Indhold
- En bønne, der forvandler vand til gel
- Hvorfor vand med høj viskositet er nødvendigt
- Hvad er guar bønner?
- Traditionelle anvendelser af guarbønner
- Andre industrielle anvendelser af guargummi
- Guar Gum Economics
Guar bønner: Venstre: guar bean cluster, public domain image oprettet af R. Loganathan. Til højre: guarbønner, fotografi af Tracey Slotta, USAs landbrugsministerium, ARS systematisk botanik og mykologisk laboratorium.
En bønne, der forvandler vand til gel
Pulver fremstillet af bønnerne fra en relativt ukendt plante dyrket i Indien og Pakistan kan hurtigt omdanne vand til en meget tyk gel. Bønnerne bruges typisk til tykkelse af saucer og forarbejdede fødevarer såsom is og ketchup. Nu køber boreselskaber, der har brug for vand med høj viskositet for at udvinde olie og naturgas fra tætte klippeformationer, guarbønner så hurtigt som de dyrkes.
Stigningen i efterspørgslen har ganget priserne og lokket mange nye landmænd til guar bean-forretningen. Historisk set har Indien og Pakistan produceret over 80% af den verdensomspændende forsyning med guarebønner. Imidlertid planter landmænd i Texas, Oklahoma og andre stater nu guarebønner for at drage fordel af disse høje priser.
Hvorfor vand med høj viskositet er nødvendigt
Enorme mængder olie og naturgas er fanget i stenenheder under jorden, der er så tæt, at væsker ikke kan strømme gennem dem. For at frigøre olie og naturgas pumper boreselskaber væsker ned i en brønd under tryk, der er høje nok til at sprække undergrundsgrundenhederne. Denne proces kaldes hydraulisk brud.
Tilsætning af guar bean pulver (også kendt som guargummi) til dette vand øger dets viskositet og gør højtrykspumping og brudprocessen mere effektiv.
Vand med høj viskositet er nødvendigt af en anden grund. Sandkorn eller andre små granuler blandes med vandet, der bruges til brudprocessen. Når der opstår brud, transporteres disse granuler, kendt som "proppanter", dybt ind i klippeenheden af det pludselige vandløb, der ledsager åbningen af brud.
Når pumperne er slukket, falder vandtrykket inden for brudene, og bruddene lukker pludselig. Hvis der er ført tilstrækkeligt med støttemidler ind i brudene, forhindrer de, at brudene lukkes fuldstændigt. Disse delvist lukkede brud bliver derefter passager, der tillader olie og naturgas at strømme ud af klippen og ind i brønden.
Vand med høj viskositet er meget mere effektivt til at suspendere sandkorn og føre dem ind i brudene.
Hydraulisk brud: Denne illustration viser en naturgasbrønd, der er under udvikling ved hydraulisk brud. Marcellus Shale er den gasbærende klippeenhed. Brønden er blevet boret ned til Marcellus og derefter drejet vandret for at trænge ind i den i lang afstand. Frakturen udføres inden i Marcellus for at lette strømmen af gas ud af klippeenheden og ind i brønden.
Hvad er guar bønner?
Guar bønner, også kendt som klynge bønner (Cyamopsis tetragonoloba) er blevet dyrket i det nordvestlige Indien og Pakistan i mindst flere århundreder. Guar er en årlig bælgfrugt, der vokser godt i forskellige jordtyper og i tørt til semiaridt klima.
Traditionelle anvendelser af guarbønner
Guarplantenes blade og bønner er traditionelt blevet anvendt som dyrefoder og som en grøntsag til konsum. Landmænd drager fordel af kvælstoffikseringsevnen i guarplanten ved at bruge den som en grøn gødningsafgrøde.
Guar bønner er afskallet og formalet for at producere et hvidt pulver kendt som guargummi eller guaran. Guargummi er vandopløseligt og bruges i opskrifter som fortykningsmiddel. Det ligner meget majsstivelse - men har omkring otte gange den "fortykningskraft."
Andre industrielle anvendelser af guargummi
Guargummi bruges til bagning som en dejfortykningsmiddel. Det bruges til at fortykte mejeriprodukter som mælk, yoghurt, ost, is og sherbet. I forarbejdede fødevarer bruges guargummi som fortykningsmiddel i salatdressing, saucer, ketchup, suppe og mange andre produkter. Guargummi har medicinske anvendelser, som inkluderer: vandopløselig fiber, bulkdannende afføringsmiddel og skaber en følelse af metthed.
Guar Gum Economics
Traditionelt blev det meste af verdens forsyning med guarbønner brugt som mad til dyr og mennesker med en lille mængde, der går til fødevareindustrien. I de sidste par år begyndte brugen af guargummi i hydraulisk brud imidlertid at stige hurtigt. Denne pludselige stigning i efterspørgslen forårsagede en ti gange stigning i prisen. I 2011 eksporterede Indien guar til en værdi af 915 millioner dollars til USA, hvor det meste af produktet var beregnet til olie- og gasindustribrug. Det var Indias største landbrugseksport til USA.
Guar-landmænd i Indien reagerede med øget areal, og Indias største processor af guargummi distribuerede 3.000 ton gratis frø til landmænd, der ville teste afgrøden. De høje priser forventes at falde, når flere indiske landmænd planter guarbønner; prisvolatilitet er dog stadig mulig. Dyrkning af guar i Indien er en risikabel forretning, fordi afgrøden skal få den rette mængde monsunregn, der ankommer til det rette tidspunkt i vækstcyklussen.
I USA forsøger kemikere at finde en erstatning for guargummi, og landmænd i Texas, Oklahoma og andre stater planter guar for at tilbyde en indenlandsk forsyningskilde.
Forfatter: Hobart M. King, Ph.D.