Contenu
- Un haricot qui transforme l'eau en gel
- Pourquoi faut-il de l'eau à haute viscosité?
- Que sont les haricots guar?
- Utilisations traditionnelles des fèves de guar
- Autres utilisations industrielles de gomme de guar
- Économie de gomme de guar
Fèves de guar: Gauche: grappe de guar, image du domaine public créée par R. Loganathan. À droite: haricots de guar, photographie de Tracey Slotta, Département de l'agriculture des États-Unis, Laboratoire de botanique et de mycologie ARS.
Un haricot qui transforme l'eau en gel
La poudre fabriquée à partir de haricot d’une plante relativement inconnue cultivée en Inde et au Pakistan peut rapidement transformer l’eau en un gel très épais. Les haricots sont généralement utilisés pour épaissir les sauces et les aliments transformés tels que la crème glacée et le ketchup. Aujourd'hui, les sociétés de forage qui ont besoin d'eau à haute viscosité pour extraire le pétrole et le gaz naturel de formations rocheuses étroites achètent des fèves de guar aussi rapidement qu'elles sont cultivées.
L'augmentation de la demande a multiplié les prix et attiré de nombreux nouveaux agriculteurs dans le secteur du haricot de guar. Historiquement, l'Inde et le Pakistan ont produit plus de 80% de l'offre mondiale de fèves de guar. Cependant, les agriculteurs du Texas, de l'Oklahoma et d'autres États plantent maintenant des fèves de guar pour profiter de ces prix élevés.
Pourquoi faut-il de l'eau à haute viscosité?
Des quantités énormes de pétrole et de gaz naturel sont piégées dans des unités de roche souterraines tellement étanches que les fluides ne peuvent pas les traverser. Pour libérer le pétrole et le gaz naturel, les sociétés de forage pompent des fluides dans un puits sous des pressions suffisamment élevées pour fracturer les unités de roche souterraine. Ce processus s'appelle la fracturation hydraulique.
L'ajout de poudre de fèves de guar (également connue sous le nom de gomme de guar) à cette eau augmente sa viscosité et améliore l'efficacité du pompage à haute pression et du processus de fracturation.
L'eau à haute viscosité est nécessaire pour une deuxième raison. Des grains de sable ou d'autres granules minuscules sont mélangés à l'eau utilisée pour le processus de fracturation. Lors de la fracturation, ces granules, appelés «agents de soutènement», sont entraînés profondément dans l’unité rocheuse par le brusque courant d’eau qui accompagne l’ouverture des fractures.
Lorsque les pompes sont arrêtées, la pression de l'eau dans les fractures chute et les fractures se referment soudainement. Si suffisamment de soutiens ont été transportés dans les fractures, ils empêchent les fractures de se fermer complètement. Ces fractures partiellement fermées deviennent alors des passages permettant au pétrole et au gaz naturel de s'écouler de la roche vers le puits.
L'eau à haute viscosité est beaucoup plus efficace pour suspendre les grains de sable et les transporter dans les fractures.
Fracturation hydraulique: Cette illustration montre un puits de gaz naturel en cours de développement avec fracturation hydraulique. Le schiste de Marcellus est l’unité rocheuse gazéifère. Le puits a été foré jusqu’au Marcellus, puis tourné horizontalement pour le pénétrer sur une longue distance. La fracturation est effectuée dans le Marcellus afin de faciliter le flux de gaz sortant de l’unité rocheuse et pénétrant dans le puits.
Que sont les haricots guar?
Fèves de guar, également connues sous le nom de fèves à grains (Cyamopsis tetragonoloba) ont été cultivés dans le nord-ouest de l'Inde et au Pakistan pendant plusieurs siècles au moins. Le guar est une légumineuse annuelle qui pousse bien dans divers types de sol et dans les climats arides à semi-arides.
Utilisations traditionnelles des fèves de guar
Les feuilles et les haricots de guar sont traditionnellement utilisés comme aliments pour animaux et comme légumes destinés à la consommation humaine. Les agriculteurs tirent parti des capacités de fixation de l'azote du guar en l'utilisant comme culture d'engrais vert.
Les fèves de guar sont décortiquées et moulues pour produire une poudre blanche appelée gomme de guar ou guaran. La gomme de guar est soluble dans l'eau et est utilisée dans les recettes comme épaississant. Il ressemble beaucoup à l'amidon de maïs - mais a environ huit fois le «pouvoir épaississant».
Autres utilisations industrielles de gomme de guar
La gomme de guar est utilisée dans la cuisson au four comme épaississant de la pâte. Il est utilisé pour épaissir les produits laitiers tels que le lait, le yogourt, le fromage, la crème glacée et le sorbet. Dans les aliments transformés, la gomme de guar est utilisée comme épaississant dans les vinaigrettes, les sauces, le ketchup, la soupe et de nombreux autres produits. La gomme de guar a des utilisations médicinales qui incluent: fibres solubles dans l'eau, laxatif formant une masse et créant une sensation de satiété.
Économie de gomme de guar
Traditionnellement, la majeure partie de la production mondiale de fèves de guar était utilisée comme nourriture pour les animaux et une petite partie de l’argent destinée au secteur de la transformation des aliments. Cependant, ces dernières années, l'utilisation de la gomme de guar dans la fracturation hydraulique a commencé à augmenter rapidement. Cette augmentation soudaine de la demande a entraîné une multiplication par dix du prix. En 2011, l'Inde a exporté pour 915 millions de dollars guar aux États-Unis, l'essentiel du produit étant destiné à l'industrie du pétrole et du gaz. Il s’agissait du principal produit agricole exporté par les Indes vers les États-Unis.
Les cultivateurs de guar en Inde ont réagi en augmentant la superficie cultivée et Indias, le plus grand transformateur de gomme de guar, a distribué 3 000 tonnes de semences gratuites aux agriculteurs qui souhaitaient tester la récolte. Les prix élevés devraient baisser à mesure qu'un nombre croissant d'agriculteurs indiens planteront des fèves de guar; Cependant, la volatilité des prix est toujours possible. Cultiver du guar en Inde est une activité risquée car la culture doit recevoir la quantité appropriée de pluie de mousson qui arrive au bon moment du cycle de croissance.
Aux États-Unis, les chimistes tentent de trouver un substitut à la gomme de guar, tandis que des agriculteurs du Texas, de l'Oklahoma et d'autres États plantent du guar pour offrir une source d'approvisionnement nationale.
Auteur: Hobart M. King, Ph.D.