Los equipos que capturan y purifican dióxido de carbono en muchas cervecerías utilizan hoy en día; descienden de un programa que la NASA financió en los años noventa para fabricar agua y combustible en Marte.
La misma arquitectura que debía tomar CO2 de la atmósfera marciana hoy recupera el gas que se escapa de los tanques de fermentación y lo devuelve a la cerveza en forma de burbujas.
El punto de partida de esta historia fue una emergencia de suministro. En 2021, el proveedor de dióxido de carbono de Maine Beer Company se quedó corto de producto y la cervecería se enfrentó a la posibilidad de parar.
Existía la posibilidad de que nuestra cerveza se oxidara en los tanques. No habríamos podido usar CO2 para ninguna de nuestras operaciones de embotellado, embarrilado o centrifugado.
Quien habla es Dave Love, responsable de sostenibilidad de la cervecería, en el relato que publicó la propia NASA dentro de su programa Spinoff, la serie con la que la agencia documenta las tecnologías nacidas de sus contratos que terminan en usos civiles. La solución que adoptó la empresa venía de Marte.
Un sistema pensado para operar en Marte
A partir de los años noventa, la compañía Pioneer Astronautics obtuvo varios contratos del programa Small Business Innovation Research del Centro Espacial Johnson, en Houston, para construir sistemas capaces de generar recursos en Marte.
La lógica de esos encargos es la que en ingeniería espacial se conoce como utilización de recursos in situ, la idea de que una misión de larga duración no puede llevarlo todo desde la Tierra y debe fabricar parte de lo que necesita con lo que encuentre en destino.
El planteamiento técnico era concreto. Capturar dióxido de carbono de la atmósfera marciana, que está compuesta por ese gas en su inmensa mayoría, y combinarlo con hidrógeno para producir agua destinada a los sistemas de soporte vital y metano destinado al combustible del cohete de regreso.
Ninguna de esas reacciones era nueva en química industrial. La aportación de Pioneer estuvo en el formato, porque sus sistemas eran compactos, eficientes y automatizados, tres condiciones que un equipo enviado a otro planeta no puede negociar.
Esa exigencia de miniaturización explica por qué la tecnología acabó siendo útil en una nave industrial terrestre. Una planta petroquímica puede permitirse una unidad de separación de gases del tamaño de un edificio. Una cervecería que produce unos pocos miles de hectolitros al año, no.
Del cohete al petróleo y la cerveza
Robert Zubrin, fundador de Pioneer Astronautics y una de las figuras más conocidas de la defensa de las misiones tripuladas a Marte, creó después Pioneer Energy para reorganizar esos subsistemas en tecnología para la industria del petróleo y el gas, un trayecto que la NASA ya había documentado en las ediciones de Spinoff de 2015 y 2020.
Fue en ese proceso cuando Zubrin identificó el paralelismo que da origen a todo lo demás. La tecnología capaz de capturar y purificar dióxido de carbono en Marte podía hacer exactamente lo mismo dentro de una cervecería, recogiendo el CO2 que libera la fermentación para reutilizarlo en la carbonatación.
En 2015, el Craft Brewery Recovery System ya estaba en producción y la agencia lo recogió en su edición de 2016. La compañía terminó ofreciendo el sistema en licencia en lugar de explotarlo por su cuenta.
Amy George fundó Earthly Labs en Austin, Texas, en 2016 con el objetivo de desarrollar captura de carbono a pequeña escala. Encontró el Craft Brewery Recovery System y obtuvo una licencia en exclusiva.
En 2021, la empresa fue adquirida por Chart Industries, especializada en ingeniería de equipos criogénicos, que ha escalado la tecnología hacia aplicaciones mucho mayores, como las centrales eléctricas.
¿Por qué compran el gas que ellos mismos producen?
Aquí está la paradoja que hace interesante el caso. Una cervecería genera dióxido de carbono en cantidades enormes y aun así lo compra a un proveedor externo.
La fermentación alcohólica transforma los azúcares del mosto en etanol y dióxido de carbono en proporciones de masa casi equivalentes, de modo que una cervecería produce aproximadamente tanto peso de gas como de alcohol.
Ese fue el hallazgo que Louis Pasteur formalizó en el siglo XIX y que dio base científica a la elaboración moderna, una historia que repasamos al analizar el libro que cambió la cerveza para siempre.
El problema es que ese gas sale del tanque mezclado con vapores, compuestos aromáticos y trazas de otras sustancias, en un flujo irregular que depende de la fase de fermentación.
La cervecería necesita, en cambio, dióxido de carbono de grado alimentario, seco, puro y disponible a presión constante.
Lo usa para desplazar el oxígeno de tanques y líneas antes del trasiego, para contrapresionar barriles y botellas durante el envasado, para mover cerveza entre depósitos y para ajustar el nivel final de carbonatación.
Comprar bombonas es la vía tradicional de conseguirlo. Capturar, limpiar y licuar el propio gas de fermentación es la alternativa que propone esta tecnología.
Las crisis de suministro que aceleraron la adopción
La escasez que golpeó a Maine Beer Company no fue un episodio aislado. El mercado del CO2 de grado alimentario arrastra una fragilidad estructural que quedó expuesta varias veces en menos de una década.
En junio de 2018, Europa vivió una crisis de suministro cuando coincidieron paradas de mantenimiento en varias plantas de amoniaco del continente.
Ese detalle revela la dependencia de fondo del sector, porque buena parte del dióxido de carbono alimentario no se produce por sí mismo, sino que se recupera como subproducto de la fabricación de fertilizantes.
En 2022 el problema se repitió por dos vías distintas. En Europa, la subida de los precios del gas llevó a fabricantes de amoniaco como Yara, CF Industries y BASF a recortar o detener producción, con una caída de disponibilidad que la prensa sectorial situó entre el 30% y el 40% de lo habitual.
En Estados Unidos, la Brewers Association atribuyó parte de la tensión de suministro a la contaminación detectada en Jackson Dome, en Misisipi, uno de los mayores yacimientos naturales de dióxido de carbono del país. Varias cervecerías pequeñas europeas llegaron a detener producción de forma temporal o definitiva.
Amy George ha señalado que esa volatilidad, que no se ha corregido desde la pandemia, se convirtió en el principal motor de interés por la captura.
El argumento dejó de ser exclusivamente ambiental para volverse de continuidad operativa, la misma lógica que ordena otras decisiones de recursos en la industria y que analizamos al revisar cómo una mejor gestión del agua reduce miles de toneladas de CO2.
Lo que un pequeño aparato demostró en Marte
Mientras la versión terrestre de la idea se extendía por cervecerías y bodegas, la NASA puso a prueba el concepto original en el planeta que lo motivó.
El instrumento MOXIE, embarcado en el rover Perseverance, produjo oxígeno a partir del dióxido de carbono de la atmósfera marciana mediante un proceso electroquímico que separa un átomo de oxígeno de cada molécula de CO2.
Los resultados que publicó el Laboratorio de Propulsión a Chorro son modestos en volumen y contundentes como prueba de concepto. Entre 2021 y 2023 MOXIE generó 122 gramos de oxígeno en dieciséis ejecuciones.
La última, el 7 de agosto de 2023, produjo 9,8 gramos. En su punto de mayor eficiencia el instrumento alcanzó 12 gramos por hora, el doble del objetivo original de la agencia, con una pureza del 98% o superior.
La cifra total equivale a lo que respira un perro pequeño en diez horas, una comparación que la propia NASA usó para dimensionar el logro. Lo relevante no es el volumen sino la demostración de que una máquina puede tomar el gas dominante de otro planeta y convertirlo en un recurso aprovechable, operando durante un año marciano completo en condiciones cambiantes.
De la cervecería al helio y las centrales eléctricas
El recorrido comercial de la tecnología se ha ampliado muy por encima de su nicho original. Tras entrar en bodegas de vino y destilerías, Earthly Labs empezó a encontrar mercados que nadie había previsto cuando el sistema se diseñó para una sala de fermentación.
Las compañías energéticas generan con frecuencia dióxido de carbono como subproducto y pueden venderlo si logran capturarlo, de modo que varias figuran ya entre los clientes. La producción de helio es otra aplicación en crecimiento.
El helio, que se emplea en la fabricación de microchips y de cables de fibra óptica entre otros usos, aparece en depósitos subterráneos mezclado con metano y con dióxido de carbono, gases que hay que separar antes de aprovecharlo.
Esa diversificación explica la compra por parte de Chart Industries y el salto de escala hacia plantas de generación eléctrica.
El equipo que nació para caber en una cápsula rumbo a Marte y terminó en una cervecería artesanal opera ahora en instalaciones de un orden de magnitud muy superior, un patrón de maduración tecnológica que recorre buena parte de la revolución técnica de la elaboración moderna.
¿Qué cambia para una cervecería que instala captura de CO2?
Para una fábrica de tamaño medio, recuperar el propio CO2 modifica tres cosas a la vez. Elimina la dependencia de un proveedor externo en un mercado que ha demostrado ser inestable, retira de la contabilidad de emisiones un gas que antes se ventilaba a la atmósfera y convierte un residuo de proceso en un insumo del propio proceso.
El planteamiento encaja con la dirección que ha tomado la industria en los últimos años, donde la gestión de recursos dejó de ser una partida secundaria para situarse en el centro de la planificación, algo que ya se observa en las estrategias de optimización del agua en América Latina y en los marcos de adaptación climática que discutimos al presentar el enfoque PERP frente a la volatilidad.
Queda por ver hasta qué punto la captura a pequeña escala se generaliza en cervecerías con volúmenes modestos, donde la inversión inicial pesa más que el ahorro anual. Lo que ya no está en duda es el origen de la idea.
La próxima vez que una cerveza llegue correctamente carbonatada a la barra, parte del mérito corresponde a un programa que buscaba resolver cómo fabricar combustible en un planeta a doscientos millones de kilómetros.
Preguntas frecuentes (FAQ)
1. ¿Qué relación tiene la NASA con la carbonatación de la cerveza?
La NASA financió en los años noventa, a través del programa Small Business Innovation Research del Centro Espacial Johnson, sistemas capaces de capturar dióxido de carbono de la atmósfera marciana para fabricar agua y combustible. Esa tecnología derivó después en equipos que capturan y purifican el CO2 de la fermentación en cervecerías para reutilizarlo en la carbonatación.
2. ¿Por qué una cervecería compra CO2 si la fermentación lo produce?
Porque el gas que sale del tanque no sirve tal cual. La fermentación genera dióxido de carbono mezclado con vapores y compuestos aromáticos, en un flujo irregular. La cervecería necesita gas de grado alimentario, seco y a presión constante para desplazar oxígeno, envasar y ajustar la carbonatación, y tradicionalmente lo compra a un proveedor.
3. ¿Qué es Earthly Labs y quién está detrás?
Es la empresa que Amy George fundó en Austin, Texas, en 2016 para desarrollar captura de carbono a pequeña escala. Obtuvo la licencia exclusiva del Craft Brewery Recovery System creado por Pioneer Energy, la compañía de Robert Zubrin. En 2021 fue adquirida por Chart Industries, especialista en equipos criogénicos.
4. ¿Cuánto oxígeno llegó a producir MOXIE en Marte?
El instrumento generó 122 gramos de oxígeno entre 2021 y 2023 a lo largo de dieciséis ejecuciones. La última, el 7 de agosto de 2023, produjo 9,8 gramos. Alcanzó un máximo de 12 gramos por hora con una pureza del 98% o superior, el doble del objetivo fijado por la agencia.
5. ¿Por qué hubo escasez de CO2 en la industria de bebidas?
Porque buena parte del dióxido de carbono alimentario se recupera como subproducto de la producción de fertilizantes. Las paradas de plantas de amoniaco en Europa durante 2018, los recortes por precios del gas en 2022 y la contaminación detectada en el yacimiento de Jackson Dome, en Misisipi, tensaron el suministro en ambos lados del Atlántico.
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