Ropa a plyn

Guarová zrna a hydraulické štěpení


Guarová zrna: Vlevo: shluk guarových bobů, obraz public domain vytvořený R. Loganathanem. Vpravo: guarové boby, fotografie Tracey Slotty, Ministerstvo zemědělství Spojených států, ARS Systematic Botanany and Mycology Laboratory.

Fazole, která promění vodu v gel

Prášek vyrobený z fazole relativně neznámé rostliny pěstované v Indii a Pákistánu může rychle proměnit vodu na velmi hustý gel. Fazole se obvykle používají k zahušťování omáček a zpracovaných potravin, jako je zmrzlina a kečup. Nyní vrtné společnosti, které potřebují vysoce viskózní vodu k těžbě ropy a zemního plynu z těsných skalních útvarů, nakupují guarové boby tak rychle, jak se pěstují.

Nárůst poptávky znásobil ceny a nalákal mnoho nových zemědělců do obchodu s guarem. V minulosti Indie a Pákistán produkovaly více než 80% celosvětové nabídky guarových bobů. Zemědělci v Texasu, Oklahomě a dalších státech však nyní vysazují guarové boby, aby využili těchto vysokých cen.

Proč je potřeba vysoce viskózní voda

V podpovrchových horninových jednotkách jsou zachycena obrovská množství ropy a zemního plynu, která jsou tak těsná, že skrze ně nemohou protékat tekutiny. Aby se ropa a zemní plyn uvolnily, vrtací společnosti odčerpávají tekutiny dostatečně hluboko pod tlaky, které jsou dostatečně vysoké, aby rozbily podpovrchové horniny. Tento proces je známý jako hydraulické štěpení.

Přidání prášku guarových bobů (také známých jako guarová guma) do této vody zvyšuje jeho viskozitu a zefektivňuje vysokotlaké čerpání a proces lomu.

Voda s vysokou viskozitou je potřebná z druhého důvodu. Zrna písku nebo jiné drobné granule se smísí s vodou, která se používá pro proces lomu. Když dojde k lomu, tyto granule, známé jako „propant“, jsou neseny hluboko do skalní jednotky náhlým proudem vody, který doprovází otevření zlomenin.

Když jsou čerpadla vypnuta, tlak vody uvnitř zlomenin poklesne a zlomeniny se náhle uzavřou. Pokud bylo do zlomenin vloženo dost propantů, brání úplnému uzavření zlomenin. Tyto částečně uzavřené zlomeniny se pak stávají průchody, které umožňují, aby ropa a zemní plyn vytékaly ze skály a do studny.

Voda s vysokou viskozitou je mnohem účinnější při suspendování zrn písku a jejich přenášení do zlomenin.

Hydraulické štěpení: Tento obrázek ukazuje, že se dobře vyvíjí zemní plyn s hydraulickým štěpením. Marcellus Shale je plynová skalní jednotka. Studna byla vyvrtána dolů na Marcellus a pak otočena vodorovně, aby ji pronikla na velkou vzdálenost. Zlomení se provádí uvnitř Marcellus, aby se usnadnil tok plynu z skalní jednotky a do studny.

Co jsou Guar Beans?

Guarová zrna, také známá jako klastrová zrna (Cyamopsis tetragonoloba) byly pěstovány v severozápadní Indii a Pákistánu nejméně několik století. Guar je jednoletá luštěnina, která dobře roste v různých typech půd a ve vyprahlých až poloiaridních klimatických podmínkách.

Tradiční použití guarových bobů

Listy a fazole guarové rostliny se tradičně používají jako krmivo pro zvířata a jako zelenina pro lidskou spotřebu. Zemědělci využívají schopnosti guarových rostlin fixovat dusík tím, že je používají jako plodinu zeleného hnoje.

Guarové boby se loupají a mele, aby se vytvořil bílý prášek známý jako guarová guma nebo garanta. Guarová guma je rozpustná ve vodě a používá se v receptech jako zahušťovadlo. Je velmi podobný kukuřičnému škrobu - má však asi osmkrát větší „zahušťovací schopnost“.

Jiná průmyslová použití guarové gumy

Guarová guma se používá při pečení jako zahušťovač těsta. Používá se k zahušťování mléčných výrobků, jako je mléko, jogurt, sýr, zmrzlina a šerbet. Ve zpracovaných potravinách se guarová guma používá jako zahušťovadlo v dresingech na salát, omáčkách, kečupu, polévce a mnoha dalších produktech. Guarová guma má léčebná použití, která zahrnují: vlákninu rozpustnou ve vodě, laxativum vytvářející objem a vytvářející pocit sytosti.

Guar Gum Economics

Tradičně se většina světové nabídky guarových bobů používala jako potrava pro zvířata a lidi, přičemž malé množství chodilo do potravinářského průmyslu. V posledních letech se však používání gumy guarové při hydraulickém štěpení začalo rychle zvyšovat. Tento náhlý nárůst poptávky způsobil desetinásobné zvýšení ceny. V roce 2011 vyvážela Indie do Spojených států guar v hodnotě 915 milionů USD, přičemž většina produktu byla určena pro použití v ropném a plynárenském průmyslu. Byl to největší indický zemědělský vývoz do Spojených států.

Guarští farmáři v Indii odpověděli zvýšenou výměrou a největší indický zpracovatel guarové gumy distribuoval 3 000 tun semen zdarma farmářům, kteří chtěli plodinu vyzkoušet. Očekává se, že vysoké ceny klesnou, protože více indických zemědělců pěstuje guarové boby; kolísání cen je však stále možné. Pěstování guaru v Indii je riskantní podnikání, protože plodina musí dostat správné množství monzunového deště, které dorazí ve správný čas v růstovém cyklu.

Ve Spojených státech se chemici snaží najít náhradu za guarovou gumu a zemědělci v Texasu, Oklahomě a dalších státech pěstují guar, aby nabídli domácí zdroj dodávek.