concerning their storage and gas circulation capacities since they are highly dependent on coal physical/chemical properties which are intimately related to its genetic conditions and incarbonisation processes. Petrographic parameters are also studied, since they will induce different porous structures and internal surface areas, which will produce different gas storage and circulation behaviours.

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2014

Após uma breve introdução sobre os conceitos de (i) Alterações climáticas vs Alterações globais e... more Após uma breve introdução sobre os conceitos de (i) Alterações climáticas vs Alterações globais e de (ii) gases de efeito de estufa, os autores apresentam o estado-da-arte sobre os principais problemas relacionados com a redução do dióxido de carbono e sua sequestração geológica. Por fim, fazem referência aos projectos existentes neste domínio no "grupo de Investigação em energia" do Centro de Investigação em Alterações globais, energia, Ambiente e bioengenharia-CIAgeb da Universidade Fernando Pessoa. PalaVraS-CHaVe Dióxido de carbono; sequestração geológica; alterações climáticas; inquérito; energia; ambiente.

International Journal of Global Warming, 2016

In the present work, the authors studied two meta-anthracite samples from Douro Coalfield (NW of ... more In the present work, the authors studied two meta-anthracite samples from Douro Coalfield (NW of Portugal) in which classical sorption isotherms were carried out, using CO2 only. Results have demonstrated that whenever the CO2 is adsorbed in the coal pores/matrix it will be enduringly fixed up to, approximately, pressures of 32 bar in sample A and 34 bar in sample B. Since the gas release process it intensely related to diffusion coefficients, it is crucial to define their evolution on the two analyses reported in this paper. So, during adsorption, diffusion coefficients decrease in sample A from 4.66736E-08 to 1.23490E-09 cm2/sec (6.72 and 48.13 bar) and during desorption they increase from 7.61829E-09 to 1.09908E-08 cm2/sec (45.68 and 11.48 bar). In sample B, diffusion coefficients decrease from 2.47409E-08 to 2.11813E-09 cm2/sec (7.53 and 47.17 bar) in adsorption and increase in desorption from 1.48767E-09 to 2.83736E-08 cm2/sec (42.22 and 7.71 bar).

... Maria José AFONSO1; Paula CARREIRA2;; Hélder CHAMINÉ1; Pedro CUNHA3; Hans EGGENKAMP4; Jorge E... more ... Maria José AFONSO1; Paula CARREIRA2;; Hélder CHAMINÉ1; Pedro CUNHA3; Hans EGGENKAMP4; Jorge ESPINHA MARQUES5; Paulo FONSECA6; Luís GAMA PEREIRA7; Alberto ... Matthieu ANGELI, Magnus SOLDAL, Elin SKURTVEIT, Eyvind AKER, Alvar BRAATHEN ...

The main objective of this research was to study the gas adsorption/desorption properties in Coal... more The main objective of this research was to study the gas adsorption/desorption properties in Coal Bed Methane reservoirs located in the North-eastern Mexico, and to understand the behavior of unconventional reservoirs.
The Servicio Geológico Mexicano (SGM) performed a sampling campaign. For the characterization, the SGM providing us 7 bituminous coal samples from the Sabinas Basin. The general characterization included: (1) immediate or primary moisture and ash analysis (2) elemental analysis for (C, H, O, N, and S) quantification, (3) petrographic analysis for organic matter type determination, (4) Rock-Eval®6 Pyrolysis, for oil potential generation determination. After results
evaluation, 7 samples were selected, in order to develop adsorption/desorption CH4 tests by “Langmuir Isotherms” and to understand of parameters affecting the adsorption process.
Using thermo-volumetric technique could be observed storage capacities of methane gas between
202.11 scf/ton (7.07m3/ton) and 364.76 scf/ton (10.47 m3/ton). The adsorption/desorption tests results, let us to identify the physical and chemical characteristics of the samples influencing the gas storage capacity in the coal. A general conclusion is given; the gas adsorption increases with the rank/maturity. Also, the influence of the maceral composition in the process of sorption is recognized, and the capacity of gas storage is closely related to the vitrinite content. According to Chalmers y Bustin (2008), and Zhang et al. (2012), the capacity of adsorption as TOC, increases in the next order: type I < type II < type III. This is attributed to high adsorption capacity of vitrinite, compared with other macerals types.