Laboratório

O Laboratório de Ressonância Magnética Nuclear de Baixo Campo, localizado no Núcleo de Competências em Química do Petróleo (NCQP) da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), é o único laboratório do Estado que conta com um espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear de Baixo Campo (RMN-BC), modelo Maran Ultra-2 fabricado pela Oxford Instruments, que fornece um campo magnético de 52 mT, correspondendo a uma frequência de Larmor de  2,2 MHz para o núcleo de Hidrogênio, sendo o mesmo de uso compartilhado.

A estrutura do laboratório fornece condições para o desenvolvimento de pesquisas de grande impacto para a comunidade científica em diferentes linhas de pesquisas. A RMN-BC baseia-se na interação de um campo magnético estático e uma de rádio frequência com o núcleo atômico do hidrogênio. O campo estático tem a finalidade de orientar os momentos magnéticos nucleares (“magnetizar”), enquanto os pulsos de rf causam uma perturbação resultando em um movimento de precessão ao redor do campo estático. Quando o sistema retorna para o estado fundamental são obtidos os tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2). A partir destes parâmetros é possível obter as propriedades de rochas reservatórios como porosidade e permeabilidade, estudar as propriedades de polímeros, petróleo do pré-sal e pós-sal, de emulsões, destilados de petróleo e biodiesel, análise de alimentos como frutas, sementes, lipídeos em oleaginosas, cerveja, carne, azeite, leite e seus derivados. 

O espectrômetro de RMN-BC é um equipamento portátil, pode ser facilmente transportado para realizar as análises em qualquer lugar e até mesmo in situ, por exemplo, dentro do poço de petróleo, permitindo facilmente a aplicação da ciência desenvolvida dentro do laboratório. Um exemplo do sucesso da aplicação da ressonância magnética nuclear (RMN) foi na exploração do pré-sal. Após a descoberta do primeiro poço, vários outros foram perfurados e abandonados devido à baixa porosidade e à falta de indícios de hidrocarbonetos.  Por meio da RMN foi identificado a presença de óleo móvel no interior dos carbonatos de baixa permeabilidade. De posse dessa informação foi selecionado um poço no interior do ES que gerou certa de 10 milhões de barris de petróleo até sua desativação em 2011.

1. Gradiente de campo composto de eletrônica e bobinas de campo que possibilitam aplicação de sequencias de pulsos mais sofisticadas possibilitando a análise de emulsões, distribuição de tamanho de poros em rochas e a realização de medidas bidimensionais;
2. Porta Amostras fabricado nas dimensões da sonda de 2,2MHz, que permite realizar medidas em condições de reservatório em rochas e fluídos, variando a pressão do sistema de 100 a 5 000 psi e controlando a temperatura até 150°C, sendo este dispositivo um diferencial enorme e que possibilita uma ampliação ainda maior da capacidade de atendimento deste laboratório.