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커피의 LCA

From Appropedia

이 기사에서는 커피의 수명 주기 분석 (LCA)을 제시합니다(그림 1). 총 에너지, 탄소 배출량, 물 사용량, 폐기물은 커피 한 잔(100ml)의 수명 주기 동안 평가됩니다. 아래 요약과 값은 드립 필터를 통해 생산되는 가장 일반적인 커피 형태로 제한됩니다.

그림 1: 열매를 맺은 커피나무.

배경

LCA란 무엇인가요?

LCA는 수명 주기 평가의 약자입니다. 수명 주기 평가 또는 요람에서 무덤까지의 분석은 제품이나 서비스의 수명 주기를 평가하는 데 사용되는 체계적인 방법입니다. 평가에는 일반적으로 모든 입력 및 출력 목록, 사용된 모든 상류 재료의 에너지 분석 및 환경 영향이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.

커피 사이클

성장과 치료

그림 2: 커피나무의 시작.

커피를 소비하기 전에 재배하고 처리해야 합니다. 커피나무는 콩에서 시작됩니다. 커피나무의 콩을 흙에 심습니다. 4~8주 안에 묘목이 나타납니다(그림 2). 묘목은 직사광선에 타지 않도록 그늘진 곳에 심습니다. 묘목은 다음 9~18개월 동안 관리하고 자라게 두어 약 2피트에 도달할 때까지 기다립니다. 작은 커피나무는 땅에 심습니다. 나무는 3년 후에 열매를 맺지만 6년이 되어서야 성숙합니다. 6년이 되면 나무가 완전히 성숙하여 최적의 수확량을 생산합니다. 커피나무는 20~25년 동안 수확합니다. [1]

굽는 데 알맞은

그림 3: 전형적인 커피 로스팅 시설. 커피는 풍미를 내기 위해 로스팅됩니다.

커피는 생두 또는 녹색 커피콩의 풍미를 강화하기 위해 로스팅됩니다. 녹색 커피콩이 로스팅되면 풍미를 강화하고 커피를 불안정하게 만드는 화학 반응이 일어납니다. 불안정화된 커피는 약 한 달 동안 신선함을 유지합니다. 녹색 커피콩은 훨씬 더 오랫동안 안정적입니다. 따라서 최종 사용자에게 판매하기 직전에 로스팅이 이루어집니다. [2]

커피 로스팅은 원두에 섞인 잔여물에서 원두를 분류하는 것으로 시작합니다. 커피를 분류한 후 배치 크기로 달아서 로스터에 넣습니다. 커피는 원하는 결과에 따라 3~30분 동안 로스팅합니다(그림 3). 로스터의 온도는 섭씨 188~282도입니다. 로스팅 시간은 커피의 풍미에 상당한 영향을 미칩니다. 커피를 로스팅하는 시간이 짧을수록 로스팅이 끝날 때 원두의 색이 밝아집니다. 가벼운 로스트의 풍미는 커피의 원래 풍미 또는 생 풍미로 특징지어집니다. 원래 풍미는 커피가 자란 토양과 기후를 연상시킵니다. 커피를 오래 로스팅할수록 로스팅이 끝날 때 원두의 색이 어두워집니다. 진한 로스트 커피는 열이 원두 내부에서 오일을 추출하기 때문에 연한 로스트보다 더 반짝입니다. 진한 로스트의 풍미는 "로스트" 풍미로 특징지어집니다. 볶은 맛이 너무 강해서 원래의 맛을 거의 느낄 수 없습니다.

운송

커피는 전 세계에서 재배되고 대부분 지역으로 운송됩니다. 커피 생산 비용과 배출량의 상당 부분은 운송에서 발생합니다. 공장에서 커피는 밭에서 트럭으로 운송되고 공정 간에 운송됩니다. 공장을 떠날 때 커피는 대부분 보트와 트럭으로 운송됩니다. 그림 4는 커피 열매가 껍질을 벗기고 건조되는 가공 공장으로 옮겨지는 모습을 보여줍니다. [3]

그림 4: 농장에서 가공 시설로 운반되는 커피 열매.

양조

커피 한 잔을 만들려면 먼저 커피콩을 적절한 농도로 갈아서 끓는 뜨거운 물을 붓습니다. 이 과정을 양조라고 합니다. 커피 양조는 볶은 커피콩에서 커피 맛과 카페인을 추출하기 위해 이루어집니다. 커피 가루를 물과 함께 끓여서는 안 됩니다. 이 과정은 커피 한 잔에 나쁜 맛을 더하기 때문입니다.

커피를 내리는 방법에는 침출, 끓이기, 가압이라는 세 가지가 있습니다.

침출 커피는 전통적으로 프렌치 프레스에서 합니다. 프렌치 프레스는 유리로 만든 원통형 장치로, 유리 실린더에 꼭 맞는 금속 플런저 필터가 들어 있습니다. 뜨거운 물과 커피를 프렌치 프레스에 넣고 5~10분 동안 추출합니다. 그런 다음 플런저를 눌러 커피 가루와 커피 용액을 분리합니다. 침출 과정은 커피 가루가 뜨거운 물과 더 오래 접촉하기 때문에 더 진한 커피를 만듭니다. 뜨거운 물이 가루와 더 오래 접촉할수록 커피 가루에서 더 많은 풍미와 커피 오일이 추출됩니다.

커피를 끓이는 것은 알려진 가장 오래된 양조 기술입니다. 커피를 끓이는 것은 전통적으로 커피 찌꺼기와 물을 냄비에 넣고 끓이는 방식으로 이루어졌습니다. 커피는 오래 끓이지 않았습니다. 오래 끓이면 커피 맛이 쓰게 되기 때문입니다. 액체를 컵에 붓고 마셨습니다. 액체에는 일반적으로 약간의 커피 찌꺼기가 들어 있었지만, 대부분의 찌꺼기는 냄비 바닥에 있었습니다.

가압식 커피 추출에는 일반적으로 중력 압력과 가압수라는 두 가지 압력원이 있습니다.

중력 압력 양조는 일반적으로 드립 커피로 알려져 있습니다. 드립 커피는 미국에서 가장 흔한 양조 방법입니다. 필터에 커피 가루를 채우고 뜨거운 물을 천천히 커피 가루를 통해 흐르게 합니다. 중력으로 인해 뜨거운 물이 커피 가루를 통해 아래로 흐릅니다. 액체는 필터에서 떨어지고 용기에 모아서 소비됩니다.

가압수 양조는 일반적으로 에스프레소(예: 네스프레소 D290 )로 알려져 있습니다. 기계 장치가 물을 가열하고 가압하여 뜨거운 물을 커피 가루에 강제로 통과시킵니다. 이 방법을 사용하여 양조한 커피는 다른 방법보다 액상 커피 1온스당 더 많은 커피 가루를 사용합니다.

커피 찌꺼기

커피 한 잔을 끓인 후에는 커피 찌꺼기가 남으므로 폐기해야 합니다. 세 가지 일반적인 폐기 방법은 고형 폐기물, 폐수, 재활용입니다.

쓰레기통에 버려지는 커피 찌꺼기는 결국 지역의 고형 폐기물 처리 시설이나 매립지로 운반됩니다.

배수구로 씻겨 내려간 커피 찌꺼기는 하수관의 폐수를 통해 폐수 처리 시설로 운반됩니다. 폐수 처리 시설에서 찌꺼기는 분리되어 해당 처리 시설의 프로토콜에 따라 처리됩니다.

재활용되는 커피 찌꺼기는 보통 퇴비화되거나 식물을 위한 토양 개량제로 사용됩니다. 커피 찌꺼기를 퇴비화하면 퇴비의 질소 함량이 풍부해집니다. 커피 찌꺼기의 개별 크기가 작기 때문에 비교적 빨리 분해되고 퇴비화됩니다. 커피 찌꺼기를 토양 개량제로 사용하면 찌꺼기가 천천히 질소를 방출하고 토양에 산을 더합니다.

LCA 결과: 사용된 총 리소스 검토

세 개의 표는 커피의 에너지 사용(표 1), 물 사용(표 2), 탄소 배출량(표 3)을 요약하기 위해 제시됩니다. 표의 "가공"에는 다음이 포함됩니다. 생두 취급 및 세척, 로스팅, 분쇄, 충전 및 포장, 컨디셔닝.

에너지

각 공정에 대한 에너지 사용량은 표 1에 나와 있습니다. 생산된 커피 한 잔당 사용된 총 에너지는 1.94 메가 줄(약 50mph로 달리는 두 대의 학교버스의 운동 에너지)입니다. 이 에너지의 약 60%는 커피의 수명이 다할 무렵에 사용되며, 이때 커피를 양조하고, 컵을 씻고, 양조하고, 씻습니다(표 1 참조). 이러한 효율성 저하는 커피를 양조하는 규모가 작기 때문이지만, 커피 양조기의 상대적 효율성(대형 공장은 에너지를 회수하는 방법이 있는 반면, 소비자 제품은 그렇지 않음) 때문입니다.

표 1: 커피 한 잔(100mL)에 대한 에너지 사용량 요약 [3]
프로세스100mL당 MJ
관개 (4000 m^3/ha/년)0.24
양조0.86
세탁0.39
컵 및 커피 장비 제조0.05
분포0.03
처리 중0.05
포장0.04
배달0.04
치료0.11
경작0.2
수명 종료 폐기물-0.07
1.94

물은 커피 재배, 가공 및 준비에 광범위하게 사용됩니다. 표 2는 생산된 커피 한 잔당 사용된 물의 리터를 보고합니다. 가공 및 배송은 드립 필터 커피를 만들 때 물을 사용하지 않는 것으로 가정합니다. 관개는 커피 사이클에서 가장 많은 물을 사용했으며, 커피 한 잔(100mL)당 28리터의 물을 사용했습니다. 이는 커피 컵에 있는 100mL보다 280배 더 많은 물입니다.

표 2: 커피 한 잔(100mL)을 위한 물 사용량 요약 [3]
프로세스물 사용량 (리터/100mL)
관개 (4000 m^3/ha/년)25
양조1.96
세탁1.22
컵 및 커피 장비 제조0.07
분포0.05
처리 중-
포장0.1
배달-
치료0.13
경작0.37
수명 종료 폐기물-0.07
28.83

탄소 배출량

탄소 배출량은 전기 사용, 차량 연료, 처리 절차 등을 위한 유럽 에너지 혼합물을 기반으로 했습니다. [3] 표 3은 생산된 한 잔의 커피당 114그램의 이산화탄소 당량으로 총 탄소 배출량을 나타내는 각 공정 부분의 배출량을 보여줍니다. 가장 주목할 만한 수치는 양조, 세척 및 재배입니다. 100mL당 각각 44.03, 20.87 및 24.37그램의 이산화탄소 당량입니다. 양조 및 세척의 탄소 배출량은 물을 가열하는 에너지를 제공하는 발전소에서 발생합니다. 재배의 배출량은 디젤 트랙터와 같은 농업 장비에서 주로 발생합니다.

표 3: 커피 한 잔(100mL)당 탄소 배출량 요약 [3]
프로세스100mL당 이산화탄소 당량 g
관개 (4000 m^3/ha/년)6.08
양조44.03
세탁20.87
컵 및 커피 장비 제조3.29
분포2.79
처리 중2.63
포장2.79
배달2.63
치료8.38
경작24.32
수명 종료 폐기물-3.78
114.03

참고문헌

  1. Coffee Detective, 커피와 커피메이커에 대한 사실을 밝혀내다. Samariah Sampson(2007).
  2. 물건. 일상의 비밀스러운 삶. 존 C. 라이언, 앨런 테인 더닝. 노스웨스트 환경 감시(1997).
  3. 다음으로 이동:3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 분무 건조 가용성 커피의 수명 주기 평가 및 대안(드립 필터 및 캡슐 에스프레소)과의 비교 . Sebastien Humbert, Yves Loerincik, Vincent Rossi, Manuele Margni, Olivier Jolliet. Journal of Cleaner Production 17(2009) 1351–1358.
FA 정보 아이콘.svg각도 아래 아이콘.svg페이지 데이터
저자채란
특허저작권: CC-BY-SA-3.0
언어영어 (en)
번역일본어 , 루마니아어 , 이탈리아어 , 인도네시아어 , 스웨덴어 , 러시아어 , 베트남어 , 핀란드어 , 태국어 , 중국어
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생성됨2010년 2월 18일 Cailan 작성
마지막 수정2023년 6월 9일 Felipe Schenone 작성
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