コーヒーのLCA

この記事では、コーヒーのライフサイクル分析(LCA) について説明します (図 1)。コーヒー 1 杯 (100 ml) のライフサイクル全体にわたって、総エネルギー、炭素排出量、水使用量、廃棄物が評価されます。以下の概要と値は、ドリップ フィルターで抽出される最も一般的なコーヒーに限定されています。

背景

LCA とは何ですか?

LCA は、ライフサイクル アセスメントの略語です。ライフサイクル アセスメント、つまり「ゆりかごから墓場までの分析」は、製品またはサービスのライフサイクルを評価するために使用される体系的な方法です。評価には通常、すべての入力と出力のリスト、使用されたすべての上流材料のエネルギー分析、および環境への影響が含まれますが、これらに限定されません。

コーヒーサイクル

栽培と処理

コーヒーは消費される前に栽培され、処理されなければなりません。コーヒーの木は豆から始まります。コーヒーの木の豆は土に植えられます。4～8週間以内に苗木が現れます（図2）。苗木は直射日光で焼けないように日陰の場所に置かれます。苗木はその後9～18か月間、約2フィートになるまで育てられます。小さなコーヒーの木は地面に植えられます。木はさらに3年で実をつけますが、6年までは成熟しません。6年で木は完全に成熟し、最適な収穫量を生み出します。コーヒーの木は20～25年間生産します。^[1]

焙煎

コーヒーは、生のコーヒー豆またはグリーンコーヒー豆の風味を高めるために焙煎されます。グリーンコーヒー豆を焙煎すると、風味を高める化学反応が起こり、コーヒーが不安定になります。不安定になったコーヒーは、約1か月間は新鮮なままです。グリーンコーヒー豆はそれよりずっと長く安定しています。そのため、焙煎は最終消費者に販売する直前に行われます。^[2]

コーヒーの焙煎は、豆に混ざったゴミから豆を選別することから始まります。選別されたコーヒーは、バッチサイズに計量され、焙煎機に入れられます。コーヒーは、希望する結果に応じて 3 分から 30 分焙煎されます (図 3)。焙煎機の温度は、188 度から 282 度の範囲です。焙煎時間の長さは、コーヒーの風味に大きく影響します。コーヒーの焙煎時間が短いほど、焙煎終了時の豆の色が薄くなります。浅煎りのコーヒーの風味は、コーヒー本来の、または生の風味が特徴です。本来の風味は、コーヒーが育った土壌と気候を彷彿とさせます。コーヒーの焙煎時間が長いほど、焙煎終了時の豆の色が濃くなります。深煎りのコーヒーは、熱によって豆の内部から油分が抽出されるため、浅煎りのコーヒーよりも光沢があります。深煎りの風味は、「ロースト」風味が特徴です。ローストの風味が強すぎて、本来の風味はほとんど感じられません。

交通機関

コーヒーは世界中で栽培され、ほとんどの国に出荷されています。コーヒーの生産コストと排出量の大部分は輸送によるものです。工場では、コーヒーは畑からトラックで運ばれ、工程間を移動します。工場から出荷されるコーヒーは、主に船やトラックで運ばれます。図4は、コーヒーの実が加工工場に運ばれ、殻が取り除かれて乾燥される様子を示しています。^[3]

醸造

コーヒーを一杯淹れるには、まずコーヒー豆を適切な濃度になるまで挽き、沸騰したお湯をかけます。このプロセスは、コーヒーを淹れることと呼ばれます。コーヒーを淹れるのは、焙煎したコーヒー豆からコーヒーの風味とカフェインを抽出するためです。コーヒーの粉を水で煮沸してはいけません。このプロセスはコーヒーに悪い風味を与えるからです。

コーヒーを淹れる方法には、浸出法、煮沸法、加圧法の 3 つの異なる方法があります。

コーヒーの抽出は、通常、フレンチプレスで行われます。フレンチプレスはガラス製の円筒形の器具で、ガラスの円筒にぴったりと収まる金属製のプランジャー フィルターが入っています。フレンチプレスの中にお湯とコーヒーを入れ、5 ～ 10 分間抽出します。次にプランジャーを押し下げて、コーヒーの粉とコーヒー溶液を分離します。抽出プロセスにより、コーヒーの粉がお湯とより長く接触するため、より濃いコーヒーができます。お湯が粉とより長く接触するほど、コーヒーの粉からより多くの風味とコーヒー オイルが抽出されます。

コーヒーを沸騰させる方法は、最も古い既知の抽出方法です。コーヒーを沸騰させる方法は、伝統的に、コーヒーの粉と水をポットに入れて沸騰させることでした。コーヒーは苦味が出てしまうため、長時間沸騰させませんでした。液体はカップに注がれて飲まれました。液体には通常、コーヒーの粉がいくらか含まれていますが、粉の大部分はポットの底に溜まっていました。

加圧コーヒー抽出には通常、重力圧力と加圧水という 2 つの圧力源があります。

重力圧力抽出法は、一般的にドリップ コーヒーとして知られています。ドリップ コーヒーは、米国で最も一般的な抽出方法です。フィルターにコーヒーの粉を入れ、熱湯をゆっくりとコーヒーの粉に流します。重力によって、熱湯はコーヒーの粉を通り抜けます。液体はフィルターから滴り落ち、容器に集められて飲まれます。

加圧水抽出法は、エスプレッソとしてよく知られています (例: Nespresso D290 )。機械装置が水を加熱して加圧し、その熱湯をコーヒーの粉に通します。この方法で抽出したコーヒーは、他の方法よりも液体コーヒー 1 オンスあたりのコーヒー粉の使用量が多くなります。

コーヒー農園

コーヒーを一杯淹れた後にはコーヒーの粉が残るので、処分する必要があります。一般的な処分方法は、固形廃棄物、廃水、リサイクルの 3 つです。

ゴミ箱に捨てられたコーヒーかすは、最終的には地域の固形廃棄物処理施設またはゴミ捨て場に運ばれることになります。

排水溝に流されたコーヒーの粉は、下水道を通って廃水処理場に運ばれます。廃水処理場では、粉は分離され、その処理場の規定に従って処理されます。

リサイクルされたコーヒーかすは、通常、堆肥にしたり、植物用の土壌改良剤として使用されます。コーヒーかすを堆肥にすると、堆肥の窒素含有量が高まります。コーヒーかすは個々のサイズが小さいため、比較的速く分解して堆肥化します。コーヒーかすを土壌改良剤として使用すると、コーヒーかすはゆっくりと窒素を放出し、土壌に酸を加えます。

LCA 結果: 使用された総資源のレビュー

エネルギー使用量 (表 1)、水使用量 (表 2)、およびコーヒーの炭素排出量 (表 3) をまとめた 3 つの表を示します。表の「処理」には、生豆の取り扱いと洗浄、焙煎、粉砕、充填と梱包、調整が含まれることに注意してください。

エネルギー

各プロセスのエネルギー使用量は表 1 に示されています。コーヒー 1 杯あたりに使用される総エネルギーは 1.94 メガジュール (およそ時速 50 マイルで走行するスクールバス 2 台の運動エネルギー) です。このエネルギーの約 60% は、コーヒーの寿命が尽きる頃に、抽出とカップの洗浄に使用されます (抽出と洗浄は表 1 に示されています)。この効率の低下は、コーヒー抽出の規模が小さいことだけでなく、コーヒー抽出機の相対的な効率にも起因しています (大規模な工場にはエネルギーを再利用する方法がありますが、消費者向け製品にはありません)。

水

水は、コーヒーの栽培、加工、準備に広く使用されています。表 2 は、コーヒー 1 杯あたりに使用される水のリットル数を示しています。ドリップ フィルター コーヒーを作る場合、加工と配送には水は使用されないものと想定されています。コーヒー サイクルで水が最も多く使用されるのは灌漑で、コーヒー 1 杯 (100 mL) あたり 28 リットルの水が使用されています。これは、コーヒー カップの 100 mL の 280 倍の水です。

炭素排出量

二酸化炭素排出量は、電気使用量、車両燃料、加工手順などの欧州のエネルギー混合に基づいて算出されました。^[3]表3は、コーヒー1杯あたりの総二酸化炭素排出量が114グラムの二酸化炭素相当であるプロセスの各部分の排出量を示しています。最も注目すべき数字は、抽出、洗浄、栽培で、それぞれ100mLあたり44.03、20.87、24.37グラムの二酸化炭素相当です。抽出と洗浄による二酸化炭素排出量は、水を加熱するためのエネルギーを供給する発電所から発生します。栽培による排出量は、主にディーゼルトラクターなどの農業機械から発生します。

参考文献

ページデータ

著者	カイラン
ライセンス	CC-BY-SA-3.0
言語	英語(en)
翻訳	イタリア語、タイ語、中国語、スウェーデン語、インドネシア語、ルーマニア語、ベトナム語
関連している	7 サブページ、14 ページがここにリンクされています
インパクト	7,492 ページビュー
作成した	2010年2月18日カイラン
修正済み	2023年6月9日フェリペ・シェノーネ
引用元	Cailan (2010–2023). 「コーヒーのLCA」。Appropedia 。2024年7月3日閲覧。
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