LCA of coffee/tr

Bu makale, kahvenin yaşam döngüsü analizini (LCA) sunmaktadır (Şekil 1). Toplam enerji, karbon emisyonları, su kullanımı ve atıklar, bir fincan (100 ml) kahvenin yaşam döngüsü boyunca değerlendirilmiştir. Aşağıdaki özet ve değerler, damlama filtreyle üretilen en yaygın kahve türüyle sınırlıdır.

Arka plan

LCA nedir?

LCA, yaşam döngüsü değerlendirmesinin kısaltmasıdır. Yaşam döngüsü değerlendirmesi veya beşikten mezara analiz, bir ürün veya hizmetin yaşam döngüsünü değerlendirmek için kullanılan sistematik bir yöntemdir. Değerlendirme genellikle şunları içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir: tüm girdi ve çıktıların bir listesi, kullanılan tüm yukarı akış malzemelerinin enerji analizi ve çevresel etkiler.

Kahve Döngüsü

Büyüyen ve Tedavi

Kahve tüketilmeden önce yetiştirilmeli ve işlenmelidir. Bir kahve bitkisi bir çekirdekten başlar. Bir kahve ağacının çekirdeği toprağa ekilir. 4 ila 8 hafta içinde bir fide belirir (Şekil 2). Fide, doğrudan güneş ışığında yanmaması için gölgeli bir yere yerleştirilir. Fideye bakılır ve yaklaşık 60 cm boya ulaşana kadar 9 ila 18 ay boyunca büyümesine izin verilir. Küçük kahve ağacı toprağa dikilir. Ağaç 3 yıl sonra meyve verecek, ancak 6 yaşına kadar olgunluğa erişmeyecektir. 6 yaşında ağaç tamamen olgunlaşır ve optimum verimini verir. Kahve ağacı 20 ila 25 yıl boyunca meyve verecektir. ^{[ 1 ]}

Kavurma

Kahve, ham veya yeşil kahve çekirdeğinin lezzetini artırmak için kavrulur. Yeşil kahve çekirdeği kavrulduğunda, lezzeti artıran ve aynı zamanda kahvenin dengesini bozan kimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Dengesizleşen kahve yaklaşık bir ay boyunca taze kalır. Yeşil kahve çekirdeği ise çok daha uzun süre stabil kalır. Bu nedenle kavurma, son kullanıcıya satılmadan hemen önce gerçekleştirilir. ^{[ 2 ]}

Kahve kavurma işlemi, çekirdeklerin içine karışan kalıntılardan ayıklanmasıyla başlar. Kahve ayıklandıktan sonra, parti boyutuna göre tartılır ve kavurma makinesine yerleştirilir. Kahve, istenen sonuca bağlı olarak 3 ila 30 dakika arasında kavrulur (Şekil 3). Kavurma makinesinin sıcaklığı 188 ila 282 santigrat derece arasında değişir. Kavurma süresinin uzunluğu kahvenin aromasını önemli ölçüde etkiler. Kahve ne kadar az kavrulursa, kavurma sonunda çekirdeğin rengi o kadar açık olur. Daha açık kavrulmuş kahvenin aroması, kahvenin orijinal veya çiğ aromasıyla karakterize edilir. Orijinal aroma, kahvenin yetiştirildiği toprağı ve iklimi hatırlatır. Kahve ne kadar uzun süre kavrulursa, kavurma sonunda çekirdeğin rengi o kadar koyu olur. Daha koyu kavrulmuş kahve, hafif kavrulmuş kahveden daha parlaktır çünkü ısı, çekirdeğin içindeki yağları çeker. Daha koyu kavrulmuş kahvenin aroması ise "kavrulmuş" aromasıyla karakterize edilir. Kavrulmuş aroma o kadar baskındır ki, orijinal lezzetin çok azı hissedilebilir.

Ulaşım

Kahve dünyanın dört bir yanında yetiştirilmekte ve büyük bir kısmına gönderilmektedir. Kahve üretim maliyetlerinin ve emisyonlarının büyük bir kısmı nakliyesinden kaynaklanmaktadır. Fabrikada kahve, tarladan ve prosesler arasında kamyonlarla taşınır. Fabrikadan ayrılan kahve, çoğunlukla tekneler ve kamyonlarla taşınır. Şekil 4, kahve çekirdeklerinin kabuklarının soyulup kurutulacağı işleme tesisine taşınmasını göstermektedir. ^{[ 3 ]}

Demleme

Bir fincan kahve hazırlamak için, kahve çekirdeklerinin önce uygun kıvama gelene kadar öğütülmesi ve ardından üzerlerinden kaynar su geçirilmesi gerekir. Bu işleme demleme denir. Kahve demleme, kavrulmuş kahve çekirdeklerinden kahve aromasını ve kafeini çıkarmak için yapılır. Kahve telvesi suyla kaynatılmamalıdır çünkü bu işlem kahveye kötü bir tat verir.

Kahve demlemenin üç farklı yöntemi vardır: demleme, kaynatma ve basınçlı.

Steeped coffee is conventionally done in a french press. A french press is a cylindrical device made of glass that contains a metal plunger filter that fits tightly in the glass cylinder. Hot water and coffee are placed within the french press and allowed to brew for 5-10 minutes. The plunger is then pressed down separating the coffee grounds from the coffee solution. The steeping process makes a stronger cup of coffee because the coffee grounds remain in contact with the hot water longer. The longer the hot water stays in contact with the grounds, more of the flavor and coffee oils are extracted from the coffee grounds.

Boiling coffee is the oldest known brewing technique. Boiling coffee was traditionally done by placing coffee grounds and water into a pot and boiling it. The coffee was not boiled for long as this would make the coffee taste bitter. The liquid was poured into a cup and consumed. The liquid would generally contain some coffee grounds, but the majority of the grounds would be at the bottom of the pot.

Pressurized coffee brewing generally has two sources of pressure: gravity pressure and pressurized water.

Gravity pressure brewing is more commonly known as drip coffee. Drip coffee is by far the most common method of brewing in the USA. A filter is filled with coffee grounds and hot water is slowly allowed to flow through the coffee grounds. Gravity causes the hot water to flow down through the coffee grounds. The liquid drips out of the filter and is collected in a container and consumed.

Pressurized water brewing is more commonly known as espresso (example Nespresso D290). A mechanical device heats and pressurizes the water and forces the hot water through some coffee grounds. The coffee that is brewed using this method uses more coffee grounds per ounce of liquid coffee than any other method.

Coffee Grounds

After brewing a cup of coffee the coffee grounds remain and must be disposed of. The three common disposal methods are: solid waste, wastewater, and recycled.

Coffee grounds that are placed in the trash end up being shipped to some regional solid waste facility or dump.

Coffee grounds that are washed down the drain are transported via wastewater in the sewer lines to the wastewater treatment plant. At the wastewater treatment plant, the grounds are separated out and treated according to that particular treatment plant's protocols.

Coffee grounds that are recycled are usually composted or used to amend the soil for plants. Composting the coffee grounds enriches the nitrogen content of the compost. Because of the coffee grounds individual small size, it breaks down and composts relatively fast. When the coffee grounds are used as an amendment to the soil, the grounds slowly release nitrogen and add acid to the soil.

LCA Results: A Review of Total Resources Used

Kahvenin enerji tüketimini (Tablo 1), su tüketimini (Tablo 2) ve karbon emisyonlarını (Tablo 3) özetlemek için üç tablo sunulmuştur. Tablolardaki "işleme"nin şunları içerdiği unutulmamalıdır: yeşil kahvenin işlenmesi ve temizlenmesi, kavrulması, öğütülmesi, doldurulması ve paketlenmesi ve şartlandırılması.

Enerji

Her işlem için enerji kullanımı Tablo 1'de sunulmuştur. Üretilen bir fincan kahve başına tüketilen toplam enerji 1,94 Mega Joule'dur (yaklaşık olarak saatte 80 km hızla giden iki okul otobüsünün kinetik enerjisine eşittir). Bu enerjinin yaklaşık %60'ı, kahvenin demlendiği ve fincanın yıkandığı (Tablo 1'de demleme ve yıkama) ömrünün sonuna doğru tüketilir. Bu verimlilik kaybı, kahvenin demlendiği ölçeğin küçük olmasından ve aynı zamanda kahve makinelerinin göreceli verimliliğinden kaynaklanmaktadır (büyük tesislerde enerji geri kazanımı yöntemleri vardır, ancak tüketici ürünlerinde yoktur).

Su

Su, kahvenin yetiştirilmesi, işlenmesi ve hazırlanmasında yoğun olarak kullanılır. Tablo 2, üretilen bir fincan kahve başına kullanılan su miktarını göstermektedir. Damlama filtre kahve yaparken, işleme ve dağıtım süreçlerinin su kullanmadığı varsayılmaktadır. Sulama, kahve döngüsünde açık ara en büyük su tüketimini oluşturmuştur ve bir fincan (100 mL) kahve başına 28 litre su tüketmektedir. Bu, kahve fincanındaki 100 mL'den 280 kat daha fazla su demektir.

Karbon Emisyonları

Karbon emisyonları, elektrik kullanımı, araç yakıtı, işleme prosedürleri vb. için bir Avrupa enerji karışımına dayanmaktadır. ^{[ 3 ]} Tablo 3, üretilen her fincan kahve başına 114 gram karbondioksit eşdeğeri toplam karbon emisyonuyla sürecin her bir bölümünün emisyonunu göstermektedir. En dikkat çekici sayılar demleme, yıkama ve yetiştirmedir; sırasıyla 100 mL başına 44,03, 20,87 ve 24,37 g Karbondioksit Eşdeğeri. Demleme ve yıkama için karbon emisyonları, suyu ısıtmak için enerji sağlayan enerji santrallerinden kaynaklanmaktadır. Yetiştirme için emisyonlar büyük ölçüde dizel traktörler gibi tarım ekipmanlarından kaynaklanmaktadır.

Referanslar