Impatto ambientale della coltivazione del caffè

Nota

In questo articolo/studio calcoliamo l'impronta di carbonio del caffè utilizzando l'esempio della nostra fattoria di caffè Santa Rita dalla coltivazione alla tostatura. Santa Rita si trova nella regione di Dipilto nel nord del Nicaragua ed è una piccola fattoria di 4,16 ettari. I dati si basano sul raccolto del 2021/22 e rappresentano solo una istantanea a causa del raccolto relativamente basso. Al momento della raccolta dei dati, la fattoria era in gran parte in fase di rinnovamento e quindi la quantità di raccolto era bassa e l'impronta di carbonio per chilogrammo era alta. Lo studio presenta tuttavia soprattutto una struttura con cui è possibile calcolare ulteriori fattorie di caffè e l'impronta di carbonio lungo la catena del caffè.

Lo studio riassume gli aspetti essenziali del nostro lavoro nell'area di ricerca e lavoro della sostenibilità dei Kaffeemacher. Questa area è diretta dall'ingegnere ambientale Tobias Milz.

Abstract

Il bilancio del CO₂ per il raccolto 2021/2022 è stato determinato utilizzando il Cool Farm Tool. Si tratta di una fattoria di 4,16 ettari a Dipilto, Nicaragua, gestita dai Kaffeemacher, in partnership con Bridazul. La base del calcolo è una resa di 268,26 chilogrammi di caffè crudo esportabile. La fattoria di caffè è stata acquisita dalla Kaffeemacher GmbH nel 2017 e da allora è in fase di ristrutturazione. Durante il periodo considerato, meno della metà delle piante era in produzione (3665 in produzione; 5363 non in produzione). I fertilizzanti e i pesticidi sono stati applicati a tutta la fattoria, non solo alle aree produttive. Pertanto, ci aspettiamo un'impronta ridotta per chilogrammo negli anni a venire. Da un lato attraverso miglioramenti nella pratica e dall'altro attraverso un aumento della resa dovuto al fatto che più alberi entreranno in produzione.

La pratica a Santa Rita è che sulla fattoria, a parte la raccolta e la prima pulizia delle ciliegie di caffè, non vengono eseguiti ulteriori passaggi di lavorazione. Le ciliegie raccolte vengono trasportate alla fattoria partner "El Arbol", che si trova a 7,4 chilometri di distanza, dove vengono ulteriormente lavorate. I passaggi successivi avvengono nel mulino secco di Bridazul a Dipilto, che si trova a ulteriori 23,3 chilometri di distanza. Il caffè crudo viene spedito insieme ad altri caffè della regione di Dipilto e raggiunge la nostra torrefattrice a Basilea, dove viene tostato e confezionato.

Il caffè crudo pronto per l'esportazione ha un'impronta di carbonio di 1,57 chilogrammi di equivalente CO₂ per chilogrammo, che corrisponde a 101,15 chilogrammi di equivalente CO₂ per ettaro e a un totale di 430,79 chilogrammi di equivalente CO₂ per l'intero raccolto.

Abbiamo consapevolmente deciso di non includere nel calcolo gli alberi esistenti e le aree non utilizzate della fattoria come pozzo di carbonio. Non possiamo garantire che gli alberi rimarranno per i prossimi 50-100 anni, in caso di incendi forestali o di vendita della fattoria. Se li avessimo considerati, potremmo attribuire circa 1000 kg di CO₂ alla fattoria.

Distribuzione delle emissioni del caffè tostato di Santa Rita

Nel complesso, con il nostro calcolo del trasporto e dell'impronta di carbonio della torrefattrice Kaffeemacher a Basilea nel 2022, si ottiene un equivalente CO₂ di 2,96 chilogrammi di equivalente CO₂ per chilogrammo di caffè tostato, assumendo una perdita di tostatura del 15%. La distribuzione di questa impronta è la seguente: la parte più grande, pari a circa 1,85 chilogrammi di equivalente CO₂ per chilogrammo, riguarda il caffè tostato, che corrisponde a circa il 62,5%. La quota di trasporto è del 22,5%, corrispondente a 0,66 chilogrammi di equivalente CO₂ per chilogrammo di caffè tostato. La torrefattrice produce ulteriori 0,45 chilogrammi di equivalente CO₂ per chilogrammo, che rappresentano circa il 15%. La quota di caffè della nostra stessa fattoria elaborata nella torrefattrice è di circa il 2%

Introduzione

Lo studio è una valutazione di impatto ambientale della fattoria Santa Rita dei Kaffeemacher. È stato creato con l'aiuto del Cool Farm Tool.

Fattoria

La fattoria è Santa Rita con l'area associata Mil Varidades, che è stata di proprietà della Kaffeemacher GmbH dal 2017. La fattoria si trova nel nord del Nicaragua, nel Dipartimento di Nueva Segovia nel comune di Dipilto. La fattoria comprende 4,16 ettari e al momento della raccolta dei dati 9028 piante di caffè, di cui 3665 in produzione. La fattoria è stata in ristrutturazione dal suo acquisto da parte della Kaffeemacher GmbH. Molte piante sono state rimosse e sono state piantate nuove varietà. Di solito le piante producono le prime ciliegie dopo tre anni. Questo spiega perché solo una parte delle piante produce frutti.

Il metodo di coltivazione è l'agroforestazione con raccolta manuale. Fino a ora, è stato necessario ricorrere ai pesticidi per proteggere dal parassita Broca o dalla Roya, e ai fertilizzanti sintetici e ai pesticidi per promuovere le piante. L'obiettivo è eliminare gradualmente questi. Per questo, dovrebbero essere sostituiti con "biologicals" e compost autoprodotto. Nel passo successivo, Bridazul e i Kaffeemacher stanno lavorando per produrre compost di alta qualità in modo centralizzato ed efficiente dai sottoprodotti della produzione di caffè.

La fattoria si trova a 7,4 km di distanza da El Arbol, un'altra fattoria gestita da Bridazul. Bridazul sono i partner dei Kaffeemacher che gestiscono la fattoria in loco. Ad eccezione di una prima selezione delle ciliegie, tutti gli importanti processi post-raccolta avvengono non sulla Finca Santa Rita, ma su El Arbol.

Per l'ulteriore fermentazione e l'essiccazione delle ciliegie, il caffè viene portato a Ocotal al mulino secco di Bridazul, che si trova a 23,3 km di distanza. Qui si trovano anche gli uffici e il laboratorio. Prima dell'esportazione del caffè, viene decorticato presso Edman Café nel medesimo luogo (Hulling) e confezionato in sacchi di juta da 30 kg con inserto interno.

Limiti dell'analisi

Di norma, nelle valutazioni di impatto ambientale vengono considerate solo le operazioni sulla fattoria. Poiché la fattoria non funzionerebbe senza partner, anche le operazioni esterne alla fattoria devono essere incluse. Pertanto, vari fattori come il consumo energetico negli uffici e nella lavorazione devono essere ripartiti proporzionalmente sui caffè della fattoria.

Il Cool Farm Tool non tiene conto né dei rifiuti né dei materiali di imballaggio. Ciò significa che non vengono considerati i sacchi di juta, gli inserti interni e altri imballaggi utilizzati per il caffè o per la produzione.

Anche la diversa situazione delle risorse nei diversi paesi non rientra nel calcolo. Pertanto, il calcolo del consumo energetico si basa esclusivamente su una media mondiale per quanto riguarda l'utilizzo dell'energia elettrica.

Incertezze nei dati

Un grande punto critico dell'Environmental Impact Analysis (EIAs) è che nella comunicazione spesso le incertezze ricevono poca o nessuna attenzione<1>. Tuttavia, ogni analisi ambientale deve affrontare incertezze e ipotesi. Pertanto, è molto importante evidenziarle. Di seguito troverete le incertezze valutate e contestualizzate per categoria.

Abbiamo valutato le incertezze secondo il sistema tedesco dei voti scolastici. Da 1 molto bassa incertezza a 6 nessuna certezza.

Raccolta dei dati

La maggior parte dei dati è stata raccolta in loco ad aprile 2022. Utilizzando un questionario sviluppato specificamente per le fattorie di caffè e che comprende oltre 200 domande, sono stati raccolti tutti i fattori ecologici, economici e sociali. Ulteriori dettagli per il calcolo sono stati forniti successivamente da Bridazul. Bridazul alloca ai Kaffeemacher tutti i lavori, compresi i materiali utilizzati, che vengono eseguiti su Santa Rita. Pertanto, è possibile tracciare molto accuratamente cosa, quanto e quando è stato utilizzato.

Inoltre, i Kaffeemacher sono gli unici acquirenti del caffè della fattoria, quindi è possibile dire esattamente quale lavorazione è stata applicata a quale caffè. Tuttavia, per il calcolo, deve essere assunto un valore medio, che influisce sul consumo di acqua ed energia.

Risultato

Il calcolo mostra che l'impronta totale del raccolto 21/22 è di 420,78 kg di equivalenti CO₂. Ciò corrisponde a 101,15 kg CO2e per ettaro e 1,57 kg CO2e per chilogrammo di caffè crudo.

Utilizzo dell'energia (Elettricità)

Con il 33,2%, le emissioni energetiche per la lavorazione sono il fattore più grande. Ciò è dovuto al fatto che si tratta di caffè altamente trasformato.

I caffè subiscono un processo di fermentazione controllato presso Bridazul, che fornisce anche una camera frigorifera per garantire un ambiente controllato. Ciò comporta elevati consumi energetici, anche se il processo viene eseguito solo per un mese all'anno. Se assumiamo costi di elettricità di 0,05 $ per libbra di caffè crudo, questo corrisponde a un consumo di 126,56 kWh per i nostri caffè.

Fertilizzante

In molte fattorie in cui le piante sono esposte al pieno sole, i fertilizzanti rappresentano una grande parte delle emissioni (> 80%). Questo diventa evidente già quando si considerano l'origine dei dati dei presupposti degli studi utilizzati, ad esempio, per Ecoinvent. Ecoinvent è un database ambientale ampiamente utilizzato. Tuttavia, Ecoinvent non ha un set di dati per il caffè dal Nicaragua, ma ne ha uno per l'Honduras. A causa della vicinanza geografica della fattoria, questo set di dati può essere utilizzato. Qui si presume un'applicazione di fertilizzanti NPK di 343-223-221 kg/ha, il che comporta emissioni di 10,11 kg CO2e / kg di caffè crudo.

A Santa Rita, l'applicazione di fertilizzante NPK è 6,56-5,80-26,67. Qui sono inclusi anche i fertilizzanti biologici e i fertilizzanti per le piante che sono ancora in crescita e non producono.

L'elevata applicazione di fertilizzante nel set di dati dell'Honduras raggiunge una resa di 1340 kg / ha. La resa di Santa Rita è di 101,15 kg / ha al confronto. Pertanto, la resa è superiore di un fattore 13,25. Tuttavia, il fattore per l'applicazione di fertilizzante azoto (N) è aumentato di un fattore 52,29, per il fosforo di un fattore 38,45, solo per il potassio il fattore è minore del fattore di resa (8,29). Tuttavia, ci si aspetta che la resa aumenterà negli anni a venire, poiché più piante entreranno nella fase di produzione. (Di solito le piante di caffè iniziano a produrre ciliegie dopo tre o quattro anni.)

Trasporto

Il trasporto è un grande fattore con il 14,8%. Ciò è principalmente dovuto al fatto che i lavoratori e tutti i mezzi devono essere trasportati alla fattoria, poiché ad eccezione di due dipendenti, nessuno vive sulla fattoria. Tuttavia, il trasporto non include il trasporto del caffè al porto. Lo calcoliamo separatamente insieme alla spedizione e al trasporto nell'UE.

Le strade nelle regioni remote del Nicaragua non possono essere paragonate alle strade in Svizzera e il lavoro aggiuntivo dovuto alle irregolarità o alla mancanza di asfalto deve essere considerato.

Discussione

Confronto dei dati sulle emissioni dei caffè crudi

I dati ambientali esistenti per il caffè variano notevolmente o non sono disponibili. I dati nei database ambientali come Ecoinvent mirano a coprire un'elevata applicabilità generale. Pertanto, l'attenzione si concentra sui paesi produttori come Brasile, Vietnam, Colombia, Indonesia e Honduras, che rappresentano l'85% dell'offerta mondiale. Il restante 15% è distribuito tra altri 55 paesi produttori e riceve quindi meno attenzione nei grandi studi.<2>

Per questo motivo, Ecoinvent non ha dati per il Nicaragua. Poiché l'Honduras è un paese vicino del Nicaragua e applica pratiche agricole simili e la coltivazione del caffè in Honduras assomiglia alle strutture di coltivazione in Nicaragua, un confronto è appropriato. Il set di dati dell'Honduras mostra 10,11 kg CO2e / kg di caffè crudo<3>. Il set di dati di Carbon Cloud, un database gratuito e accessibile focalizzato su alimenti, mostra 4,0 kg CO2e / kg di caffè crudo<4> per il caffè dal Nicaragua. Uno studio di Caravela Coffee, che tiene anche conto dell'immagazzinamento di carbonio da parte del sistema agroforestale, arriva a circa -12,7 kg CO2e / kg di caffè crudo<5>. La fattoria considerata è quindi nel mezzo di questi valori. Se il retention fosse considerato a Santa Rita, circa 4 kg CO2e / kg di caffè crudo sarebbero stati immagazzinati su Santa Rita. Solo l'area che non viene più gestita come foresta sarebbe stata considerata. Si aggiungerebbero anche nuovi alberi e arbusti come banani e Inga.