После помола следующим важным этапом жизненного цикла кофе является обжарка. Все изученные нами анализы жизненного цикла (LCA) показывают, что стадия обжарки очень мало влияет на общие выбросы парниковых газов (ПГ) из чашки кофе.
в Приложение LCA, предварительно установленный показатель выбросов углерода в результате обжига составляет 0,19 кг CO.2 за килограмм зеленого кофе. Это значение взято из Killian et al. (2013), которые основали его на своем исследовании кофе, выращенного в Танзании (PCF Pilotprojekt Deutschland, 2008 г.). Согласно их исследованиям, на обжарку приходится всего 2,71 т / т от общего углеродного следа чашки кофе.
Исследование было заказано Tchibo для промышленной обжарки в Германии. Таким образом, значение 0,19 кг можно считать разумной оценкой выбросов парниковых газов, связанных с обжаркой в высокооптимизированном промышленном процессе.
Два исследования показывают, что выбросы парниковых газов при обжарке в меньшем масштабе могут быть выше. Анализ комбинированной мельницы и обжарочной печи в Перу (Франко и Бартл 2018) оценил выбросы парниковых газов от измельчения и обжига в 0,89 кг CO.2 на кг зеленого кофе, из которых 0,70 кг приходятся на природный газ, используемый для обжарки. Еще один анализ кофе, произведенного и обжаренного в Таиланде (Пхроммарат 2019), по оценкам, выбросы парниковых газов от газа, используемого для приведения в действие жаровни, составляют 0,42 кг CO.2 за кг зеленого кофе.
Эти оценки выбросов парниковых газов на обжарочном заводе намного превышают оценки промышленного процесса обжарки в Tchibo, но они по-прежнему составляют лишь небольшую часть общих выбросов от чашки кофе.
Снижение потребления энергии в жарочном заведении
Общеизвестно, что традиционные барабанные обжарочные машины неэффективны: до 75% тепловой энергии теряется через дымоход вместо передачи зерен (Панталео и др., 2018 г.). Если требуется форсаж для уменьшения дыма и летучий органический сложный (VOC) и соответствуют местным нормам, тогда теряется еще больше тепла. Фактически, если его не оптимизировать тщательно, дожигатель может потреблять больше энергии, чем сам ростер (Бертинотти 2014).
Таким образом, один из важных способов уменьшить воздействие обжарки зерен на окружающую среду - найти способ использовать всю эту «потерянную» тепловую энергию. В простейшем случае это может означать использование энергии для обогрева помещения обжарки зимой. Это может сэкономить значительное количество энергии, в зависимости от бизнеса; Анализ обжарочного завода в Вермонте на северо-востоке США показал, что в процессе обогрева здания использовалось больше газа, чем для обжарки в зимние месяцы (Толанд 2015).
В качестве альтернативы, некоторые конструкции обжарочных машин рециркулируют нагретые газы от выхлопа к впуску, уменьшая энергию, необходимую для нагрева входящего воздуха. Самыми известными примерами этого являются обжарочные машины производства Лоринг, которые утверждают, что 80% снижает потребление энергии. Обжарочные аппараты Loring являются энергоэффективными как потому, что они рециркулируют газы обжарки, так и потому, что они устраняют необходимость в отдельной камере дожига.
Обжарочные машины, которые рециркулируют нагретые выхлопные газы, такие как эта, сделанная Лорингом, могут значительно снизить потребление энергии при обжарке.
У крупных промышленных предприятий по обжарке есть еще более изощренные способы использования этой тепловой энергии. Один метод, изобретенный Пробат использует тепло выхлопных газов для осторожного подогрева зеленого кофе, пока он находится в бункере. Некоторые обжарщики не только уменьшили количество энергии, необходимой для обжарки кофе, но и обнаружили, что предварительный нагрев зеленого кофе помогает им добиться лучшего развития вкуса (Чо 2017).
Отработанное тепло можно также использовать в абсорбционные охладители; используется для кондиционирования воздуха или для более быстрого охлаждения бобов после обжарки (Де Монте и др., 2003 г.); или его даже можно использовать для выработки электроэнергии в органический цикл Ренкина турбина (Панталео и др., 2018 г.).
Выбор топлива также может повлиять на выбросы, связанные с обжигом, поскольку природный газ приводит к немного меньшим выбросам, чем пропан (Управление энергетической информации США 2020). Другой источник энергии, электричество, менее эффективно нагревается, чем газ, и его нельзя эффективно использовать в более крупных обжарочных машинах. Однако использование электричества для питания небольших машин позволяет использовать полностью возобновляемый источник энергии.
Эффективность солнечных панелей значительно выросла за последние годы. Солнечная энергия может использоваться для питания оборудования или даже непосредственно для обжарки кофе.
Там, где позволяют условия, можно сократить еще больше выбросов за счет использования солнечные коллекторы обжарить кофе. В исследовании в Перу (Франко и Бартл 2018), обычную обжарочную установку сравнивали с обжаркой, в которой для обжарки кофе использовались солнечные коллекторы, а для обеспечения всей компании электричеством - солнечные панели. Когда были приняты во внимание выбросы углерода при производстве оборудования, углеродный след обжарочной печи, работающей на солнечной энергии, был менее чем наполовину по сравнению с обычной обжаркой.