Innhold
- En bønne som gjør vann til gel
- Hvorfor vann med høy viskositet er nødvendig
- Hva er guar bønner?
- Tradisjonelle bruksområder av guar bønner
- Andre industrielle bruksområder av guargummi
- Guar Gum Economics
Guar bønner: Til venstre: guar bean cluster, public domain image laget av R. Loganathan. Til høyre: guar bønner, fotografi av Tracey Slotta, USAs landbruksdepartement, ARS Systematic Botany and Mycology Laboratory.
En bønne som gjør vann til gel
Pulver laget av bønner fra en relativt ukjent plante dyrket i India og Pakistan kan raskt gjøre vann til en veldig tykk gel. Bønnene brukes vanligvis til å tykne sauser og bearbeidet mat som is og ketchup. Nå kjøper boreselskaper som trenger vann med høy viskositet for å utvinne olje og naturgass fra tette fjellformasjoner, opp guarbønner så raskt de dyrkes.
Den kraftige økningen i etterspørselen har multiplisert prisene og lokket mange nye bønder til guar bean-virksomheten. Historisk sett har India og Pakistan produsert over 80% av verdensomspennende tilførsel av guarebønner. Imidlertid planter bønder i Texas, Oklahoma og andre stater nå guarebønner for å dra nytte av disse høye prisene.
Hvorfor vann med høy viskositet er nødvendig
Enorme mengder olje og naturgass er fanget i bergenheter som er så tette at overflater ikke kan strømme gjennom dem. For å frigjøre oljen og naturgassen, pumpes boreselskaper væsker ned i en brønn under trykk som er høye nok til å sprekke undergrunnen. Denne prosessen er kjent som hydraulisk brudd.
Tilsetting av guar bønne pulver (også kjent som guargummi) til dette vannet øker dets viskositet og gjør høytrykkspumping og bruddprosessen mer effektiv.
Vann med høy viskositet er nødvendig av en annen grunn. Sandkorn eller andre bittesmå granuler blandes med vannet som brukes til bruddprosessen. Når det oppstår brudd, blir disse granulatene, kjent som "proppanter", ført dypt inn i bergensenheten av det plutselige rush av vann som følger med åpningen av brudd.
Når pumpene er slått av, synker vanntrykket i bruddene, og bruddene lukkes plutselig. Hvis nok støttemidler er blitt ført inn i bruddene, forhindrer de at bruddene lukkes fullstendig. Disse delvis lukkede bruddene blir deretter passasjer som lar olje og naturgass strømme ut av berget og inn i brønnen.
Vann med høy viskositet er mye mer effektivt ved å suspendere sandkorn og føre dem inn i bruddene.
Hydraulisk brudd: Denne illustrasjonen viser en naturgassbrønn som er utviklet med hydraulisk brudd. Marcellus Shale er den gassbærende steinenheten. Brønnen er blitt boret ned til Marcellus og deretter vendt horisontalt for å trenge gjennom den i lang avstand. Frakturen gjøres i Marcellus for å lette strømmen av gass ut fra bergsenheten og inn i brønnen.
Hva er guar bønner?
Guar bønner, også kjent som klynge bønner (Cyamopsis tetragonoloba) har blitt dyrket i det nordvestlige India og Pakistan i minst flere hundre år. Guar er en årlig belgfrukter som vokser godt i en rekke jordtyper og i tørt til semiaridt klima.
Tradisjonelle bruksområder av guar bønner
Bladene og bønnene på guarplanten har tradisjonelt blitt brukt som dyrefôr og som en grønnsak til konsum. Bønder drar fordel av nitrogenfikseringsevnen til guarplanten ved å bruke den som en grønngjødselavling.
Guar bønner er avskallet og malt for å produsere et hvitt pulver kjent som guargummi eller guaran. Guargummi er vannløselig og brukes i oppskrifter som fortykningsmiddel. Det ligner veldig på maisstivelse - men har omtrent åtte ganger "tykningskraften."
Andre industrielle bruksområder av guargummi
Guargummi brukes i bakervarer som en deigfortykning. Det brukes til å tykne meieriprodukter som melk, yoghurt, ost, is og sherbet. I bearbeidet mat brukes guargummi som fortykningsmiddel i salatdressing, sauser, ketchup, suppe og mange andre produkter. Guargummi har medisinsk bruk som inkluderer: vannløselig fiber, bulkdannende avføringsmiddel og skaper en metthetsfølelse.
Guar Gum Economics
Tradisjonelt ble det meste av verdens tilførsel av guarebønner brukt som mat til dyr og mennesker med en liten mengde som gikk til matforedlingsindustrien. I løpet av de siste årene begynte imidlertid bruk av guargummi i hydraulisk brudd å øke raskt. Denne plutselige økningen i etterspørselen førte til en ti ganger økning i pris. I 2011 eksporterte India guar til en verdi av 915 millioner dollar til USA, med det meste av produktet beregnet på olje- og gassindustribruk. Det var Indias største landbrukseksport til USA.
Guar-bønder i India svarte med økt areal, og Indias største prosessor av guargummi delte ut 3000 tonn gratis frø til bønder som ønsket å teste avlingen. De høye prisene forventes å avta etter hvert som flere indiske bønder planter guarebønner; prisvolatilitet er imidlertid fortsatt mulig. Å dyrke guar i India er en risikabel virksomhet fordi avlingen må få den riktige mengden monsunregn som kommer til riktig tid i vekstsyklusen.
I USA prøver kjemikere å finne en erstatning for guargummi, og bønder i Texas, Oklahoma og andre stater planter guar for å tilby en innenlandsk forsyningskilde.
Forfatter: Hobart M. King, Ph.D.