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Conde, M MAutor (correspondencia)

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22 de marzo de 2025
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Artículo
Sí

Three-Phase Equilibria of CO2 Hydrate from Computer Simulation in the Presence of NaCl

Publicado en: ENERGY & FUELS. 39 (11): 5522-5533 - 2025-03-10 39(11), DOI: 10.1021/acs.energyfuels.5c00174

Autores:

Borrero, A; Díaz-Acosta, A; Blazquez, S; Zerón, IM; Algaba, J; Conde, MM; Blas, FJ
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Afiliaciones

Univ Complutense Madrid, Fac Ciencias Quim, Dept Quim Fis, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Univ Huelva, CIQSO Ctr Invest Quim Sostenible, Lab Simulac Mol & Quim Computac, Huelva 21006, Spain - Autor o Coautor
Univ Huelva, Dept Ciencias Integradas, Huelva 21006, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Escuela Tecn Super Ingn Ind, Dept Ingn Quim Ind & Medio Ambiente, Madrid 28006, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

In this work, the cryoscopic decrease effect, as a function of the NaCl concentration, on the carbon dioxide (CO2) hydrate dissociation line conditions was determined through molecular dynamic simulations. In particular, we have determined the three-phase (solid hydrate-aqueous phase-liquid CO2) coexistence temperature at 100, 400, and 1000 bar at several initial NaCl concentrations in the aqueous phase, from 0.0 to 3.0 m, using the direct-coexistence technique. We used the well-known TIP4P/2005 and TraPPe force fields for water and CO2 molecules, respectively. Also, the water-salt interactions were described using the Madrid-2019 force field, which has been specifically developed for various salts in combination with the TIP4P/2005 water model. According to the results obtained in this work, the dissociation temperature of the CO2 hydrate decreases when the NaCl concentration in the initial aqueous phase increases. The results obtained are in excellent agreement with the experimental data reported in the literature. We have also observed how the dynamics of melting and growth of the CO2 hydrate becomes slower when the NaCl concentration is increased. As a consequence, longer simulation times (on the order of dozens of microseconds) are necessary when the NaCl concentration increases. Finally, we have also analyzed finite-size effects on the three-phase coexistence temperature of these systems by performing simulations at 400 bar with two different system sizes at two different NaCl concentrations (0.0 and 3.0 m). Non-negligible deviations have been found between the results obtained from the two system sizes.
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Palabras clave

Aqueous phasisCaptureCarbon dioxides (co)Carbon-dioxide hydrateClathrate hydrateCryogenicsCryoscopicDissociationForcefieldsHydrate dissociationHydratesHydrationMethane hydrateMolecular dynamicsNacl concentrationNatural-gasOf-the-artPhase-equilibriumReservoirSeparationStoragSystem sizeThree phaseThree phasisThree-phase equilibria

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista ENERGY & FUELS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 42/176, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering, Chemical.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-26:

  • WoS: 6
  • Scopus: 5
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-26:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 8.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 7 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 3.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 4 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/92513/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 47
  • Descargas: 47
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido MARTIN CONDE, MARIA.

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Reconocimientos ligados al ítem

The authors extend their heartfelt appreciation to Dr. E. Dendy Sloan for his invaluable contributions to the study of gas hydrates. His groundbreaking work has been instrumental in advancing experimental research while also paving the way for molecular simulations, offering deeper insights into hydrate structure and behavior. His legacy remains a guiding force in both theoretical and applied research, inspiring future generations of scientists. We are profoundly grateful for his unwavering dedication and the enduring influence of his work in academia and industry. This work was funded by Ministerio de Ciencia e Innovacion (Grant Nos. PID2021-125081NB-I00 and PID2022-136919NB-C32), Junta de Andalucia (P20-00363), and Universidad de Huelva (P.O. FEDER UHU-1255522, FEDER-UHU-202034, and EPIT1282023), the first four were cofinanced by EU FEDER funds. We greatly acknowledge RES resources at Picasso provided by The Supercomputing and Bioinnovation Center of the University of Malaga to FI-2024-1-0017. S.B. acknowledges Ayuntamiento de Madrid for a Residencia de Estudiantes grant. The authors gratefully acknowledge the Universidad Politecnica de Madrid (www.upm.es) for providing computing resources on Magerit Supercomputer.
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