熱的東西: 濃縮咖啡機如何導致全球變暖

通過解決濃縮咖啡機的能源消耗,減少咖啡的碳足跡

咖啡種植者直接受到氣候變化的影響。 咖啡是一種精緻的作物,氣溫升高正在降低農場的生產力,而濕度的增加使作物更容易感染疾病。 氣候變化發生得越多,咖啡生產者就越難生產出足夠數量的特種咖啡來滿足需求並維持生計。

一杯牛奶咖啡,如平白咖啡或拿鐵咖啡,碳足跡相當重,大約為250克——牛奶是最重要的貢獻者。

A latte has a carbon footprint of ~250 grams

不包括牛奶,將我們的注意力縮小到咖啡:咖啡是種植、採摘、加工、包裝和運輸,供從港口出口。 然後,一旦綠色咖啡降落在國家的碼頭,並儲存在倉庫,它被運送到烤爐,烤,包裝,再次運輸,地面,做成一個釀造,然後服務,喝。

從到達碼頭到杯子的總排放量通常佔咖啡整個碳足跡的三分之二到四分之三。 由於大多數排放是由咖啡的製造和飲用產生的,而不是由其增長產生的,因此我們——咖啡壺和飲用者——在很大程度上要做出改變,以確保咖啡的生存和未來前景。

本文的目的是探討如何通過解決咖啡的排放問題來減少咖啡的碳足跡。 咖啡製作,學術界和工業界組織認為,咖啡是從作物到杯子最密集的碳活動——通常佔一杯咖啡碳排放量的50%以上。

雖然研究各不相同,但他們同意,咖啡製作是咖啡碳足跡的關鍵原因,特別是在商業環境中-見註釋。

好消息是,我們可以立即做出改變,大幅降低我們的影響,新技術和設計也存在重大機會,可以顯著降低我們未來的影響。

為什麼咖啡製作如此碳密集?

咖啡機通常使用大量能量加熱少量熱水,通常是咖啡店中能源最密集的設備。

在過去的十年裡,濃縮咖啡機在技術上得到了重大發展。 機器現在受益於更高的溫度穩定性、更精確的熱水分配和集成測量。

Manufacturers have been motivated by user demand, and have responded to baristas adding after-market technologies such as PIDs, shot timers, scales to their existing machines. 這些功能的集成極大地提升了平均杯品質,主要是因為現在更容易使濃縮咖啡到指定的配方的速度。

在設計方面,我們會說,濃縮咖啡機現在明顯 更有效。 事實上,咖啡師非常有效地向新的濃縮咖啡機添加額外的技術來提升性能。

Effective
successful in producing a desired or intended result

從”定製”濃縮咖啡機,最初意味著將售後技術添加到現在,主要意味著通過貼花、粉末塗層和木製配件進行外部裝飾,這一點就巧妙地突出了這一點。

然而,咖啡機並沒有變得更 有效率。 由於主要側重於在精確的溫度下分配少量水,因此對如何盡可能少地用電以實現這一目標考慮較少。

Efficient
(of a system or machine) achieving maximum productivity with minimum wasted effort or expense

目前,濃縮咖啡機能耗行業資訊不足,品牌與機型之間也基本沒有直接的比較資訊。 幾項學術研究測量了現實生活環境中的用電量,其耗電量約為每天 12 至 50 kWh,是低效商用洗碗機的兩倍多。

每年使用5000千瓦時的不常使用的濃縮咖啡機比英國普通家庭消耗的電量要高。 一台中等繁忙的濃縮咖啡機,每年使用 10,000 kWh,可排放 2,920 Kg 的碳排放量,比從倫敦返回哥斯大黎加的往返航班還得更重。

咖啡機消耗的電量明顯高於英國普通家庭,大多數家庭產生的碳排放量比從倫敦到哥斯大黎加的回程航班多。

5,000 至 20,000 kWh 之間的寬範圍與使用上一樣依賴於咖啡機的製造和型號,因為功耗通常只有一點差異。 例如,一項研究將基本負載確定為 550W,625W 的低使用量(比基本負載高 14%),在 880W(比基本負載多 60%)的峰值生產。 實際上,儘管生產出很少杯咖啡,但一台咖啡機仍然保持使用,但大部分未使用,其碳足跡將超過一半,而每天密集使用8小時。

Espresso Machine electricity usage per dayEspresso Machine electricity usage per yearCarbon Dioxide Emissions Average coffees made per dayCarbon emissions / coffee
50 kWh18,250 kWh5,329 Kg CO₂ / year50029 grams
30 kWh10,950 kWh3,198 Kg CO₂ / year25035 grams
20 kWh7,300 kWh2,132 Kg CO₂ / year15039 grams
15 kWh5,475 kWh1,599 Kg CO₂ / year10044 grams
Infrequently used espresso machines have higher carbon emissions per cup

基本負載的重要性使得每杯碳計算在低體積下非常敏感,每杯的碳排放量急劇上升。 因此,使用英國的轉化係數,假設每天300杯咖啡,大約30克的二氧化碳產生每槍在什麼可能被認為是一個典型的,繁忙的咖啡店 – 大約三倍的體現碳在一次 使用拿出杯子

咖啡機每杯咖啡產生的碳含量明顯高於一次使用杯中的碳含量。

這是一個有用的見解,因為它突出了提高咖啡製作設備效率的緊迫性,並說明降低咖啡的碳足跡將同時需要技術變革和行為改變。

技術變革

為了解決咖啡的碳足跡,濃縮咖啡機製造商需要設計使用更少的電力的新機器。 面上,這應該不會太難。 許多濃縮咖啡機的絕緣性有限,一項研究估計,超過50%的能量消耗的熱量會因熱量而損失。 其他開發可能包括小型鍋爐、小型加熱元件和新的鍋爐技術。 由於閃光燈加熱水通常效率更高,因此似乎有理由預測新一代閃熱濃縮咖啡機。

由於許多濃縮咖啡機的性能比大多數使用者要求要高,因此快速變化有很大的空間。 這相當於有一輛跑車去超市旅行。 雖然最初,更節能的技術可能提供較低的精度,但我們認為,這不太可能導致杯品質下降,因為濃縮咖啡機不再是杯品質中最薄弱的環節。 例如,機器的狀況和清潔度通常更有可能產生不良影響。

Performing maintenance on a Linea.
Image: Espresso Fix

對效率的新關注也將有助於遏制濃縮咖啡機中目前的特點軍備競賽,並支援重新關注減少維護和運行成本以及增加正常運行時間。 對咖啡企業和環境都好的因素。

事實證明,設備製造商對客戶的需求反應非常迅速,如果咖啡社區想要有助於確保咖啡未來生存的濃縮咖啡機,他們將建造咖啡。 現在,咖啡師和企業主最大的區別之一是向自己喜歡的製造商表示他們對更節能濃縮咖啡機的興趣。

行為變化

當我們等待新一代的濃縮咖啡機時,我們今天可以做出一些改變。

關閉機器

從最大的潛在儲蓄和最有爭議的問題開始。 大多數濃縮咖啡機半天不使用,但它們繼續大量使用。 作為起點,每天晚上關閉咖啡機是有意義的。 實際上,許多製造商品牌和許多工程師喜歡將機器留在機器上,這樣機器就不加熱和冷卻。 如果無法在一夜之間關閉電腦,請至少考慮啟動其節能模式(如果有)。

由於更改咖啡機電源設置是一項具有多重影響的決定,因此需要結合設備製造商、企業擁有者和咖啡師的資訊做出決策。

購買小型濃縮咖啡機

兩組機器比三組機器消耗的電量明顯減少,因為它們受益於較小的鍋爐和更小的元素。 由於許多商店不需要三組機器,因此投資購買適合您業務的設備。 較小的機器具有釋放計數器空間的額外好處。

盡量減少熱水的使用

將咖啡機視為在店內製作熱水的最不高效方式。 例如,茶壺口通常從能量密集型蒸汽鍋爐中抽出熱水,閥門從進水口混合冷水以產生慾望溫度。 理想情況下,購買特定的熱水鍋爐進行茶的製備,並盡量減少茶壺的用量。 此外,不要使用茶壺作為一般使用的熱水水龍頭。 正如命運所為,我在一家咖啡店裡寫這篇文章,這家咖啡店正在拔下一壺熱水來拋光餐具,這個任務最好由水壺完成。

咖啡師可以改變行為以減少咖啡的碳足跡

蒸汽棒使用

同樣,只需使用蒸汽棒來拉伸牛奶。 作為一個行業,我們需要有關獨立牛奶拉伸設備是否或多或少效率的數據。 可以看到一種情況,即未來的濃縮咖啡機只用於準備濃縮咖啡,並且有單獨的牛奶和熱水機。

淨化

清除是保持團隊頭腦清潔的重要部分,並且一直重點培訓咖啡師,以充分清除兩槍之間。 然而,由於在凈化過程中通常排放的熱水比濃縮咖啡製備多,因此值得考慮如何減少凈化中使用的水量。 需要更多的工作,以便能夠提出建議,但很可能幾秒鐘就足夠了,當結合定期清潔。

購買節能濃縮咖啡機

新一代更節能的濃縮咖啡機即將上市, 如維多利亞·阿 杜伊諾的鷹一號,該品牌報告將碳排放量降低30%。 許多設備製造商一直在測量其機器的能耗,現在我們需要一個行業標準來比較機器的能效,例如消費者在購買家用電器時從中受益。

“鷹一號”有小,侮辱的閃光鍋爐,每組頭。

歐盟委員會已開始制定國產機器的標準,旅行方向表明,商業機器將受益於加強監管和提高能源效率的透明度。

對於那些希望升級現有機器以減少碳足跡的人,這是一個警告。 一項對咖啡機進行生命週期分析的研究估計,儘管新型號的能效更高,但如果機器在五年前升級,其使用壽命為7年,碳足跡將增加。 雖然這項研究並不直接適用於濃縮咖啡機(Quantis,2015年),但它建立了一個很好的經驗法則

如果你想升級你的濃縮咖啡機之前,它的工作壽命完成,特別是如果它是不到五歲,出售它給另一 United Baristas Marketplace 是一個很好的選擇。

我們現在需要開始行動,以確保咖啡永遠持續下去。

現在讓我們先走一步

英國政府承諾到2050年實現淨零排放,一些公司制定了2030年更雄心勃勃的目標。 如果咖啡行業要發揮自己的作用,我們需要將我們的雄心壯志轉化為行動,並快速大幅減少我們的碳足跡。

United Baristas has been advocating tackling causes of carbon emissions that either are easy or significant – and ideally both. Tackling head on the emissions causes by coffee making is going to be essential to significantly reduce our industry’s impacts, but it’s going to take commitment, research, investment and our action. Let’s get started.

Find out more about Coffee’s Carbon Footprint

This article is part of a larger series exploring carbon emissions produced by the coffee industry. Find out other ways that you can reduce your coffee’s carbon footprint.


References and further reading

Taking a closer look at paper cups for coffee, VTT Technical Research Centre of Finland, 2019
Dishwasher energy usage
Life Cycle Assessment of coffee consumption: comparative of single-serve coffee and bulk coffee brewing, Chayer, 2015, Quantis
Life Cycle Assessment of Coffee Production, B. Salinas, 2008
Carbon Footprint across the Coffee Supply Chain: The Case of Costa Rican Coffee, Killian et al., 2013
On-site Energy Monitoring of a Two-Group Espresso Machine, R. Young, J. Nickel, 2000; Fisher-Nickel
Life cycle assessment of spray dried soluble coffee and comparison with alternatives, Humbert, 2009; Journal of Cleaner Production
Typical Domestic Consumption Values, OFGEM
How much energy does a home use, Ovo Energy
Real Time British Electricity Fuel Mix, Average in 2019, Electricity Info
2018 Government GHG Conversion Factors for Company Reporting, Department for Business, Energy & Industrial Strategy, 2018
Flights London Heathrow – Juan Santamaría International Airport, Carbon Footprint

Notes

• This article contains a number of assumptions in the calculations, not least because there is lack of real world data of espresso machine energy consumption. As an industry we need better benchmarks based on how coffee making equipment is used in practice. As a next step, United Baristas would welcome the opportunity to work with coffee shops to measure their espresso equipment energy use so we can build a more complete picture. If you have already done some of this work, please let us know.
• The four studies referenced contain a mixture of domestic and commerical applications. This explains the majority of the variation in carbon emissions. An outlier is Salinas (2008) whose analysis is based on organic coffee production at Finca Vista Hermosa, Guatemala. Petrochemical fertilisers are a key driver of carbon emissions at origin, so organic farming methods significantly reduce impacts. His study is included because the scope of analysis more closely represents sourcing and equipment typical of specialty coffee shops; however, the study assumes greater post-roast distribution distances than would be typical in the UK.