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グアー豆： 左：R. Loganathanが作成したグアー豆クラスター、パブリックドメインイメージ。右：グアー豆、米国農務省、ARS系統植物学および菌学研究所のTracey Slottaによる写真。
水をゲルに変える豆
インドとパキスタンで栽培されている比較的未知の植物の豆から作られた粉末は、水をすぐに非常に濃いゲルに変えることができます。豆は通常、ソースやアイスクリームやケチャップなどの加工食品を濃くするために使用されます。現在、タイトな岩層からオイルと天然ガスを抽出するために高粘度の水を必要とする掘削会社は、グアー豆を成長と同時に購入しています。
需要の急増は価格を倍増させ、多くの新しい農家をグアー豆ビジネスに引き付けました。歴史的に、インドとパキスタンは、グアー豆の世界供給の80％以上を生産してきました。しかし、テキサス、オクラホマおよび他の州の農家は現在、これらの高価格を利用するためにグアー豆を植えています。
高粘度の水が必要な理由
膨大な量の石油と天然ガスが地下の岩石ユニットに閉じ込められており、それらは液体が流れることができないほど密です。石油と天然ガスを解放するために、掘削会社は地下の岩石ユニットを破壊するのに十分高い圧力の下で井戸に流体を汲み上げます。このプロセスは、水圧破砕として知られています。
グァルパウダー（グァーガムとも呼ばれます）をこの水に加えると、粘度が上がり、高圧ポンピングと破砕プロセスがより効率的になります。
2番目の理由から、高粘度の水が必要です。砂粒または他の小さな顆粒は、破砕プロセスに使用される水と混合されます。破砕が発生すると、「プロパント」として知られるこれらの顆粒は、亀裂の開口部に伴う突然の水の突進によって岩盤の奥深くに運ばれます。
ポンプが停止すると、骨折内の水圧が低下し、骨折が突然閉じます。十分なプロパントが骨折に運ばれた場合、骨折が完全に閉じるのを防ぎます。これらの部分的に閉じた割れ目は、石油と天然ガスが岩から井戸に流れ込む通路になります。
高粘度の水は、砂粒を懸濁させ、それらを割れ目に運ぶのにはるかに効果的です。
水圧破砕： この図は、水圧破砕で開発されている天然ガスを示しています。 Marcellus頁岩は、ガスを含む岩石ユニットです。井戸はマルケッラスまで掘り下げられ、水平になって長距離貫通しました。破砕はマーセラス内で行われ、岩盤から井戸へのガスの流れを促進します。
グアー豆とは何ですか？
グアービーンズ、クラスタービーンズとも呼ばれる （Cyamopsis tetragonoloba） 少なくとも数世紀にわたってインド北西部とパキスタンで栽培されています。グアーは一年生のマメ科植物で、さまざまな土壌タイプと乾燥から半乾燥気候でよく育ちます。
グアー豆の伝統的な使用
グアー植物の葉と豆は、伝統的に動物の飼料として、また人間が消費する野菜として使用されてきました。農民は、緑肥作物として使用することにより、グアー植物の窒素固定能力を利用します。
グアー豆は、グァーガムまたはグアランとして知られている白い粉を生成するために、殻と粉砕されています。グアーガムは水溶性であり、レシピで増粘剤として使用されます。コーンスターチに非常に似ていますが、約8倍の「増粘力」を持っています。
グアーガムの他の産業用途
グアーガムは、生地の増粘剤としてベーキングに使用されます。牛乳、ヨーグルト、チーズ、アイスクリーム、シャーベットなどの乳製品を濃くするために使用されます。加工食品では、グアーガムはサラダドレッシング、ソース、ケチャップ、スープ、その他多くの製品の増粘剤として使用されます。グアーガムには、水溶性繊維、バルク形成性下剤、満腹感の創出などの薬用用途があります。
グアーガム経済学
伝統的に、世界のグアー豆の供給のほとんどは、少量の食物加工産業に行く動物や人々の食物として使用されていました。しかし、ここ数年で、水圧破砕でのグアーガムの使用が急速に増加し始めました。この突然の需要の増加により、価格が10倍に上昇しました。 2011年、インドは米国に9億1,500万ドル相当のグアルを輸出しました。製品の大部分は石油およびガス産業での使用を目的としています。インドへの米国への最大の農業輸出でした。
インドのグアー農民は作付面積を増やして対応し、インド最大のグアーガム加工業者は、作物をテストしたい農民に3,000トンの無料種子を配布しました。インドの農民がグアー豆を植えるほど、価格は下がると予想されます。ただし、価格の変動は依然として可能です。インドでのグアーの成長は、作物が成長サイクルの適切な時期に到着する適切な量のモンスーン雨を得る必要があるため、リスクの高いビジネスです。
米国では、化学者がグアーガムの代替品を見つけようとしており、テキサス州、オクラホマ州、および他の州の農家は、国内の供給源を提供するためにグアーを植えています。
著者：ホバート・M・キング博士