Кофе көпчүлүгүбүз үчүн күнүмдүк суусундук, бирок анын артында айыл чарба, иштетүү, кууруу, ташуу, демдөө, таңгактоо жана калдыктарды башкарууну камтыган татаал камсыздоо чынжыры бар. Бул preprint изилдөө кофенин экологиялык изин Жашоо циклин талдоо, башкача айтканда LCA ыкмасы менен изилдейт.

Изилдөө функционалдык бирдик катары 1 kg куурулган кофе дөнүн алат жана кофе чынжырын “бешиктен көргө чейин” баалайт. Башкача айтканда, кофе өстүрүү же кууруу гана эмес, керектөө, таңгактоо жана колдонулган кофе калдыгы сыяктуу акыркы этаптар да эсепке алынат.

Негизги табылга мындай: кофенин экологиялык таасиринде эң маанилүү этаптар — өстүрүү жана керектөө. Өстүрүү суу пайдалануу, жер пайдалануу, жер семирткич жана пестициддерден болгон таасирлер менен айырмаланат. Керектөө болсо демдөө энергиясы, таңгак жана калдыктар аркылуу олуттуу экологиялык жүк жаратат.

Изилдөө ошондой эле кофени нымдуу жана кургак иштетүү ыкмаларын салыштырат. Кургак иштетүү, өзгөчө суу азыраак колдонулгандыктан жана жалпы экологиялык баллы төмөн болгондуктан, артыкчылыктуу көрүнөт. Колдонулган кофе калдыгын биогаз, компост же органикалык жер семирткич сыяктуу жолдор менен баалоо болсо кофенин экологиялык жүгүн азайта ала турган маанилүү айлампа экономика стратегиясы катары көрсөтүлөт.

Көйгөй эмнеде?

Кофе дүйнө жүзүндө эң көп керектелген айыл чарба продуктуларынын бири. Бирок кофенин экологиялык таасири талаада гана башталып, чөйчөктө эле бүтпөйт. Кофе даны өстүрүү, түшүм жыйноо, иштетүү, кургатуу, кууруу, таңгактоо, ташуу, демдөө жана калдыктарды башкаруу сыяктуу көптөгөн этаптардан өтөт.

Бул чынжырдын ар бир этабы ар башка экологиялык жүктөрдү жаратышы мүмкүн:

Өстүрүүдө суу пайдалануу, жер семирткич берүү, пестицид колдонуу, жердин өзгөрүшү жана энергия керектөө алдыңкы орунга чыгат. Иштетүү этабында өзгөчө нымдуу иштетүү ыкмасы көп суу жана саркынды суу жаратышы мүмкүн. Кууруу энергия талап кылат. Ташуу казылып алынуучу отундарды керектейт. Керектөө этабында сууну ысытуу, электр энергиясын колдонуу, бир жолку таңгактар жана капсулалар таасирди күчөтүшү мүмкүн. Керектөөдөн кийинки кофе калдыгы да туура башкарылбаса, калдыктын жүгүнө айланат.

Ошондуктан изилдөөнүн негизги суроосу мындай:

Бир чөйчөк кофенин же 1 kg куурулган кофенин экологиялык жүгүн түшүнүү үчүн камсыздоо чынжырынын кайсы этаптарына кароо керек?

Изилдөө өзгөчө төмөнкү суроолорго жооп издейт:

Кофенин жашоо циклинде эң чоң экологиялык “ысык чекиттер” кайда пайда болот?

Нымдуу жана кургак иштетүү ыкмалары экологиялык таасир жагынан кандай айырмаланат?

Колдонулган кофе калдыгы таштанды болуп калбастан энергия же жер семирткич булагына айландырылса, экологиялык жүк азайышы мүмкүнбү?

Ыкма эмнени сунуштайт?

Макала Жашоо циклин талдоо, башкача айтканда LCA ыкмасын колдонот. LCA — продуктунун чийки зат баскычынан колдонгондон кийинки этапка чейин экологиялык таасирлерин системалуу эсептөөгө аракет кылган ыкма.

Бул изилдөөдө системанын чеги “cradle-to-grave” деп аныкталган. Муну “бешиктен көргө чейин” деп которсо болот. Башкача айтканда, талдоо кофенин өндүрүш дарбазасына чейинки бөлүгүн гана эмес, керектөөнү жана калдыктарды башкарууну да камтыйт.

Функционалдык бирдик катары 1 kg куурулган кофе даны тандалган. Бул маанилүү, анткени LCAда бардык экологиялык таасирлер белгилүү бир салыштыруу бирдигине келтирилет. Ошентип ар башка этаптарды бир масштабда салыштырууга болот.

Изилдөөдө колдонулган негизги этаптар төмөнкүлөр:

• Кофе өстүрүү
• Depulping жана иштетүү
• Кургак же нымдуу иштетүү
• Кууруу жана hulling
• Ташуу
• Керектөө / демдөө
• Калдыктарды башкаруу
• Колдонулган кофе калдыгын баалоо

Моделдөө үчүн SimaPro программасы, Ecoinvent маалымат базасы жана Environmental Footprint 3.1 таасирди баалоо ыкмасы колдонулган. Мындан тышкары, нымдуу жана кургак иштетүүнү салыштырууда Ecological Scarcity ыкмасы менен иштетүү этабы кененирээк бааланган.

Формулалар эмнени түшүндүрөт?

Бул изилдөө татаал математикалык моделден көрө LCA эсептөө агымына негизделген. Ошого карабастан, колдонулган негизги формулалар экологиялык таасир кантип топтолоорун түшүнүү үчүн маанилүү.

LCAда адегенде ар бир процесс үчүн кирүү жана чыгуу агымдары аныкталат. Мисалы, электр энергиясы, дизель, суу, жер семирткич, таңгак, саркынды суу, көмүр кычкыл газы, метан же азот оксиди сыяктуу агымдар эсептелет.

Андан кийин бул агымдар экологиялык таасир категорияларына айландырылат. Мисалы, көмүр кычкыл газы, метан жана диазот моноксиди сыяктуу газдар климаттын өзгөрүшү категориясына салым кошот. Алардын ар бири ар башка жылытуу күчүнө ээ болгондуктан, CO₂ эквиваленти түрүндө бирдейлештирилет.

Изилдөөдөгү жалпы логиканы төмөнкүдөй жөнөкөйлөтүүгө болот:

Жалпы экологиялык таасир = Ар бир процесстеги агымдын көлөмү × Ошол агымдын таасир коэффициенти

Дагы бир маанилүү көрсөткүч Net Energy Ratio (NER) мааниси. NER системанын энергия чыгышынын энергия киришине катышын билдирет. Жөнөкөй түрдө:

NER = Жалпы энергия чыгышы / Жалпы энергия кириши

NER 1ден төмөн болсо, система керектеген энергиясынан азыраак энергияны кайра алат дегенди билдирет. NER 1ден жогору болгондо болсо энергия жагынан оңураак тең салмак пайда болушу мүмкүн. Бул изилдөөдө биогаз жана органикалык жер семирткич сыяктуу жакшыртуу сценарийлери менен NER мааниси 0,82ден 2,2ге көтөрүлгөнү айтылат.

Бул жерде көңүл буруучу жагдай мындай: LCA жыйынтыктары колдонулган маалымат базасына, системанын чегине, функционалдык бирдикке, энергия аралашмасына жана божомолдорго абдан сезимтал. Ошондуктан формулалар так “универсалдуу кофе маанисин” бербейт; белгилүү божомолдор шартында салыштырма экологиялык көрүнүштү сунуштайт.

График / Таблица / Схеманын негизги билдирүүсү

Макаладагы сүрөттөрдү түз көчүрбөстөн төмөнкүдөй жыйынтыктоого болот:

Биринчи ыкма схемасы изилдөө LCA моделин кантип курганын көрсөтөт. Негизги билдирүү мындай: кофе айыл чарба продуктусу катары гана эмес, өстүрүү, иштетүү, ташуу, керектөө жана калдыктарды башкаруу менен бириккен система катары каралган.

Системанын чеги схемасы кофенин талаадан чөйчөккө жана калдыктарга чейинки жолун көрсөтөт. Бул схема окурманга муну түшүндүрөт: кофенин экологиялык таасири бир эле чекитте эмес, чынжырдын ар башка бөлүктөрүндө пайда болот. Өстүрүү, иштетүү, кууруу, керектөө жана калдыктарды башкаруу бирге каралышы керек.

Кофенин жашоо циклинин агым диаграммасы дандын талаадан кургак же нымдуу иштетүүгө, куурууга, таңгактоого, колдонууга жана колдонулган калдыктарды башкарууга чейинки жолун көрсөтөт. Негизги билдирүү: ар бир этап ресурс керектейт жана калдык же эмиссия да жаратышы мүмкүн.

Нымдуу жана кургак иштетүүнү салыштыруу сүрөттөрү кургак иштетүү ыкмасынын жалпы экологиялык баллы төмөн экенин көрсөтөт. Нымдуу иштетүү өзгөчө суу пайдалануу, суунун булганышы жана глобалдык жылуулануу таасиринде жогору көрүнөт. Кургак иштетүү айрым энергия жана минералдык ресурс пайдалануу категорияларында салыштырмалуу таасир көрсөтүшү мүмкүн болсо да, жалпы көрүнүштө төмөнүрөөк экологиялык жүк берет.

Экологиялык таасирди салыштыруу графиги кофе өстүрүү көптөгөн категорияларда үстөм экенин көрсөтөт. Суу пайдалануу, жер пайдалануу, кычкылдануу, экотоксикалуулук жана казылып алынуучу ресурстарды пайдалануу сыяктуу категорияларда өстүрүү этабы алдыга чыгат. Керектөө этабы да өзгөчө демдөө энергиясы жана калдыктардан улам көңүл сыртында калтырууга болбой турган жүк жаратат.

Зыянды баалоо графиги адамдын ден соолугу, экосистема жана ресурстардын түгөнүшү жагынан эң чоң жүк кайрадан өстүрүү этабында топтолгонун көрсөтөт. Бул кофенин экологиялык жакшыртылышында таңгакты гана өзгөртүү жетишсиз экенин, айыл чарба практикалары да борборго алынышы керектигин көрсөтөт.

Колдонулган кофе калдыгын башкаруу графиктери калдыктын жөн гана таштанды эмес экенин көрсөтөт. Компосттоо, анаэробдук ажыратуу жана энергияны кайра калыбына келтирүү сыяктуу жолдор кофе калдыгын айлампа экономикада кайра пайдаланууга мүмкүндүк берет. Бирок ар бир калдыктарды башкаруу ыкмасынын өз экологиялык чыгымы бар; ошондуктан “калдыктарды баалоо” да туура технология жана жергиликтүү шарттар менен пландалышы керек.

Тажрыйбалар кантип жүргүзүлгөн?

Бул классикалык лабораториялык тажрыйба эмес; моделге негизделген жашоо циклин талдоо.

Изилдөөчүлөр адегенде кофенин жашоо циклинин чектерин аныкташкан. Функционалдык бирдик катары 1 kg куурулган кофе дөнүн тандашкан. Андан кийин кофе камсыздоо чынжырындагы этаптарды бирден моделдешкен:

• Өстүрүү
• Иштетүү
• Кургатуу
• Кууруу
• Ташуу
• Керектөө
• Калдыктарды башкаруу

Маалыматтар баштапкы жана экинчи булактардан алынган. Кууруу этабы үчүн Италия контекстине жакыныраак маалыматтар колдонулган; башка этаптарда болсо Ecoinvent сыяктуу маалымат базалары жана адабияттагы маанилер колдонулган.

Изилдөө экологиялык таасир категорияларын Environmental Footprint 3.1 ыкмасы менен баалаган. Бул ыкма климаттын өзгөрүшү, суу пайдалануу, казылып алынуучу ресурстарды пайдалануу, экотоксикалуулук, кычкылдануу, эвтрофикация, адамга уулуулук, жер пайдалануу жана бөлүкчө заттар сыяктуу көптөгөн категорияларды камтыйт.

Мындан тышкары, кофени нымдуу жана кургак иштетүү ыкмалары салыштырылган. Бул салыштырууда суу, энергия, саркынды суу, аба булгоочулары, оор металлдардын таасири жана жалпы экологиялык балл сыяктуу көрсөткүчтөр колдонулган.

Акырында колдонулган кофе калдыгын башкаруу сценарийлери каралган. Компосттоо, анаэробдук ажыратуу, биогаз өндүрүү жана калдыктарды жер семирткич же энергия булагы катары кайра колдонуу сыяктуу айлампа экономика стратегиялары талкууланган.

Жыйынтыктар эмнени көрсөтөт?

Изилдөөнүн биринчи маанилүү жыйынтыгы — кофе өстүрүү экологиялык жүктө үстөм этап. Өстүрүү суу пайдалануу, жер пайдалануу, жер семирткич жана пестициддерден болгон таасирлер, техниканы колдонуу жана мүмкүн болгон жер өзгөрүүлөрүнөн улам көптөгөн категорияларда алдыга чыккан.

Экинчи жыйынтык — керектөө этабы да олуттуу экологиялык салым бере алат. Кофе демдөө үчүн энергия колдонуу, сууну ысытуу, таңгак, капсула же бир жолку материалдар жана керектөөдөн кийинки калдыктар жалпы таасирди күчөтүшү мүмкүн. Ошондуктан кофенин экологиялык изи өндүрүүчү өлкөлөрдө гана эмес, керектөөчүлөрдүн жүрүм-турумунда да калыптанат.

Үчүнчү жыйынтык — ташуу дайыма эле эң чоң таасир эмес. Эл аралык ташуу, албетте, эмиссия жаратат; бирок бул изилдөөнүн моделинде айыл чарба жана керектөө этаптары үстөмүрөөк көрүнөт. Бул “алыстан келген продуктунун эң чоң таасири дайыма ташуудан болот” сыяктуу жөнөкөй божомолдорду этият колдонуу керектигин көрсөтөт.

Төртүнчү жыйынтык — нымдуу иштетүү ыкмасы кургак иштетүүгө караганда жогорураак экологиялык таасир жаратат. Нымдуу иштетүү өзгөчө суу пайдалануу жана саркынды суудан улам оорураак профиль көрсөтөт. Кургак иштетүү төмөнүрөөк жалпы балл менен айырмаланат, бирок ар бир аймак үчүн сапат, климат жана продукт стандарты сыяктуу башка факторлор да эсепке алынышы керек.

Бешинчи жыйынтык — колдонулган кофе калдыгы маанилүү кийлигишүү аймагы. Изилдөө калдыктын экологиялык жүктө олуттуу үлүшү болушу мүмкүн экенин жана биогаз, компост же органикалык жер семирткич сыяктуу колдонмолор аркылуу экологиялык таасирди азайтууга болорун билдирет.

Алтынчы жыйынтык — сунушталган жакшыртуу сценарийлери энергия жана эмиссия көрсөткүчтөрүн олуттуу өзгөртө алат. Биогаз өндүрүү жана органикалык жер семирткич колдонуу сыяктуу стратегиялар менен парник газдарынын эмиссиясы азайышы, казылып алынуучу ресурстарды пайдалануу төмөндөшү жана таза энергия катышы жакшырышы мүмкүн экени кабарланган.

Бул эмне үчүн маанилүү?

Кофе күнүмдүк жашоодо абдан жөнөкөй көрүнгөн, бирок глобалдык масштабда чоң экологиялык чынжырга ээ продукт. Бир чөйчөк кофенин артында фермердик практикалар, суу пайдалануу, жерди башкаруу, иштетүү технологиясы, кууруу энергиясы, таңгактоо, ташуу жана керектөөчүлөрдүн адаттары турат.

Бул изилдөө кофенин туруктуулугун бир эле темада кароо жетишсиз экенин көрсөтөт. Таңгакты гана өзгөртүү, ташуу аралыгына гана кароо же органикалык өндүрүш деп гана айтуу экологиялык көрүнүштү толук түшүндүрбөшү мүмкүн. Бүтүндөй жашоо циклине кароо керек.

Verianla окурманы үчүн негизги билдирүү мындай:

Кофенин экологиялык жүгү чөйчөккө жеткенден кыйла мурда башталат, бирок чөйчөктөн кийин да бүтпөйт. Эң чоң таасир көбүнчө өстүрүү жана керектөө этаптарында топтолот. Ошондуктан туруктуу кофе үчүн өндүрүш тарабында жакшы айыл чарба жана ресурс натыйжалуулугу, керектөө тарабында болсо энергия, таңгактоо жана калдыктарды башкаруу бирге каралышы керек.

Айлампа экономика ушул жерде маанилүү болуп калат. Колдонулган кофе калдыгы таштандыга кетүүнүн ордуна биогаз, компост, органикалык жер семирткич же башка био-негиздүү продуктуларга айландырылса, кофе чынжырынын калдык жүгү азайышы мүмкүн. Бирок бул өзгөрүүнүн да өз экологиялык чыгымдары бар болгондуктан, ар бир чечим LCA менен өзүнчө бааланышы керек.

Көңүл буруучу жагдайлар

Бул макала рецензиядан өтпөгөн preprint. Жыйынтыктар илимий баалоо процессинен кийин өзгөрүшү мүмкүн.

Изилдөө LCA моделине негизделет. LCA жыйынтыктары колдонулган маалымат базасына, системанын чегине, функционалдык бирдикке, божомолдорго жана аймактык маалыматтарга сезимтал. Ошондуктан берилген маанилер универсалдуу кофе таасири катары эмес, моделдин шарттарына байланыштуу жыйынтыктар катары окулушу керек.

Италия кофе үчүн күчтүү керектөө жана иштетүү борбору болсо да, кофе өстүрүү боюнча дүйнөдөгү ири өндүрүүчү өлкөлөр менен бирдей масштабда эмес. Ошондуктан Италия контекстиндеги өндүрүш божомолдору этият бааланышы керек.

Изилдөө экологиялык өлчөмгө көңүл бурат; социалдык жана экономикалык өлчөмдөрдү толук камтыбайт. Бирок кофе секторунда фермердин кирешеси, жумушчулардын шарттары, адилет соода, чакан өндүрүүчүлөрдүн туруктуулугу жана рыноктун түзүлүшү да туруктуулуктун бир бөлүгү.

Нымдуу жана кургак иштетүүнү салыштырганда кургак иштетүү төмөнүрөөк экологиялык таасир көрсөткөн; бирок кофенин сапаты, климатка ылайыктуулук, продуктунун түрү жана жергиликтүү инфраструктура сыяктуу факторлор ыкманын колдонулушуна таасир берет.

Колдонулган кофе калдыгын баалоо үмүттүү көрүнөт; бирок компосттоо, анаэробдук ажыратуу же биогаз өндүрүү үчүн жергиликтүү чогултуу системасы, логистика, энергия инфраструктурасы жана продукт коопсуздугу өзүнчө талданышы керек.

Жыйынтык

Бул preprint изилдөө кофенин экологиялык изин бүт жашоо цикли боюнча карайт жана эң чоң кийлигишүү аймактары өстүрүү, керектөө жана калдыктарды башкаруу экенин көрсөтөт.

Өстүрүү этабы суу, жер, жер семирткич, пестицид жана ресурстарды пайдалануу менен экологиялык таасирдин борборунда турат. Керектөө этабы болсо энергия пайдалануу, таңгактоо жана калдыктардан улам экинчи чоң кийлигишүү аймактарынын бири. Ташуу жана кууруу маанилүү болгону менен, изилдөөнүн жыйынтыктарына ылайык көпчүлүк категорияларда өстүрүү жана керектөөдөй үстөм эмес.

Кургак иштетүү ыкмасы нымдуу иштетүүгө караганда төмөнүрөөк экологиялык балл берет. Колдонулган кофе калдыгын биогаз, компост же органикалык жер семирткич катары баалоо болсо кофе чынжырын көбүрөөк айлампа түргө айланта ала турган стратегия катары айырмаланат.

Изилдөөнүн эң күчтүү билдирүүсү мындай: туруктуу кофени бир гана “кайда өндүрүлгөн?” деген суроо менен эмес, “кантип өстүрүлгөн, кантип иштетилген, кантип демделген жана калдыгы кантип башкарылган?” деген суроолор менен түшүнүүгө болот.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

Бул жазуу “From Bean to Cup: Unveiling the Environmental Footprint of Coffee with Innovative LCA Insights” аттуу рецензиядан өтпөгөн preprint изилдөөнүн жөнөкөйлөштүрүлгөн түркчө түшүндүрмөсү. Текст сөзмө-сөз котормо эмес; макаладагы максат, ыкма, график жана таблица билдирүүлөрү, LCA жыйынтыктары, нымдуу-кургак иштетүү салыштыруусу, калдыктарды баалоо сценарийлери жана чектөөлөр Verianla окурманы үчүн өз алдынча кайра баяндалган.

Изилдөө 1 kg куурулган кофе даны функционалдык бирдигине, cradle-to-grave системалык чегине, SimaPro 9.6.0.1 программасына, Ecoinvent маалымат базасына, Environmental Footprint 3.1 ыкмасына, нымдуу/кургак иштетүү салыштыруусуна жана колдонулган кофе калдыгын башкаруу сценарийлерине негизделет. Табылгалар кофе камсыздоо чынжырындагы экологиялык ысык чекиттерди аныктоо үчүн пайдалуу; бирок күчтүү жалпылоо үчүн аймакка мүнөздүү маалыматтар, сезгичтик анализи жана социалдык-экономикалык өлчөмдөрдү камтыган изилдөөлөр керек.