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茶葉的碳足跡?當你泡一杯茶有哪些碳排量

泡一杯茶的背後有哪些碳足跡?

你可能會想茶葉就是一個農產品,大概不會有什麼碳排量,不外乎是製茶加工過程的機具排放,或是燒開水泡茶時燃燒瓦斯所產生的些許碳排放嗎?然而,茶葉的碳足跡比你想像中的還複雜。

台茶18號從茶菁,到泡出一杯紅玉紅茶產生了多少碳排放呢?

關於茶葉的碳足跡,必須要理解『產品碳足跡生命週期』的概念。首先,雖然是「碳」足跡,但其實不僅有二氧化碳的排放量,還包括各種溫室氣體的排放量,不同溫室氣體有不一樣的全球暖化潛勢(GWP, Global-warming potential),可以理解成相比二氧化碳造成溫室效應的能力,例如甲烷(CH4)的GWP值約28,排放1公斤的甲烷,大約等同28公斤二氧化碳(CO2)造成的溫室效應,也可以說排放1公斤的甲烷,等於28公斤的二氧化碳當量(CO2e, Carbon dioxide equivalent, CO2e),最後將所有溫室氣體的影響程度以二氧化碳當量(CO2e)表示。

另外,需了解產品「生命週期」的概念,首先要先判定這個週期是該從哪些階段需要計算,在這些階段中需要計算哪些相關的排放量,也包含有哪些排放可以排除。在台灣的茶葉商品碳足跡生命週期,是包含搖籃到墳墓(Cradle-to-grave),也就是從茶樹種植到茶葉廢棄物處理的過程。為什麼一開始是搖籃?可以想成是剛出生的嬰兒會躺在搖籃中睡覺,就商品而言是生產所需的原料,製茶的原料很單純是從茶樹上收成的茶菁,茶樹最初可能是一顆種子或扦插苗,還需要包括一些茶園管理的肥料與資材的排放量;墳墓可想而知是產品的終點,人死後躺的是棺材,然後被埋入墳墓中,產品最終也會產生廢棄物,茶葉商品除了包裝茶料,泡完茶產生的葉底在廢棄物處理過程也會產生碳排放,茶葉產品廢棄處理即是終點。

搖籃到墳墓(Cradle-to-Grave):茶苗生長,到茶葉廢棄物處理。

搖籃:指的是原料的起點,為什麼用搖籃?就像是剛出生的嬰兒會躺在搖籃中睡覺。
生產產品需要原料,製茶的原料很單純是從茶樹上收成的茶菁,茶菁從茶園獲得。而茶樹最初可能是一顆種子或扦插苗。

墳墓:指的是產品的終點,與搖籃相比?人死後躺的是棺材,然後被埋入墳墓中。
泡完茶產生的葉底,將茶葉處理掉的過程也可能產生碳排放,當茶葉產品廢棄到最終消失即是終點。

搖籃到墳墓的產品碳足跡生命週期是最完整的,搖籃只是個起點,在後續的過程還會有很多溫室氣體的排放活動,例如,茶苗整長後還需要各種的茶園管理,期間使用的農業機具的燃燒,施用肥料的氧化亞氮(N2O)排放,或到製茶階段製茶廠中設備的電力、滾筒式炒菁機的瓦斯使用。另外,還延伸到將茶葉商品的包裝與運送,到消費者以沖泡熱水沖泡茶葉,最終廢棄處理葉底才是完整的生命週期。總而言之,從種植茶樹開始,到廢棄處理茶底的相關碳排放,都算是在茶葉產品的碳足跡生命週期之中,但是有些事項其實是可以排除的。

搖籃到大門(Cradle-to-Gate):茶苗生長到茶園採收茶菁,或茶苗生長到製茶廠茶葉商品的產出。

大門:指的是排放量的截斷點,大門可以想像成家門,嬰兒長大變成成年人,就是從原料變成了一個產品,而離家的那刻就是截斷點。

就茶產業來說搖籃到大門可能是茶園,也可能是製茶廠。如果是契作的茶園,茶菁是個商品,所以說搖籃到大門,就是種植茶苗到茶園收穫茶菁這個過程(的排放量);如果是兼具茶園種植與製茶的茶農,那搖籃到大門,就是從種植茶苗,到製茶過程,甚至還包含自行包裝成茶葉產品。

大門到大門(Gate-to-Gate)

可以理解成一個獨立的製茶廠內發生的過程,從將原料送進製茶廠大門,到做成產品載離製茶廠大門。製茶廠從契作的茶農買進茶菁(原料),經過製茶的操作後生產出成品或半成品(商品),成品會在製茶廠內包裝,半成品如粗製茶,還需要將粗製茶送到別的地方進行挑梗或色選機進行精緻。

台灣的茶葉碳足跡區分為哪些階段呢?

台灣的茶葉產品碳足跡包含從搖籃到墳墓的各項溫室氣體排放,然而到底如何界定哪些過程或階段需要計算排放量呢?必須要參考環境部公布的碳足跡產品類別標準(Carbon Footprint of Product-Product Category Rules, CFP-PCR),此份文件將相似產品類別建立一個參考標準,內容會界定產生碳排放的階段,以及相關的假設,本文以環境部碳足跡產品類別規則(CFP-PCR)-茶(tea) 第4.0版作為說明(圖2)。(註:另有環境部較新版之咖啡豆與茶葉 (Coffee Beans and Tea)第1.0版也可以參考,不過參雜咖啡豆的碳足跡較不易理解。)

產品類別標準將茶葉產品之生命週期範圍分為五個階段:

一、原料取得:包含茶園生產茶菁過程中使用的肥料、農藥、耗材、包裝材料的碳排放、農業機具使用的能資源產生的碳排放、將茶菁從茶園運到茶廠過程中的運輸排放,此階段也包括廢棄處理的排放。

二、製造:首先是茶葉的粗製,產品類別規則稱為「一次加工」,以部分發酵茶來說,包含茶葉萎凋、炒菁、揉捻、烘乾,需計算碳排量不外乎是茶廠的用電碳排量、以及炒菁機、甲種乾燥機與乙種乾燥機燃燒液化石油的碳排量;然後,進入茶葉精製階段,產品類別規則稱為「二次加工」,包含揀梗、裁切、選別、焙火、拼配;再來,進行茶葉的「包裝」,這部分包括真空機用電。整體來說,製造階段的碳排放,主要是廠內機運具使用能資源(燃料與電力)的排放量,另外還有一些廢棄物的運輸與處理過程的碳排放。

三、配送銷售:將茶葉商品運輸到銷售據點,運輸車輛的排放量,中間可能有好幾個倉儲,這些都需要界定。至於銷售到消費者手上是否也需要計算呢?由於消費者分布在台灣各地,實際上很難準確計算,所以通常僅計算到從茶廠到主要銷售點的運輸排放。此外需考量有關運輸距離、運輸方式、裝載率及載重噸公里、 平均耗油量/油價(費)等方式來訂定運輸情境,再進行計算。

四、使用:此份茶葉碳足跡產品類別規則,以情境假設的方式來預估消費者使用茶葉的碳排量。情境假設每3g茶葉需以150ml熱水沖泡為比例,計算以電力或液化石油氣、天然氣方式將常溫水加熱到沸騰需要的能量。因為也難估計消費者如何飲用,有可能是冷泡,有可能茶水比不同,所以只好制定統一的標準供茶葉商品計算茶葉使用階段的碳排量。

五、廢棄處理:也是採情境假設的方式,以台灣公佈一般常見垃圾處理的方式1.焚化 2.廚餘回收 之比率計算,泡完茶後廢棄物處理的碳排量。

茶產品生命週期的各階段(碳足跡產品類別規則(CFP-PCR) -茶(tea)第4.0版)

不過在定義產品碳足跡生命週期的方式也有許多差異,中國大陸的研究也同樣把茶葉碳足跡分成五個階段,但在用詞與階段的區分上有些差異(圖3)。此篇研究各階段包含1.種植(Cultivation) 2.製造(Processing) 3. 包裝與配送(Packaging & Transport) 4. 使用(Consumption) 5. 廢棄處理(Disposal)。

from:He et.al (2022)

此案例的製造階段僅包含茶葉的粗製與精製並不含包裝,而是將包裝與配送歸類在同個階段,可能是因為當地的茶產業鏈大多會將粗製茶賣出,再進行統一的包裝,而台灣的產品類別規則將包裝涵蓋在製造階段。雖然包裝的活動在整體茶葉碳足跡比例非常小,但由於計算在不同階段,還是會有些許的差異。

整體來說,茶葉碳足跡的計算看似簡單,但實際上需要在茶園管理、製茶,甚至是運輸方面都有相當的數據基礎,才能計算出完整茶葉生命週期的溫室氣體排放量,再統一轉換成二氧化碳當量來表示碳足跡。計算完茶葉的碳足跡後,通常會想取得環境部核發的碳足跡標籤。為此,首先需要取得碳足跡的查證,申請者需要依循上述碳足跡產品類別標準與ISO 14067:2018標準,撰寫一份關於碳足跡盤查的報告,也就是必須呈現有關情境假設、排放活動行為與計算碳足跡的所有資訊,包含電力、液化石油氣、包材、肥料等相關的排碳量,以及配送銷售、使用階段、廢棄物處理階段的情境假設之排放量,最終算出每單位產品的排碳量。經由第三方驗證機構進行數據查證並核發查證聲明書後,即可向環境部申請茶葉產品的碳足跡標籤。


其他關於茶葉碳足跡的問題?

Q茶葉商品哪個階段的碳足跡比例比較高?

不同國家的茶園管理、製造方式、使用與廢棄情境假設、燃料與電力的碳足跡係數,以及不同茶葉種類(如紅茶、綠茶、部分發酵茶)在製造階段都有較大的差異。因此,碳足跡比例較高的階段可能因地區和茶葉種類而異。

Q飲茶方式也會造成碳足跡的不同?

飲茶方式確實會影響碳足跡,大多數研究假設消費者使用沸騰的熱水沖泡茶葉,但如果以冷泡的方式碳足跡就會有所不同。西方研究顯示,加入牛奶的紅茶碳足跡較高,而在台灣,手搖飲料加入各種配料,若要計算也就會更為複雜。

Q茶園難道不行吸收一些二氧化碳嗎?

茶園是可以吸收大氣中的二氧化碳,中國大陸的綠茶研究就包含了茶園的碳匯量計算,這可以減少整體的碳排量,從而降低單位產品的碳足跡,但實際上如何計算出茶園的碳匯量需要更嚴謹的方法學。

Q碳足跡標籤有利於茶葉產品加值嗎?

碳足跡標籤對茶葉產品加值的影響並不簡單,不同的茶園經營與茶廠模式,以及計算碳足跡時排除的項目,都可能導致最終茶葉碳足跡的差異。例如,高山茶的碳足跡可能較高,主要是因為物資運輸距離長,運輸階段的排放量大。然而,因為各業者計算上的差異,所以僅憑碳足跡的高低來判斷茶葉產品的優劣並不適當。必須注意的是,茶葉碳足跡需要經過第三方驗證機構的查證,才能申請環境部的碳足跡標籤,這對於業者來說是不小的成本。

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三井合名會社與日治中期後的製茶工場

甲午戰爭台灣割日後,日本的三井物產在1896年於大稻埕港邊街設立臺北支店,專門經營茶葉、樟腦、稻米、砂糖等物產的出口。1909年三井家族成立「三井合名會社」,其在日治時期除開發台灣林業資源,也進行大規模茶葉生產。日本政府接手台灣時,烏龍茶外銷主要掌控在英美的洋行手上,所以日本政府大力扶植日本商社與洋行競爭茶葉出口,在官方有計畫的支持下,台灣茶葉出口的株式會社出現,最大的兩大企業是「三井」與「野澤組」,尤其以三井合名會社外銷量最大,其也在北台灣發展大型製茶工場。

1908年三井合名會社首先在海山郡設立海山茶場,一開始以生產烏龍茶、包種茶為主,後來又建立8間大型製茶場,其中7間屬於新式機械製茶工場,1間為傳統式的製茶工場。1920年後三井陸續建立其他茶工場,烏龍茶外銷衰退,開始轉為包種茶與紅茶外銷,第二座茶場大豹工場面積將近2000坪,茶園面積約600公頃,紅茶年產量65萬磅,為當時東亞最大型的新式製茶工廠。

大豹位於大漢溪支流三峽溪中上游地帶,即現今新北市三峽南部大板根附近,古地名為插角。1900年左右日本人進入開發山林資源,而後日本總督府進行「理蕃政策」,在經過與泰雅族一系列的激烈交戰後佔領大豹社,隨後「三井合名會社」就以資本主義入侵,持續開發此地區。

在1923年於臺北州文山郡設立石碇庄的乾溝工廠,屬於傳統的舊式製茶工廠,採用手動機械製造,因此單日製茶產量少,紅茶年產量最少僅10萬磅(工廠面積210坪,茶園面積約100公頃)。同年接受臺灣拓殖製茶株式會社委推管理位於新竹州的苗栗郡三叉工場(工廠面積900坪,茶園面積約360公頃,紅茶年產量35萬磅)、大溪郡銅鑼圈工場(工廠面積510坪,茶園面積約120公頃,紅茶年產量20萬磅)。

1924年設立的臺北州海山郡大寮工場,為大豹工場的分場(工廠面積800坪,茶園面積約200公頃,紅茶年產量25萬磅)。1926年設立的新竹州大溪郡角板山工場(工廠面積1700坪,茶園面積約500公頃,紅茶年產量60萬磅)。北部的大豹工場、大寮工場與角板山工場為產量前三大的新事製茶廠。1928年於臺北州文山郡設立磺窟工廠(工廠面積700坪,茶園面積約300公頃,紅茶年產量30萬磅)。1934年於臺北州文山郡設立龜山工場(工廠面積450坪,茶園面積約200公頃,紅茶年產量25萬磅)

1926年設立的大溪郡角板山工廠現今還保留著,現在稱為大溪老茶廠,位於今日桃園三民
位於今日新店區大台北華城一帶
位於今日新北市新店區龜山里

三井公司建立的8座新式茶場,是三井公司成功外銷臺灣紅茶的基礎,日後發展與立頓紅茶「Lipton」齊名的日東紅茶「Nittoh 」想要攻入國際的紅茶市場。二戰後1945年中華民國政府接收台灣,大量開始接收日本在台產業,三井合名會社撥交轄下的56個企業單位給「台灣農林公司」接管,現在三井留下來的茶場也由農林公司經營。

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30秒冷泡茶的秘密?如何低溫快速萃取茶湯!

冷泡茶通常會喝來比較甘甜、清爽,不過製作冷泡茶的時間大概要將茶葉原葉浸泡在水中,並靜置在冰箱6至8小時才能夠享用。如果是在炎炎夏日,用熱水泡茶在加冰塊降溫簡直多此一舉,你怎麼能忍受那幾個小時等待冰箱中的冷泡茶,一定想即刻想飲用沁涼消暑的茶飲?關於低溫萃取茶湯的方法非常簡單,只有有一些器具在家裡即可自己試試看。

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梅山可能是台灣南部最早具規模的茶產區?

有人說台灣南部最早種茶的地區是滿州鄉,也就是現在港口茶的產區,不過一直以來港口茶的產量並沒有很多,在清領末期北台灣烏龍茶賺取大量外匯後,也有人想到南部嘗試種茶,不過最終因為品質不佳,沒有在南部大量開墾種茶,絕大部分的茶區都分佈在今日台中以北的地區,南部雖有零星種植卻無法形成具規模的茶產區。

1895年台灣割日,福爾摩沙烏龍茶正處於的巔峰年代,從日本總督府的1899年的調查數據可以看出台灣茶區的分佈絕大部分都在臺北、宜蘭與桃園,也有擴張到較為南方的新竹與苗栗地區。

可以觀察到日治初期中部與南部的行政區臺中縣與臺南縣,也出現面積較小的茶圃,可以注意紅字的沙連堡、沙連下堡,大約是今日南投日月潭地區,而更南邊的台南縣有一個叫「打猫東頂堡」的地區也有少量的產茶,這裡是哪裡呢?

大約是今日嘉義縣古坑鄉、梅山鄉、大林鎮境內:

後來打猫東頂堡的確在日治中期發展成為一個南部小規模的產區,在1935年出版的ALL ABOUT TEA書籍的地圖中,顯示「水沙連」與「打猫東頂堡」分別是中部與南部的茶區。雖然滿洲的植茶歷史早於梅山地區,但南部真正形成茶葉生產規模的應該是梅山茶區。

紅圈處為今日嘉義縣古坑、梅山、大林地區;紅圈的西北方為南投縣日月潭茶區。陰影處為茶區,大多集中在臺北、桃園、新竹;中央黑點處為山脈名稱
All About Tea, Volume 1
by Ukers, William H. (William Harrison) 1935

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茶葉萎凋有何意義?

「萎凋」,對於大部分人來說,是一個文謅謅的陌生名詞,而茶葉萎凋在製茶師傅的口中稱為「走水」,想必是與茶葉的水分有關係,如果把兩個詞彙一同聯想,就很好理解茶葉在這時發生了什麼事。簡單來說,當採摘下的茶葉,組織內的水分逐漸散失後,會有種枯萎凋零的狀態,就好像植物太久沒有澆水,枝葉下垂無精打采的樣子。那為什麼茶葉生產加工時,需要讓茶葉萎凋呢?

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臺灣烏龍茶的歷史

台灣現在能在世界的烏龍茶領域掌握話語權,是經過歷史慢慢地奠基而成,雖然現今社會常說的「烏龍茶」,在認知上與清領時期帶領台灣茶在世界上展露頭角的「烏龍茶」已經有些差異,不過跟隨著烏龍茶在台灣演變的軌跡,還是能了解台灣茶業隨著時代的變化。

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烏龍茶是什麼?

要了解烏龍茶可以從好幾個面向討論,從茶類廣義到狹義的定義,從茶樹的品種,從茶葉的商品名等。其實這些議題都有密切的關係,也似乎都糾纏在一起。什麼是烏龍茶?在不同的地區,在不同的年代,不同人的定義中都不盡相同。如果不求精通,只求略懂,大概可以從三個重點了解烏龍茶。

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什麼是包種茶?

包種茶是什麼茶類?

常有人把包種茶認為是綠茶,但其實包種茶是部分發酵茶類,算是廣義的烏龍茶。包種茶是從烏龍茶製法演變而來的茶類,包種茶是部分發酵茶中,發酵程度較低的茶類,茶湯的滋味與茶體,喝起來確實較接近不發酵的綠茶。不過,包種茶的特色是沖泡過後濃厚且高雅的香氣,大多是花香調與甜香調氣味,而綠茶大多不著重香氣而是滋味。喝茶時或許不好從茶湯滋味分辨綠茶與包種茶,但從香氣來說,包種茶絕對是出類拔萃的。

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茶多酚與兒茶素的差異?茶葉中的兒茶素為什麼特別重要?

「茶多酚」是什麼,首先,要了解「多酚」是何方神聖?正確來說它是一類含有許多酚(phenol的結構的化合物,稱為多酚類或多元酚類(Polyphenols)。常聽見植物中的多酚類化合物,有兒茶素(Catechin)、白藜蘆醇(Resveratrol)、楊梅素(Myricetin)、綠原酸(Chlorogenic acid)、檞皮素(Quercetin)、花青素(Anthocyanins)等,都是植物的二次代謝物。

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