NASA의 화성 자원 추출 계획에서 비롯된 기술이 음료 산업의 실질적인 문제를 해결하는 데 도움을 줬다. 발효 과정에서 발생하는 이산화탄소를 회수하고 정제해 제품의 탄산화와 포장에 다시 사용하는 것이다. 이는 이산화탄소 공급 부족과 공급 변동으로 기업들의 현장 회수 솔루션에 대한 관심이 높아진 시점에 이뤄졌다.
이 기술의 필요성은 2021년 Maine Beer Company에서 부각됐다. 당시 회사는 이산화탄소 공급업체의 공급 부족에 직면했다. 회사의 지속가능성 책임자인 Dave Love는 부족 사태가 계속됐다면 탱크 안 맥주의 품질 유지에 문제가 생길 수 있었고, 병과 케그 충전 작업 및 원심분리기 사용도 중단됐을 것이라고 말했다.
화성 자원에서 양조장까지
1990년대부터 Pioneer Astronautics는 휴스턴에 있는 NASA 산하 Johnson Space Center로부터 Small Business Innovation Research 프로그램의 여러 계약을 받아 화성 환경에서 자원을 생산할 수 있는 시스템을 개발했다. 이 구상에는 화성 대기에서 이산화탄소를 포집해 수소와 결합하고, 생명 유지에 필요한 물과 로켓 연료인 메탄을 생산하는 내용이 포함됐다.
기본 원리 자체가 완전히 새로운 것은 아니었지만, Pioneer의 시스템은 통합성과 효율성, 자동 운전 능력에서 차별화됐다. 이후 회사 설립자인 Robert Zubrin은 Pioneer Energy를 통해 구성 요소를 재배치해 석유·가스 산업용 응용 분야를 개발했고, 이산화탄소 포집 및 정제 시스템을 양조장에 맞게 조정할 수 있다는 점을 깨달았다.
Craft Brewery Recovery System은 2015년까지 생산 단계에 들어갔고, 이후 회사는 이 기술을 라이선스 형태로 제공했다. 2016년에는 Amy George가 텍사스주 오스틴에 Earthly Labs를 설립해 소규모 탄소 포집 솔루션을 개발했으며, 이 시스템에 대한 독점 라이선스를 취득했다.
음료 산업 밖으로 확대된 활용
활용 분야는 양조장에 그치지 않았다. Earthly Labs는 사업을 와이너리와 증류주 제조업체로 확대했고, 이후 추가 시장을 발견했다. 이산화탄소를 부산물로 생산하는 에너지 기업은 이를 방출하거나 추가로 구매하는 대신 포집해 판매할 수 있으며, 이 분야의 여러 기업이 해당 기술의 고객이 됐다.
이 기술은 헬륨 생산에도 사용된다. 지하 헬륨 매장량은 메탄과 이산화탄소를 비롯한 다른 기체와 섞여 있어 활용하기 전에 분리해야 한다. 헬륨은 반도체 제조와 광섬유 케이블을 포함한 분야에 사용된다.
실제로 무엇이 달라졌나?
이 사례는 우주 기술을 지구의 산업 현장에 이전하는 것의 가치를 보여준다. 화성을 위해 설계된 완전한 시스템이 양조장으로 옮겨진 것이 아니라, 통합되고 자동화된 하위 시스템을 다른 상업적 문제에 맞게 재배치한 것이다. 실질적인 이점은 외부 이산화탄소 공급에 대한 의존도를 줄이고, 회수한 기체를 생산 공정에 사용할 수 있게 하는 데 있다.
2021년 Chart Industries Inc.는 Earthly Labs를 인수했다. Chart는 극저온 장비 엔지니어링을 전문으로 하며, 발전소와 같은 응용 분야로 기술의 규모를 확대하는 데 기여했다. 출처는 각 적용 분야에서 발생한 금전적 절감 규모나 배출량 감소량을 제시하지 않으며, 시스템의 효율성이나 투자비 회수 기간에 관한 정량적 데이터도 제공하지 않는다. 따라서 경제적·환경적 이익은 산업 분야와 시설 규모에 따라 달라진다.