Después de la molienda, la siguiente etapa importante en el ciclo de vida de un café es el tostado. Todos los análisis del ciclo de vida (ACV) que hemos estudiado muestran que la etapa de tostado contribuye muy poco a las emisiones generales de gases de efecto invernadero (GEI) de una taza de café.
En el Aplicación LCA, la cifra preestablecida para las emisiones de carbono resultantes del tostado es de 0,19 kilogramos de CO2 por kilogramo de café verde. Este valor se toma de Killian et al. (2013), quienes lo basaron en su estudio del café cultivado en Tanzania (PCF Pilotprojekt Deutschland, 2008). Según su investigación, el tostado representa solo 2.7% de la huella de carbono total de una taza de café.
La investigación fue encargada por Tchibo para sus operaciones de tostado industrial en Alemania. Por tanto, el valor de 0,19 kg puede considerarse una estimación razonable de las emisiones de GEI relacionadas con el tostado en un proceso industrial altamente optimizado.
Dos estudios sugieren que las emisiones de GEI de los procesos de tostado a menor escala pueden ser mayores. Un análisis de un molino seco y tostador combinados en Perú (Franco y Bartl 2018) estimó que las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la molienda y el tostado eran de 0,89 kg CO2 por kg de café verde, de los cuales 0,70 kg fueron del gas natural utilizado para alimentar el tostador. Otro análisis del café producido y tostado en Tailandia (Phrommarat 2019), estimó las emisiones de GEI del gas utilizado para alimentar el tostador en 0,42 kg CO2 por kg de café verde.
Estas estimaciones de las emisiones de GEI en la tostaduría son mucho más altas que las estimaciones del proceso de tostado industrial en Tchibo, pero aún representan solo una pequeña fracción de las emisiones totales de una taza de café.
Reducir el uso de energía en la tostaduría
Las tostadoras de tambor tradicionales son notoriamente ineficientes, ya que hasta 75% de la energía térmica se pierde a través de la chimenea en lugar de transferirse a los granos (Pantaleo et al 2018). Si se requiere un postquemador para reducir el humo y volátil orgánico compuesto (VOC) y cumple con las regulaciones locales, entonces se desperdicia aún más calor. De hecho, si no se optimiza cuidadosamente, el postquemador puede usar más energía que el tostador en sí (Bertinotti 2014).
Una forma importante de reducir el impacto ambiental de tostar los granos, por lo tanto, es encontrar una manera de utilizar toda esa energía térmica "perdida". En su forma más simple, esto podría significar usar la energía para calentar las instalaciones de la tostaduría durante el invierno. Esto tiene el potencial de ahorrar una cantidad considerable de energía, dependiendo del negocio; un análisis de una tostadora en Vermont, en el noreste de los Estados Unidos, encontró que la operación usaba más gas para calentar el edificio que para tostar durante los meses de invierno (Toland 2015).
Alternativamente, varios diseños de máquinas tostadoras recirculan los gases calentados desde el escape hasta la entrada, reduciendo la energía requerida para calentar el aire entrante. Los ejemplos más conocidos de esto son las tostadoras fabricadas por Loring, quienes afirman una reducción 80% en el uso de energía. Los tostadores Loring son energéticamente eficientes tanto porque recirculan los gases de tostado como porque eliminan la necesidad de un postquemador independiente.
Las tostadoras que recirculan los gases de escape calentados, como esta fabricada por Loring, pueden reducir significativamente la energía utilizada en el tostado.
Los grandes tostadores industriales tienen formas aún más sofisticadas de utilizar esa energía térmica. Una técnica iniciada por Probat utiliza el calor del escape para precalentar suavemente el café verde mientras está en la tolva. Además de reducir la cantidad de energía necesaria para tostar el café, algunos tostadores han descubierto que precalentar el café verde les ayuda a lograr un mejor desarrollo del sabor (Cho 2017).
El calor residual también se puede utilizar en enfriadores de absorción; se usa para aire acondicionado o para enfriar los granos más rápidamente después de tostarlos (De Monte et al 2003); o incluso se puede utilizar para generar electricidad en un ciclo de Rankine orgánico la turbinaPantaleo et al 2018).
La elección del combustible también puede afectar las emisiones relacionadas con el tostado, ya que el gas natural genera emisiones ligeramente más bajas que el propano (Administración de Información Energética de EE. UU. 2020). Otra fuente de energía, la electricidad, es menos eficiente para calentar que el gas y no se puede usar de manera efectiva en máquinas tostadoras más grandes. Sin embargo, el uso de electricidad para alimentar máquinas más pequeñas permite utilizar una fuente de energía totalmente renovable.
La eficiencia de los paneles solares ha aumentado enormemente en los últimos años. La energía solar se puede utilizar para alimentar equipos o incluso para tostar café directamente.
Donde las condiciones lo permitan, se pueden reducir aún más emisiones mediante el uso de colectores solares para tostar café. En el estudio en Perú (Franco y Bartl 2018), se comparó una planta de tostado convencional con una tostadora que utilizaba colectores solares para tostar café y paneles solares para proporcionar toda la electricidad de la empresa. Cuando se tuvieron en cuenta las emisiones de carbono de la fabricación del equipo, la huella de carbono del tostador con energía solar fue menos de la mitad que la del tostador convencional.