Artikel ini menyajikan analisis siklus hidup (LCA) kopi (Gambar 1). Total energi, emisi karbon, penggunaan air, dan limbah dinilai selama siklus hidup secangkir (100 ml) kopi. Ringkasan dan nilai di bawah ini terbatas pada bentuk kopi paling umum, yang diproduksi melalui filter tetes.
Contents
Latar belakang
Apa itu LCA?
LCA adalah singkatan dari penilaian siklus hidup. Penilaian siklus hidup, atau analisis dari awal hingga akhir, adalah metode sistematis yang digunakan untuk mengevaluasi siklus hidup suatu produk, atau layanan. Evaluasi umumnya mencakup namun tidak terbatas pada: daftar seluruh masukan dan keluaran, analisis energi seluruh bahan hulu yang digunakan, dan dampak lingkungan.
Siklus Kopi
Pertumbuhan dan Perawatan
Sebelum kopi dapat dikonsumsi, kopi harus ditanam dan diolah. Tanaman kopi dimulai dari biji. Biji dari pohon kopi ditanam di tanah. Dalam waktu 4 sampai 8 minggu, bibit akan muncul (Gambar 2). Bibit diletakkan di tempat yang teduh agar tidak terbakar jika terkena sinar matahari langsung. Bibit dirawat dan dibiarkan tumbuh selama 9 hingga 18 bulan ke depan, hingga tingginya mencapai kurang lebih 2 kaki. Pohon kopi kecil ditanam di tanah. Pohon itu akan berbuah dalam 3 tahun lagi, tetapi baru mencapai kematangan pada usia 6 tahun. Pada umur 6 tahun pohon sudah matang sempurna dan menghasilkan hasil yang optimal. Pohon kopi akan berproduksi selama 20 hingga 25 tahun. [1]
Memanggang
Kopi dipanggang untuk meningkatkan cita rasa biji kopi mentah atau hijau. Saat biji kopi hijau dipanggang, terjadi reaksi kimia yang meningkatkan rasa dan juga mengganggu kestabilan kopi. Kopi yang tidak stabil akan tetap segar selama sekitar satu bulan. Biji kopi hijau stabil lebih lama. Oleh karena itu pemanggangan dilakukan sesaat sebelum dijual ke pengguna akhir. [2]
Pemanggangan kopi dimulai dengan menyortir biji kopi dari sisa-sisa yang tercampur dengan biji kopi. Setelah kopi disortir, kopi ditimbang sesuai ukuran batch dan dimasukkan ke dalam roaster. Kopi disangrai selama 3 hingga 30 menit tergantung pada hasil yang diinginkan (Gambar 3). Suhu pemanggang berkisar antara 188 hingga 282 derajat Celcius. Lamanya waktu penyangraian sangat mempengaruhi cita rasa kopi. Semakin sedikit waktu penyangraian kopi, semakin terang warna biji kopi di akhir penyangraian. Rasa sangrai yang lebih ringan ditandai dengan rasa kopi asli atau mentah. Rasa aslinya mengingatkan pada tanah dan iklim tempat kopi dibesarkan. Semakin lama kopi disangrai, semakin gelap warna biji kopi di akhir penyangraian. Kopi sangrai yang lebih gelap lebih berkilau daripada sangrai ringan karena panasnya mengekstraksi minyak dari dalam biji kopi. Rasa sangrai yang lebih gelap ditandai dengan rasa "panggang". Rasa panggangnya sangat dominan sehingga hanya sedikit rasa aslinya yang bisa dicicipi.
Angkutan
Kopi ditanam di seluruh dunia dan dikirim ke sebagian besar wilayah tersebut. Sebagian besar biaya dan emisi produksi kopi berasal dari transportasi. Di pabrik, kopi diangkut dengan truk dari ladang dan antar proses. Meninggalkan pabrik, kopi sebagian besar dikirim dengan perahu dan truk. Gambar 4 menunjukkan buah kopi dipindahkan ke pabrik pengolahan untuk dikupas dan dikeringkan. [3]
Pembuatan bir
Untuk membuat secangkir kopi, biji kopi harus digiling terlebih dahulu hingga mencapai kekentalan yang tepat, lalu disiram dengan air panas mendidih. Prosesnya dikenal sebagai pembuatan bir. Penyeduhan kopi dilakukan untuk mengekstrak rasa kopi dan kafein dari biji kopi sangrai. Ampas kopi tidak boleh direbus dengan air karena proses ini memberikan rasa tidak enak pada secangkir kopi.
Ada tiga metode berbeda dalam menyeduh kopi: direndam, direbus, dan diberi tekanan.
Kopi yang diseduh secara konvensional dibuat dengan alat french press. French press adalah alat berbentuk silinder yang terbuat dari kaca yang berisi filter pendorong logam yang dipasang erat pada silinder kaca. Air panas dan kopi dimasukkan ke dalam french press dan didiamkan selama 5-10 menit. Plunger kemudian ditekan untuk memisahkan bubuk kopi dari larutan kopi. Proses seduhan membuat secangkir kopi menjadi lebih kuat karena bubuk kopi lebih lama bersentuhan dengan air panas. Semakin lama air panas bersentuhan dengan ampas kopi, semakin banyak rasa dan minyak kopi yang terekstraksi dari ampas kopi.
Merebus kopi adalah teknik penyeduhan tertua yang diketahui. Merebus kopi secara tradisional dilakukan dengan memasukkan bubuk kopi dan air ke dalam panci dan merebusnya. Kopi yang tidak direbus terlalu lama akan membuat kopi terasa pahit. Cairan itu dituangkan ke dalam cangkir dan dikonsumsi. Cairan tersebut umumnya mengandung sedikit ampas kopi, tetapi sebagian besar ampasnya berada di dasar teko.
Penyeduhan kopi bertekanan umumnya memiliki dua sumber tekanan: tekanan gravitasi dan air bertekanan.
Penyeduhan tekanan gravitasi lebih dikenal sebagai kopi tetes. Kopi tetes sejauh ini merupakan metode penyeduhan yang paling umum di AS. Filter diisi dengan bubuk kopi dan air panas dialirkan perlahan melalui bubuk kopi. Gravitasi menyebabkan air panas mengalir melalui bubuk kopi. Cairan menetes keluar dari filter dan ditampung dalam wadah dan dikonsumsi.
Pembuatan bir dengan air bertekanan lebih dikenal dengan sebutan espresso (contoh Nespresso D290 ). Alat mekanis memanaskan dan memberi tekanan pada air serta memaksa air panas melewati bubuk kopi. Kopi yang diseduh dengan metode ini menggunakan lebih banyak bubuk kopi per ons kopi cair dibandingkan metode lainnya.
Ampas kopi
Setelah menyeduh secangkir kopi, ampas kopinya tetap ada dan harus dibuang. Tiga metode pembuangan yang umum adalah: limbah padat, air limbah, dan daur ulang.
Ampas kopi yang dibuang ke tempat sampah akhirnya dikirim ke beberapa fasilitas atau tempat pembuangan limbah padat regional.
Ampas kopi yang dicuci melalui saluran pembuangan diangkut melalui air limbah di saluran pembuangan ke instalasi pengolahan air limbah. Di instalasi pengolahan air limbah, lahan dipisahkan dan diolah sesuai dengan protokol instalasi pengolahan tersebut.
Ampas kopi yang didaur ulang biasanya dibuat kompos atau digunakan untuk memperbaiki kondisi tanah bagi tanaman. Pengomposan ampas kopi memperkaya kandungan nitrogen dalam kompos. Karena ukuran ampas kopi yang kecil, ampas kopi terurai dan menjadi kompos dengan relatif cepat. Ketika ampas kopi digunakan sebagai bahan pembenah tanah, ampas kopi secara perlahan melepaskan nitrogen dan menambahkan asam ke dalam tanah.
Hasil LCA: Tinjauan Total Sumber Daya yang Digunakan
Tiga tabel disajikan untuk merangkum penggunaan energi (Tabel 1), penggunaan air (Tabel 2), dan emisi karbon kopi (Tabel 3). Perlu dicatat bahwa "pemrosesan" dalam tabel meliputi: penanganan & pembersihan kopi hijau, pemanggangan, penggilingan, pengisian & pengepakan, dan pengondisian.
Energi
Penggunaan energi untuk setiap proses disajikan pada Tabel 1. Total energi yang digunakan per satu cangkir kopi yang dihasilkan adalah 1,94 Mega Joule (kira-kira energi kinetik dua bus sekolah yang melaju dengan kecepatan 80mph). Sekitar 60% dari energi ini digunakan menjelang akhir masa pakai kopi saat kopi diseduh dan cangkir dicuci, diseduh, dan dicuci seperti yang dijelaskan pada Tabel 1. Hilangnya efisiensi ini disebabkan oleh kecilnya skala penyeduhan kopi, namun juga karena efisiensi relatif pembuat kopi (pabrik besar mempunyai cara untuk mendapatkan kembali energi sedangkan produk konsumen tidak).
| Proses | MJ per 100mL |
|---|---|
| Irigasi (4000 m^3/ha/tahun) | 0,24 |
| Pembuatan bir | 0,86 |
| Pencucian | 0,39 |
| Pembuatan Peralatan Cangkir dan Kopi | 0,05 |
| Distribusi | 0,03 |
| Pengolahan | 0,05 |
| Kemasan | 0,04 |
| Pengiriman | 0,04 |
| Perlakuan | 0,11 |
| Penanaman | 0,2 |
| Limbah Akhir Kehidupan | -0,07 |
| Total | 1.94 |
Air
Air digunakan secara luas dalam pertumbuhan, pengolahan, dan persiapan kopi. Tabel 2 melaporkan liter air yang digunakan per satu cangkir kopi yang diproduksi. Pengolahan dan pengiriman diasumsikan tidak menggunakan air pada saat pembuatan kopi filter tetes. Irigasi sejauh ini merupakan pengguna air terbesar dalam siklus kopi, dengan menggunakan 28 liter air per satu cangkir (100mL) kopi. Itu berarti 280 kali lebih banyak air dibandingkan 100mL dalam cangkir kopi.
| Proses | Penggunaan air (liter/100mL) |
|---|---|
| Irigasi (4000 m^3/ha/tahun) | 25 |
| Pembuatan bir | 1.96 |
| Pencucian | 1.22 |
| Pembuatan Peralatan Cangkir dan Kopi | 0,07 |
| Distribusi | 0,05 |
| Pengolahan | - |
| Kemasan | 0,1 |
| Pengiriman | - |
| Perlakuan | 0,13 |
| Penanaman | 0,37 |
| Limbah Akhir Kehidupan | -0,07 |
| Total | 28.83 |
Emisi karbon
Emisi karbon didasarkan pada campuran energi Eropa untuk penggunaan listrik, bahan bakar kendaraan, prosedur pemrosesan, dll. [3] Tabel 3 menunjukkan emisi setiap bagian proses dengan total emisi karbon sebesar 114 gram setara karbon dioksida per satu cangkir kopi diproduksi. Angka yang paling menonjol adalah pembuatan bir, pencucian, dan budidaya; 44,03, 20,87, dan 24,37 g Setara Karbon-Dioksida masing-masing per 100mL. Emisi karbon untuk pembuatan bir dan pencucian berasal dari pembangkit listrik yang menyediakan energi untuk memanaskan air. Emisi budidaya sebagian besar berasal dari peralatan pertanian, seperti traktor diesel.
| Proses | g Setara Karbon-Dioksida per 100mL |
|---|---|
| Irigasi (4000 m^3/ha/tahun) | 6.08 |
| Pembuatan bir | 44.03 |
| Pencucian | 20.87 |
| Pembuatan Peralatan Cangkir dan Kopi | 3.29 |
| Distribusi | 2.79 |
| Pengolahan | 2.63 |
| Kemasan | 2.79 |
| Pengiriman | 2.63 |
| Perlakuan | 8.38 |
| Penanaman | 24.32 |
| Limbah Akhir Kehidupan | -3.78 |
| Total | 114.03 |
Referensi
- ↑ Detektif Kopi, Mengungkap Fakta Tentang Kopi dan Pembuat Kopi. Samaria Sampson (2007).
- ↑ Barang. Rahasia Kehidupan Sehari-hari. John C. Ryan, dan Alan Thein Durning. Pengawasan Lingkungan Barat Laut (1997).
- ^Lompat ke:3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 Penilaian siklus hidup kopi larut yang dikeringkan dengan semprotan dan perbandingan dengan alternatifnya (filter tetes dan espresso kapsul) . Sebastien Humbert, Yves Loerincik, Vincent Rossi, Manuele Margni, Olivier Jolliet. Jurnal Produksi Bersih 17 (2009) 1351–1358.