Guarová guma: Co to je?
Zkuste si kečup připravit doma – ať už zvolíte jakýkoli recept, bez speciálních zahušťovacích přísad se omáčka rozteče po talíři jako kefír. Kečup koupený v obchodě je jiný příběh: z tuby ho vytlačíte na hromádku na talíř díky jedné důležité přísadě – guarové gumě. Je součástí mnoha omáček, zmrzlin a kosmetických krémů. S pomocí guaru se nyní těží „obtížná“ ropa, jejíž zásoby byly před 40 lety považovány za nerentabilní. Guarová guma je prášek, který vypadá jako pšeničná mouka a je polysacharidem, nejběžnějším zahušťovadlem v potravinářském průmyslu. Patří mezi ně různé gumy, škroby a pektiny. Z chemického hlediska jsou polysacharidy sacharidy sestávající ze stovek tisíc článků spojených atomem kyslíku. Těmito články jsou molekuly glukózy, fruktózy a dalších monosacharidů. V suché formě jsou dlouhé molekuly guarové gumy stočeny do „kuliček“. Ve vodě se za intenzivního míchání rozvinou, což ztěžuje vzájemný pohyb vodních vrstev a vzniká viskózní polymerní roztok.
Guarová guma (také známá jako potravinářská přísada E412) se získává ze sušených a mletých guarových bobů.
V energetickém sektoru se guarová guma používá při hydraulickém štěpení (HF), což je metoda, která pomáhá získávat ropu a plyn z mikroskopických pórů supertvrdých hornin podobných mramoru. Funguje to takto: v hloubce několika kilometrů se do ložiska uhlovodíků pod vysokým tlakem čerpá speciální směs, která vytváří síť trhlin v hornině. Prostřednictvím nich se ropa a plyn mohou dostat k vrtu, který k nim vede. Ropní dělníci tak získávají přístup k zásobám uhlovodíků, o jejichž efektivní těžbě se jim dříve ani nesnilo. K těžbě uhlovodíků nestačí pouze vytvořit trhliny v hornině, je třeba je „zafixovat“ v otevřeném stavu, jinak se pod obrovským tlakem hornin zhroutí – a kanál ložisko-trhlina-vrt zmizí. Vstřikovaná směs proto obsahuje keramické granule (propant) nebo písek. Pevné částice vyplňují trhliny a nedovolují jim se uzavřít a uhlovodíky jimi proudí do vrtu. Co s tím má guarová guma společného? Písek je třeba dodat na místo, kde vzniká trhlina při hydraulickém štěpení. Bez vysoce viskózního gelu, ve kterém propant „plave“ jako astronaut v nulové gravitaci, se mohou pevné částice zachytit. Viskózní roztok guarové gumy, podobný hustému želé, je obalí a přivede na místo, kde se tvoří trhlina hydraulického štěpení. Když se částice písku dostanou do trhliny a kapalina obsahující ropu začne prosakovat do vrtu, zahušťovadlo se rozpustí. Dnes se ve většině ložisek, kde se ropa a plyn těží pomocí hydraulického štěpení (a takových ložisek je u nás téměř 70 %), používá relativně levná a ekologická guarová guma.
Dmitrij Staritsin
Expert na vývoj technologií hydraulického štěpení ve společnosti Gazprom Neft
Technologie hydraulického štěpení se používá desítky let a neustále se zdokonaluje: objevují se nové chemické produkty, provádějí se laboratorní testy a pomocí digitálních simulátorů se hodnotí vliv použití určitých kapalin a jejich vliv na parametry hydraulického štěpení.
„Recepturu guarové kapaliny pro hydraulické štěpení vybírají konstruktéři hydraulického štěpení pro každé ložisko individuálně,“ vysvětluje expert. „Počítačové algoritmy pomáhají vypočítat parametry pracovní kapaliny a požadovaný objem v závislosti na charakteristikách horniny, fyzikálních a chemických vlastnostech kapaliny obsahující ropu a dalších parametrech.“