Café expresso et conscience environnementale : l'influence de la consommation d'électricité
Quand on a envie d'un délicieux espresso, on ne pense pas forcément à la consommation d'électricité, aux kilowattheures ou au mode veille. Pourtant, dans le monde du café, la prise de conscience des enjeux environnementaux a considérablement progressé ces dernières années, et de nombreux consommateurs privilégient de plus en plus les produits durables.
Chez Kaffeemacher:innen, nous intégrons la consommation d'électricité à nos tests de machines depuis plusieurs années. Afin d'affiner encore nos tests, nous avons mis au point, avec Tobias, notre responsable du développement durable, un protocole de mesure de la consommation d'électricité plus précis .
Dans ce blog, nous souhaitons expliquer les principes de base de la mesure de la consommation d'électricité et les différences de consommation énergétique entre les différents systèmes de machines à expresso. Nous nous efforçons d'utiliser uniquement les termes techniques indispensables afin que les lecteurs sans connaissances préalables en génie électrique puissent suivre nos explications.
Pourquoi la consommation d'énergie des machines est-elle importante ?
Bien sûr, on ne souhaite pas s'attarder sur chaque détail. Quand on savoure un espresso, on veut le faire en toute conscience, sans avoir à penser à une centrale nucléaire. Néanmoins, il est judicieux de prendre en compte la consommation d'électricité dans le calcul des avantages et des inconvénients lors de l'achat d'une machine à espresso.
Parce que chaque consommation compte. Prenons un exemple : chez vous, vous buvez deux cappuccinos chaque matin et chaque après-midi. Certaines machines consomment environ 0,42 kWh pour cela. Donc, si vous utilisez votre machine pendant un an, vous consommerez environ 150 kWh.
Si votre machine ne consomme que 0,18 kWh pour préparer des cappuccinos, votre consommation énergétique annuelle tombe à 65 kWh. Cela représente une économie de 85 kWh par an, tout simplement. C'est à peu près la même quantité d'électricité qu'un téléviseur LED fonctionnant toute l'année. https://www.enbw.com/blog/wohnen/energie-sparen/was-man-mit-1-kwh-so-alles-machen-kann-2/
Si l'on part du principe qu'il existe de nombreux autres passionnés de cappuccino, outre vous, les chiffres augmentent considérablement. Le forum « Coffee Network » compte plus de 65 000 membres. Si chacun d'eux économisait 90 kWh par an, cela représenterait un total de 4 225 mégawattheures. C'est l'équivalent de la production d'électricité d'une éolienne offshore en six mois. Et tous les propriétaires de machines à expresso ne sont pas membres de Coffee Network. Vous voyez, la consommation électrique d'une machine peut faire une réelle différence.
À quoi ressemble notre protocole de mesure ?
Nous utilisons trois compteurs d'électricité professionnels Christ CLM1000 Professional Plus. Pourquoi trois ? Si une mesure semble anormale, nous pouvons la vérifier avec un autre appareil. Ces compteurs présentent l'avantage d'une précision de mesure allant jusqu'au dixième de watt, soit 0,0001 kWh – une précision extrême !
Nous enregistrons toutes les valeurs en kWh. Cette unité est également affichée sur votre compteur, et vous payez votre électricité en fonction de votre consommation par kilowattheure (kWh).
Dans nos mesures de consommation d'énergie, nous prenons également en compte le temps de préchauffage. Mais combien de temps faut-il réellement pour qu'une machine soit prête à l'emploi ? Nous mesurons d'abord le temps nécessaire pour atteindre la température cible de 92 °C pour la première infusion dans le porte-filtre. Afin de garantir des résultats précis, nous utilisons toujours une machine froide, c'est-à-dire qui n'a pas été utilisée depuis au moins dix heures. De plus, l'eau utilisée est toujours à une température de 20 à 24 °C. Par exemple, les machines à thermobloc ne mettent que quelques minutes à chauffer, tandis que les machines à double chaudière peuvent nécessiter jusqu'à 40 minutes.
Une fois la machine à température de fonctionnement , nous effectuons un rinçage pour réchauffer le porte-filtre.
Nous en venons maintenant à la « mesure de référence ».
Référence à l'espresso
Pour simuler l'extraction d'un espresso, nous effectuons cinq extractions de 27 secondes chacune. Un rinçage de 2 secondes est également prévu pour simuler le nettoyage du groupe d'infusion. Une pause d'une minute est observée entre chaque extraction afin de simuler la mouture, le tassage et les autres étapes.
Si la machine offre la possibilité de désactiver la chaudière vapeur, nous effectuons la mesure de la consommation d'énergie pour l'espresso à deux reprises : une fois avec la chaudière vapeur allumée et une fois avec la chaudière vapeur désactivée.
Américain
Pour simuler la consommation électrique d'un Americano, nous avons distribué 70 ml d'eau chaude après chaque extraction d'espresso.
cappuccino
Pour simuler la préparation d'un cappuccino, après chaque dose d'espresso, nous avons chauffé 300 grammes d'eau de 6 °C à 60 °C à l'aide de la buse vapeur. Cela permet de simuler la formation de la mousse de lait nécessaire à la préparation d'un cappuccino.
Protocole de cafetière
Dans nos anciennes vidéos, nous évoquions fréquemment un « protocole de cafetière » pour comparer la consommation énergétique de différentes machines. Ce protocole comprenait une phase de préchauffage de 25 minutes, quel que soit le type de machine, suivie de cinq expressos avec une minute de pause entre chaque. Comme ce protocole obsolète ne prenait pas en compte le temps de préchauffage de chaque machine, les machines à chauffe rapide étaient désavantagées. Même prêtes à l'emploi après seulement 5 minutes, elles devaient tout de même fonctionner pendant 25 minutes avant le premier expresso. C'est l'une des raisons pour lesquelles nous avons développé un nouveau protocole. Toutefois, afin de garantir la comparabilité avec les anciennes vidéos, nous fournissons également les valeurs pour les nouvelles machines dans le cadre du « protocole de cafetière » et présentons les données de consommation électrique dans l'article, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.
Pourquoi observe-t-on de telles différences de consommation énergétique ?
La majeure partie de l'énergie consommée sert à chauffer l'eau. La préparation d'un espresso nécessite une température d'infusion d'environ 92 °C, fournie par le système de chauffage de la machine. Pour les boissons lactées, de la vapeur est également nécessaire, à une température d'environ 120 °C.
Le mode de chauffage de l'eau pour l'infusion et la production de vapeur a un impact significatif sur la consommation énergétique d'une machine. Une machine à chaudière fonctionne différemment d'une machine à double chaudière ou d'une machine à thermobloc. Nous expliquons brièvement ci-dessous les différences entre les systèmes de chauffage des différents types de machines.
machines à chaudières
Les machines à expresso à chaudière unique sont souvent appelées « machines à chaudière unique » si elles ne possèdent qu'un seul circuit de chauffe. La Gaggia Classic et la Rancilio Silvia en sont des exemples typiques.
Les machines à expresso à chaudière unique sont équipées d'une petite chaudière où des résistances électriques chauffent l'eau à la température souhaitée. La consommation d'énergie varie selon la capacité de la chaudière, généralement comprise entre 0,3 et 0,5 litre. Pour préparer un cappuccino, il est nécessaire de réchauffer la chaudière après l'extraction de l'expresso afin d'atteindre la température de vapeur requise. Cette opération peut prendre plusieurs minutes et consomme de l'énergie supplémentaire.
En termes simples, une machine à chaudière unique peut être comparée à une bouilloire.
machines à double chaudière
Comme son nom l'indique, une machine à double chaudière possède deux chaudières distinctes. La plus petite est dédiée à l'eau chaude pour l'infusion, tandis que la plus grande produit la vapeur. Une fois les deux chaudières activées, elles doivent atteindre leur température cible avant la préparation de l'espresso. Pendant le fonctionnement, la température des chaudières est maintenue constante grâce à un système de réchauffage. La consommation d'énergie peut être importante en fonction de la capacité des chaudières. La La Marzocco GS3, par exemple, avec sa chaudière d'infusion de 1,5 litre et sa chaudière vapeur de 3,5 litres, consomme 0,6 kWh la première heure.
Les machines à double chaudière offrent une excellente stabilité de température, même en pleine charge, et un grand confort d'utilisation, car il est possible de faire mousser le lait et de préparer un espresso simultanément, avec un réglage précis de la température. Cependant, elles sont assez énergivores. En résumé, il s'agit de deux chaudières chauffant simultanément à des températures différentes (élevée et très élevée). Plus l'isolation des chaudières est performante, moins l'énergie nécessaire pour atteindre et maintenir la température souhaitée est importante.
Remarque : L’isolation après installation n’est pas envisageable, car le contrôle de la température ne fonctionnera plus correctement sans modification de l’électronique de commande. Bien que cela puisse permettre de réaliser des économies d’électricité, le goût en sera altéré.
machines à double chaudière
Les machines à expresso à double chaudière possèdent une seule chaudière alimentant deux circuits d'eau distincts. De nombreuses machines à expresso italiennes classiques, équipées du groupe d'infusion Faema E61, utilisent cette technologie de chauffage. La chaudière, qui produit la vapeur, est chauffée entre 120 et 130 °C. L'eau d'infusion est puisée dans le réservoir et passe par la chaudière à vapeur via un tuyau. La chaleur de la chaudière à vapeur réchauffe l'eau dans le tuyau, à la manière d'un échangeur de chaleur. Ceci permet d'élever la température de l'eau d'infusion de 20 °C dans le réservoir à la température souhaitée de 92 °C dans le groupe d'infusion.
Bien qu'une seule chaudière doive être chauffée, la plupart des machines à double chaudière consomment tout de même beaucoup d'énergie car la chaudière à vapeur doit être maintenue constamment à une température très élevée.
Machines à thermoblocs et réchauffeurs à couche épaisse
Les thermoblocs et les réchauffeurs à couche épaisse constituent une alternative intéressante. Au lieu de chauffer une chaudière entière à la température cible, on chauffe un bloc d'aluminium ou une fine plaque métallique. L'eau du réservoir circule dans les tuyaux de l'unité correspondante, qui est chauffée directement. Avec un réchauffeur à couche épaisse, la masse à chauffer est encore plus faible qu'avec un thermobloc.
L'eau n'étant chauffée que pendant l'infusion, le temps de chauffe de la machine est nettement plus court que celui des machines à chaudière. La Zuriga E2 , par exemple, est équipée d'une résistance à film épais et est prête à l'emploi en seulement deux minutes. C'est extrêmement rapide et très économe en énergie. L'Ascaso Steel Duo PID, équipée d'un thermobloc, atteint également sa température de fonctionnement en moins de dix minutes.
Selon la conception de la machine, le thermobloc ou l'élément chauffant à film épais doit être chauffé pour produire de la vapeur. Il existe cependant des modèles équipés de deux thermoblocs ou éléments chauffants à film épais distincts : l'un pour l'infusion et l'autre pour la production de vapeur.
Systèmes de chauffage multiples
Il existe des machines à expresso qui combinent différents systèmes de chauffe. Par souci d'exhaustivité, nous tenons à mentionner cette catégorie de machines à expresso, même si elles sont peu nombreuses.
L'Ascaso Baby T, par exemple, est équipée d'une chaudière à vapeur et d'un thermobloc pour la température d'infusion. Comme de nombreuses machines à thermobloc n'offrent pas les mêmes performances en matière de production de vapeur que les machines à double chaudière ou à échangeur de chaleur, Ascaso a opté pour une solution hybride avec la Baby T afin d'allier efficacité énergétique et performance.
Conclusion : Dois-je jeter mon chauffe-eau double à la poubelle ?
Dans notre article de blog détaillé sur la mesure de la puissance, nous mettons à jour en permanence la liste des mesures de puissance de toutes nos machines testées.
Quiconque jette un œil à la liste se rendra vite compte que les machines à thermoblocs, et en particulier les réchauffeurs à film épais, sont généralement beaucoup plus économes en énergie que les machines à chaudière.
L'efficacité énergétique n'est certes pas le seul critère d'une bonne machine à expresso. Des facteurs tels que la constance de la température, la programmabilité, le débit de vapeur, la facilité d'utilisation, le design et bien d'autres aspects jouent également un rôle crucial dans la décision d'achat.
Alors, avons-nous atteint la fin de l'ère des machines à double chaudière ou à échangeur de chaleur, comme nous l'avons laissé entendre dans notre vidéo ? Oui, cela pourrait de plus en plus être le cas dans les années à venir. Les machines à expresso modernes se caractérisent par une grande stabilité de la température et peuvent être réglées avec une extrême précision. C'est pourquoi nous sommes enthousiastes quant aux évolutions à venir.
En définitive, l'efficacité énergétique est directement liée au temps de chauffe. Qui ne souhaiterait pas disposer d'une machine prête à l'emploi en quelques minutes seulement, plutôt que d'attendre trois quarts d'heure pour préparer un expresso ?
Faut-il pour autant remplacer les machines à chaudière par des machines à thermobloc ? Absolument pas ! La fabrication d'une machine et des matières premières nécessaires (acier inoxydable, câbles, tuyaux, composants électroniques) est bien plus énergivore que son fonctionnement. Par conséquent, si vous possédez une machine à double chaudière qui fonctionnera sans problème majeur pendant au moins 10 ans, vous devriez absolument continuer à l'utiliser !
En définitive, les points suivants s'appliquent : 1. Moins nous achetons de nouveaux équipements, plus nous préservons les ressources. 2. La durée de vie et la réparation des machines contribuent également à la préservation des ressources. Toutefois, toute personne envisageant l'achat d'une nouvelle machine et accordant une grande importance à l'efficacité énergétique et au développement durable devrait examiner attentivement nos indicateurs de performance et les intégrer à sa décision d'achat.
