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A tecnologia de biomineralização mostra potencial para selar fraturas subsuperficiais, mas a compreensão de seus mecanismos em escala microscópica em fraturas reais de rocha continua incompleta. Neste estudo, um chip microfluídico incorporando fatias de rocha real foi utilizado para conduzir experimentos de precipitação de carbonato induzida por enzimas (EICP) usando uma estratégia de injeção contínua de uma fase. Observações em tempo real revelaram flocos cinzas se formando e se agrupando em agregados suscetíveis ao transporte pelo fluxo. Cristais de carbonato de cálcio (CaCO3) que se formaram em rochas e superfícies de polidimetilsiloxano preencheram e interligaram efetivamente fraturas, levando a uma queda significativa de pressão. Superfícies ásperas podem fornecer locais adicionais para a adesão de solutos e nucleação heterogênea de carbonato de cálcio. Altas velocidades e pequenas aberturas geralmente promoveram a formação de flocos e reduziram o crescimento de cristais. O conteúdo de precipitação aumentou gradualmente com uma taxa decrescente. Uma eficiência de precipitação estimada mais baixa foi obtida em fraturas menores e de alto fluxo. Precipitados em interfaces de rocha induziram redemoinhos e quedas significativas de pressão dentro de gargalos de poros estreitos. O crescimento de cristais exibiu um desenvolvimento em duas fases: um aumento inicial seguido por uma diminuição, variando entre diferentes facetas (as superfícies ou orientações dos cristais em crescimento). A competição pelo crescimento ocorrerá quando dois ou mais cristais vizinhos entrarem em contato com diferentes orientações de grãos. As descobertas fornecem valiosos insights em escala microscópica sobre os processos em escala microscópica que regem a EICP dentro de fraturas reais de rocha, contribuindo para a avaliação de sua eficácia em aplicações de selagem de fraturas subsuperficiais.
Xiao et al. (Mon,) estudaram esta questão.