LCA del caffè

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Questo articolo presenta l' analisi del ciclo di vita (LCA) del caffè (Figura 1). L’energia totale, le emissioni di carbonio, il consumo di acqua e i rifiuti vengono valutati lungo il ciclo di vita di una tazza (100 ml) di caffè. Il riepilogo e i valori seguenti sono limitati alla forma più comune di caffè, ovvero prodotta attraverso un filtro antigoccia.

Figura 1: Pianta del caffè con bacche.

Sfondo

Cos'è una LCA?

An LCA è l’acronimo di Life Cycle Assessment. Una valutazione del ciclo di vita, o analisi dalla culla alla tomba, è un metodo sistematico utilizzato per valutare il ciclo di vita di un prodotto o servizio. La valutazione generalmente include ma non è limitata a: un elenco di tutti gli input e output, un'analisi energetica di tutti i materiali a monte utilizzati e gli impatti ambientali.

Il ciclo del caffè

Crescita e trattamento

Figura 2: L'inizio di una pianta di caffè.

Prima di poter essere consumato, il caffè deve essere coltivato e trattato. Una pianta di caffè inizia da un chicco. Il chicco di una pianta di caffè viene piantato nel terreno. Entro 4-8 settimane appare una piantina (Figura 2). La piantina va posizionata in un luogo ombreggiato in modo che non bruci alla luce diretta del sole. La piantina viene curata e lasciata crescere per i successivi 9-18 mesi, fino a raggiungere circa 2 piedi. La piccola pianta del caffè è piantata nel terreno. L'albero darà i suoi frutti in altri 3 anni, ma non raggiungerà la maturità fino a 6 anni. A 6 anni l'albero è completamente maturo e produce la sua resa ottimale. La pianta del caffè produrrà dai 20 ai 25 anni. ^[1]

Torrefazione

Figura 3: Un tipico impianto di torrefazione del caffè. Il caffè viene tostato per esaltarne il sapore.

Il caffè viene tostato per esaltare il sapore del chicco di caffè crudo o verde. Quando il chicco di caffè verde viene tostato avvengono reazioni chimiche che ne esaltano il sapore e destabilizzano anche il caffè. Il caffè destabilizzato rimarrà fresco per circa un mese. Il chicco di caffè verde è stabile molto più a lungo. Pertanto la tostatura avviene subito prima della vendita al consumatore finale. ^[2]

La tostatura del caffè inizia con la separazione dei chicchi dai detriti mescolati ai chicchi. Dopo che il caffè è stato selezionato, viene pesato in lotti e collocato nella tostatrice. Il caffè viene tostato ovunque da 3 a 30 minuti a seconda del risultato desiderato (Figura 3). La temperatura della torrefazione varia da 188 a 282 gradi Celsius. Il tempo di tostatura influisce in modo significativo sul sapore del caffè. Minore è il tempo di tostatura del caffè, più chiaro sarà il colore del chicco al termine della tostatura. Il sapore della tostatura più chiara è caratterizzato dal sapore originale o crudo del caffè. Il sapore originale ricorda il terreno e il clima in cui è stato coltivato il caffè. Più a lungo il caffè viene tostato, più scuro sarà il colore del chicco al termine della tostatura. Il caffè dalla tostatura più scura è più lucido di quello dalla tostatura chiara perché il calore estrae gli oli dall'interno del chicco. Il sapore dell'arrosto più scuro è caratterizzato dal sapore "arrosto". Il sapore dell'arrosto è così dominante che si riesce a gustare poco del sapore originale.

Trasporti

Il caffè viene coltivato in tutto il mondo e spedito nella maggior parte dei paesi. Gran parte dei costi e delle emissioni di produzione del caffè derivano dal suo trasporto. Nello stabilimento, il caffè viene trasportato dal campo e tra i processi. In uscita dallo stabilimento, il caffè viene spedito principalmente tramite barche e camion. La Figura 4 mostra le bacche di caffè trasferite all'impianto di lavorazione dove verranno sbucciate ed essiccate. ^[3]

Figura 4: Le bacche di caffè vengono trasportate dai campi all'impianto di lavorazione.

Birra

Per preparare una tazza di caffè, i chicchi di caffè devono essere prima macinati fino alla giusta consistenza e poi bagnati con acqua bollente. Il processo è noto come produzione della birra. La preparazione del caffè viene effettuata per estrarre il sapore del caffè e la caffeina dai chicchi di caffè tostati. I fondi di caffè non devono essere bolliti con acqua perché questo procedimento conferisce alla tazzina di caffè un cattivo sapore.

Esistono tre metodi distinti per preparare il caffè: macerato, bollito e pressurizzato.

Il caffè in infusione viene convenzionalmente preparato in una french press. Una French Press è un dispositivo cilindrico in vetro che contiene un filtro a stantuffo metallico che si adatta perfettamente al cilindro di vetro. L'acqua calda e il caffè vengono posti nella French Press e lasciati in infusione per 5-10 minuti. Lo stantuffo viene quindi premuto per separare i fondi di caffè dalla soluzione di caffè. Il processo di macerazione rende una tazza di caffè più forte perché i fondi di caffè rimangono a contatto con l’acqua calda più a lungo. Più a lungo l'acqua calda rimane a contatto con i fondi, maggiore sarà l'estrazione dell'aroma e degli oli del caffè dai fondi di caffè.

La bollitura del caffè è la tecnica di preparazione più antica conosciuta. La bollitura del caffè veniva tradizionalmente eseguita mettendo i fondi di caffè e l'acqua in una pentola e facendola bollire. Il caffè non veniva bollito a lungo perché ciò avrebbe reso il caffè amaro. Il liquido veniva versato in una tazza e consumato. Il liquido generalmente conterrebbe dei fondi di caffè, ma la maggior parte dei fondi si troverà sul fondo della pentola.

L'erogazione del caffè pressurizzato ha generalmente due fonti di pressione: pressione di gravità e acqua pressurizzata.

La preparazione a pressione di gravità è più comunemente conosciuta come caffè a goccia. Il caffè a goccia è di gran lunga il metodo di preparazione più comune negli Stati Uniti. Un filtro viene riempito con fondi di caffè e l'acqua calda viene lasciata scorrere lentamente attraverso i fondi di caffè. La gravità fa sì che l’acqua calda scorra attraverso i fondi di caffè. Il liquido gocciola dal filtro e viene raccolto in un contenitore e consumato.

L'erogazione di acqua pressurizzata è più comunemente conosciuta come espresso (esempio Nespresso D290 ). Un dispositivo meccanico riscalda e pressurizza l'acqua e forza l'acqua calda attraverso alcuni fondi di caffè. Il caffè preparato con questo metodo utilizza più fondi di caffè per oncia di caffè liquido rispetto a qualsiasi altro metodo.

Fondi di caffè

Dopo l'erogazione di una tazza di caffè rimangono i fondi di caffè che devono essere smaltiti. I tre metodi di smaltimento comuni sono: rifiuti solidi, acque reflue e riciclato.

I fondi di caffè che vengono gettati nella spazzatura finiscono per essere spediti in qualche impianto di smaltimento dei rifiuti solidi regionale o in una discarica.

I fondi di caffè scaricati nello scarico vengono trasportati attraverso le acque reflue nelle linee fognarie fino all'impianto di trattamento delle acque reflue. Nell'impianto di trattamento delle acque reflue, i terreni vengono separati e trattati secondo i protocolli di quel particolare impianto di trattamento.

I fondi di caffè riciclati vengono solitamente compostati o utilizzati per ammendare il terreno per le piante. Il compostaggio dei fondi di caffè arricchisce il contenuto di azoto del compost. A causa delle piccole dimensioni individuali dei fondi di caffè, si decompongono e si compostano in tempi relativamente brevi. Quando i fondi di caffè vengono utilizzati come ammendante del terreno, rilasciano lentamente azoto e aggiungono acido al terreno.

Risultati LCA: una revisione delle risorse totali utilizzate

Vengono presentate tre tabelle per riassumere il consumo di energia (Tabella 1), il consumo di acqua (Tabella 2) e le emissioni di carbonio del caffè (Tabella 3). Si precisa che le “lavorazioni” nelle tabelle comprendono: movimentazione e pulitura del caffè verde, tostatura, macinazione, riempimento e confezionamento e condizionamento.

Energia

Il consumo di energia per ciascun processo è presentato nella Tabella 1. L'energia totale utilizzata per una tazza di caffè prodotta è di 1,94 Mega Joule (all'incirca l'energia cinetica di due autobus scolastici che viaggiano a 50 miglia all'ora). Circa il 60% di questa energia viene utilizzata verso la fine della vita del caffè, quando viene preparato e la tazza viene lavata, preparata e lavata nella Tabella 1. Questa perdita di efficienza deriva dalla piccola scala con cui il caffè viene preparato, ma anche dal efficienza relativa dei produttori di caffè (i grandi impianti hanno modalità di recupero energetico mentre i prodotti di consumo no).

Acqua

L'acqua è ampiamente utilizzata nella crescita, lavorazione e preparazione del caffè. Nella tabella 2 sono riportati i litri di acqua utilizzati per una tazzina di caffè prodotta. Si presuppone che la lavorazione e la consegna non utilizzino acqua durante la preparazione del caffè con filtro antigoccia. L’irrigazione è stata di gran lunga il maggiore utilizzo di acqua nel ciclo del caffè, utilizzando 28 litri di acqua per una tazza (100 ml) di caffè. Si tratta di 280 volte più acqua dei 100 ml contenuti in una tazza di caffè.

Emissioni di carbonio

Le emissioni di carbonio sono state basate su una miscela energetica europea per l'utilizzo di elettricità, carburante per veicoli, procedure di lavorazione, ecc. ^[3] La tabella 3 mostra le emissioni di ciascuna parte del processo con un'emissione totale di carbonio di 114 grammi di anidride carbonica equivalente per una tazza di caffè prodotto. I numeri più notevoli riguardano la produzione della birra, il lavaggio e la coltivazione; rispettivamente 44,03, 20,87 e 24,37 g di anidride carbonica equivalente per 100 ml. Le emissioni di carbonio per la preparazione della birra e il lavaggio provengono dalle centrali elettriche che forniscono l’energia per riscaldare l’acqua. Le emissioni legate alla coltivazione provengono in gran parte dalle attrezzature agricole, come i trattori diesel.

Riferimenti