Óleo e gás

Feijão Guar e Fraturamento Hidráulico


Feijão Guar: Esquerda: cluster de feijão guar, imagem de domínio público criada por R. Loganathan. À direita: feijão guar, fotografia de Tracey Slotta, Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, Laboratório de Botânica e Micologia Sistemática ARS.

Um feijão que transforma água em gel

O pó produzido a partir do feijão de uma planta relativamente desconhecida cultivada na Índia e no Paquistão pode transformar rapidamente a água em um gel muito espesso. Os grãos são normalmente usados ​​para engrossar molhos e alimentos processados, como sorvete e ketchup. Agora, as empresas de perfuração que precisam de água de alta viscosidade para extrair petróleo e gás natural de formações rochosas apertadas estão comprando feijão guar tão rápido quanto crescem.

O aumento da demanda multiplicou os preços e atraiu muitos novos agricultores para o negócio do feijão de guar. Historicamente, a Índia e o Paquistão produziram mais de 80% da oferta mundial de feijão guar. No entanto, os agricultores do Texas, Oklahoma e outros estados estão plantando feijão guar para aproveitar esses altos preços.

Por que a água de alta viscosidade é necessária

Quantidades enormes de petróleo e gás natural ficam retidas em unidades de rocha subterrânea que são tão esticadas que os fluidos não podem fluir através delas. Para liberar o petróleo e o gás natural, as empresas de perfuração bombear fluidos para um poço sob pressões altas o suficiente para fraturar as unidades de rocha subterrânea. Esse processo é conhecido como fraturamento hidráulico.

A adição de pó de feijão guar (também conhecido como goma de guar) a essa água aumenta sua viscosidade e torna mais eficiente o bombeamento de alta pressão e o processo de fraturamento.

Água de alta viscosidade é necessária por um segundo motivo. Grãos de areia ou outros grânulos minúsculos são misturados com a água usada no processo de fraturamento. Quando ocorre a fratura, esses grânulos, conhecidos como "propantes", são transportados profundamente para dentro da unidade de rocha pela súbita corrente de água que acompanha a abertura das fraturas.

Quando as bombas são desligadas, a pressão da água nas fraturas cai e as fraturas fecham repentinamente. Se propantes suficientes foram transportados para as fraturas, eles impedem que elas se fechem completamente. Essas fraturas parcialmente fechadas tornam-se passagens que permitem que o petróleo e o gás natural fluam da rocha para o poço.

A água de alta viscosidade é muito mais eficaz na suspensão de grãos de areia e no seu transporte para as fraturas.

Fraturamento hidráulico: Esta ilustração mostra um poço de gás natural sendo desenvolvido com fraturamento hidráulico. O Marcellus Shale é a unidade de rochas contendo gás. O poço foi perfurado até Marcellus e depois girado na horizontal para penetrá-lo por uma longa distância. A fratura é feita dentro do Marcellus para facilitar o fluxo de gás para fora da unidade de rocha e para o poço.

O que são feijões guar?

Feijão Guar, também conhecido como feijão cluster (Cyamopsis tetragonoloba) foram cultivadas no noroeste da Índia e no Paquistão por pelo menos vários séculos. O guar é uma leguminosa anual que cresce bem em uma variedade de tipos de solo e em climas áridos a semi-áridos.

Usos tradicionais do feijão Guar

As folhas e os feijões da planta guar têm sido tradicionalmente usados ​​como ração animal e como vegetal para consumo humano. Os agricultores aproveitam as habilidades de fixação de nitrogênio da planta guar, usando-a como uma cultura de adubo verde.

Os grãos de guar são descascados e moídos para produzir um pó branco conhecido como goma de guar ou guaraná. A goma de guar é solúvel em água e é usada em receitas como espessante. É muito semelhante ao amido de milho - mas possui cerca de oito vezes o "poder de espessamento".

Outros usos industriais de goma de guar

A goma de guar é usada no cozimento como espessante de massa. É usado para engrossar produtos lácteos, como leite, iogurte, queijo, sorvete e sorvete. Nos alimentos processados, a goma de guar é usada como espessante em molhos para salada, molhos, ketchup, sopa e muitos outros produtos. A goma de guar tem usos medicinais que incluem: fibra solúvel em água, laxante formador de massa e sensação de saciedade.

Economia da goma de guar

Tradicionalmente, a maior parte do suprimento mundial de feijão-guar era usada como alimento para animais e pessoas com uma pequena quantidade destinada à indústria de processamento de alimentos. No entanto, nos últimos anos, o uso de goma de guar no fraturamento hidráulico começou a aumentar rapidamente. Esse aumento repentino na demanda causou um aumento de dez vezes no preço. Em 2011, a Índia exportou guar no valor de US $ 915 milhões para os Estados Unidos, com a maior parte do produto destinado ao uso da indústria de petróleo e gás. Foi a maior exportação agrícola da Índia para os Estados Unidos.

Os agricultores de guar na Índia responderam com o aumento da área cultivada, e o maior processador de goma de guar da Índia distribuiu 3.000 toneladas de sementes gratuitas aos agricultores que desejavam testar a colheita. Prevê-se que os altos preços caiam à medida que mais agricultores indianos plantam feijão guar; no entanto, a volatilidade dos preços ainda é possível. O cultivo de guar na Índia é um negócio arriscado, porque a colheita deve receber a quantidade adequada de chuva de monções que chega no momento adequado do ciclo de cultivo.

Nos Estados Unidos, os químicos estão tentando encontrar um substituto para a goma de guar, e os agricultores do Texas, Oklahoma e outros estados estão plantando guar para oferecer uma fonte doméstica de suprimento.