一项源自NASA火星资源提取计划的技术,帮助饮料行业解决了一个实际问题:回收发酵产生的二氧化碳,并对其进行净化,以便重新用于产品碳酸化和灌装。与此同时,二氧化碳供应短缺及其波动,促使企业更加关注本地回收方案。
2021年,Maine Beer Company面临供应商二氧化碳短缺,由此产生了对这项技术的需求。该公司可持续发展经理Dave Love表示,持续的短缺可能会威胁储罐内啤酒的保质期,也会干扰瓶装和桶装灌装作业以及离心机的使用。
从火星资源到啤酒厂
自20世纪90年代以来,Pioneer Astronautics从NASA位于休斯敦的Johnson Space Center获得了Small Business Innovation Research计划下的多份合同,用于开发能够从火星环境中生产资源的系统。其设想包括从火星大气中捕获二氧化碳,并将其与氢结合,生产用于生命支持的水和作为火箭燃料的甲烷。
尽管基本原理并非完全新颖,但Pioneer的系统具有集成度高、高效且自动化运行的特点。该公司创始人Robert Zubrin后来通过Pioneer Energy重新组合其组件,为石油和天然气行业开发应用,随后意识到二氧化碳捕获和净化系统可以改造后用于啤酒厂。
Craft Brewery Recovery System到2015年已进入生产阶段,之后公司将这项技术推出授权。2016年,Amy George在得克萨斯州奥斯汀创立Earthly Labs,开发小型碳捕获解决方案,并获得该系统的独家许可。
应用扩展到饮料行业之外
这项技术的应用并未止步于啤酒厂。Earthly Labs将业务扩展到葡萄酒厂和蒸馏厂,随后又发现了其他市场。产生二氧化碳副产品的能源公司可以将其捕获并出售,而不是排放掉或购买额外的二氧化碳;该行业已有多家公司成为这项技术的客户。
这项技术还用于氦气生产。地下氦气储量与其他气体混合存在,其中包括甲烷和二氧化碳,因此在利用之前需要将其分离。氦气被用于包括芯片制造和光纤电缆在内的应用。
实际发生了什么变化?
这一案例说明了将航天技术转用于地面工业应用的价值:并不是将一套为火星设计的完整系统移植到啤酒厂,而是重新组合集成化、自动化的子系统,以适应不同的商业问题。其实际益处在于减少对外部二氧化碳供应的依赖,同时能够将回收的气体用于生产过程。
2021年,Chart Industries Inc.收购了Earthly Labs。Chart专长于低温设备工程,并帮助扩大了这项技术在发电厂等应用中的规模。来源没有说明每种应用节省的资金规模或减少的排放量,也没有提供有关系统效率或成本回收期的量化数据;因此,其经济和环境效益会因行业和设施规模而有所不同。