Evaluación del Óxido de Grafeno como Agente Secuestrante de Radionucleidos Naturales de las Series Uranio (238U) y Torio (232Th) en Aguas de Retorno Provenientes del Fracturamiento Hidráulico

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dc.contributor.advisorGonzález Silva, Germán
dc.contributor.advisorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.advisorCárdenas Montes, José Carlos
dc.contributor.authorEchávez Márquez, Reinel Andrés
dc.contributor.evaluatorCabanzo Hernández, Rafael
dc.contributor.evaluatorUsuriaga Torres, José Manuel
dc.date.accessioned2022-04-01T03:57:24Z
dc.date.available2022-04-01T03:57:24Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractRecientemente, nuevas tecnologías de extracción de hidrocarburos han sido desarrolladas, sin embargo, algunos problemas ambientales y de salud de los trabajadores no han sido evaluados en profundidad, tales como la transferencia de radionucleidos naturales desde la roca hacia las aguas presentes en la formación. Por ello, usando 8 muestras de roca de pozos procedentes de la Cuenca del Valle Medio Magdalena se realizaron estudios analizando la composición de radionucleidos naturales de las series 238U y 232Th, a través de las espectrometrías alfa y gamma, simulando la interacción roca-fluido que ocurre durante una operación de fracturamiento hidráulico. La fracción líquida obtenida se colocó en interacción con distintos óxidos de grafeno (GO) previamente sintetizados por el método Tour-Marcano, evaluando la eficiencia de remoción de radionucleidos naturales. Adicionalmente, a todas las muestras se les determinó la composición química multielemental por las técnicas ICP-MS, ICP-OES y DRX, antes y después de la interacción con el GO. Las concentraciones de elementos y radionucleidos presentaron gran variabilidad, ratificando el diferente origen y localización de los pozos donde proceden las rocas estudiadas. Se midieron 60 elementos en cada muestra, mostrando una alta variabilidad: V (500 - >1000 ppm), Zn (360 – 3300 ppm), Ni (130 – 1440 ppm) y Cu (50 – 110 ppm). En general, la composición química de las rocas está muy relacionada con las concentraciones de actividad radiactiva. En relación con los radioelementos naturales, el polonio y el torio fueron muy reactivos, con muy bajos valores de movilidad, mientras que el uranio es el elemento más móvil, con factores de transferencia cercanos al 5 %. El orden de movilidad encontrado fue: (238U ~ 234U > 230Th > 232Th ~ 210Po). Finalmente, el GO mostró eficiencias de remoción en el rango 30 – 100 %, según el comportamiento químico de los radioelementos naturales y condiciones químicas de la muestra.
dc.description.abstractenglishRecently, new technologies of hydrocarbons exploitation has been developed, however, some environmental problems and health injuries of workers have not been deeply evaluated, such as natural radionuclides transfer from the rock to water present into the formation. For this, using 8 rock samples from oilfields in the Middle Magdalena Valley Basin were realized several studies analyzing the composition of natural radionuclides of U[1]238 and Th[1]232 series using gamma and alpha spectrometry and simulating the rock-fluid interaction that occur in a fracking operation. The liquid phase obtained was put in interaction with several kinds of graphene oxides (GO) previously synthetized by Tour-Marcano Method, evaluating the removal efficiency of natural radionuclides. Additionally, the multielement composition of all samples were determined using ICP-MS, ICP-OES and XRD technics, before and after of the interaction with GO. Concentrations of chemical elements and radionuclides showed a high variability, ratifying the different origin and places of oil wells from where the rock samples come from. 60 chemical elements were measured in each sample, showing a high variability: V (500 - >1000 ppm), Zn (360 – 3300 ppm), Ni (130 – 1440 ppm) y Cu (50 – 110 ppm). In general, the chemical composition of the rocks is very related with the radioactivity concentrations. In relation to natural radioelements, polonium and thorium were very reactive, with very low mobility values, while uranium is the element most mobile, with transfer factor near to 5 % . The mobility order found was: (238U ~ 234U > 230Th > 232Th ~ 210Po). Finally, the GO showed removal efficiencies in a range between 30-100 %, according to chemical behavior of natural radioelements and chemical conditions of the sample.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería de Hidrocarburos
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9451
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Hidrocarburos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectRadionucleidos
dc.subjectRemoción
dc.subjectNo convencionales
dc.subjectFracturamiento Hidráulico
dc.subject.keywordRadionuclides
dc.subject.keywordRemoval
dc.subject.keywordUnconventional
dc.subject.keywordFracking
dc.titleEvaluación del Óxido de Grafeno como Agente Secuestrante de Radionucleidos Naturales de las Series Uranio (238U) y Torio (232Th) en Aguas de Retorno Provenientes del Fracturamiento Hidráulico
dc.title.englishEvaluation of graphene oxide as removal agent of natural radionuclides from uranium (U-238) and thorium (Th-232) series in flowbacks from fracking
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
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