薯片的水足迹

珍妮·雅库布(MS)

VRG收到了一封来自欧洲读者的电子邮件询问,询问生产一袋薯片所需的水量。 用素食的方式拯救我们的水 手册: http://www.blackmugmedia.com/environment/water_brochure.php.

水足迹和虚拟水

在手册中,我们引用了Chapagain和Hoekstra撰写的UNESCO-IHE水教育研究所文件第42页表4.2中的数据(此处简称为“Report 16”)给出所选食物的虚拟含水量的全球平均值: http://waterfootprint.org/media/downloads/Report16Vol1.pdf。可在以下位置找到用于计算水足迹的值的附录: http://waterfootprint.org/media/downloads/Report16Vol2.pdf.

这是Chapagain和Hoekstra数据的直观汇编。相同的数字出现在第19页的表3中: http://waterfootprint.org/media/downloads/Zygmunt_2007_1.pdf

术语“water footprint” as described in the 介绍 报告16(第11页)的定义如下:

个人,企业或国家的水足迹定义为用于生产个人,企业或国家所消费的商品和服务的淡水总量。由于并非某个国家消费的所有商品都在该国生产,因此水足迹由两部分组成:使用国内水资源和使用该国境外的水。为了全面了解用水情况,水足迹既包括从地表水和地下水中抽出的水,又包括对土壤水的使用(在农业生产中)。

“Virtual water” in the 概要 报告16(第9页)的定义为“生产一种商品或服务所需的水量。大宗商品的国际贸易意味着远距离的虚拟水流。”第13页的Chapagain和Hoekstra进一步阐述:虚拟水各不相同“根据生产地点和条件而定”

马铃薯行业员工的观点:薯片的水足迹

询问者告诉我们,他在欧洲马铃薯行业工作了几年,负责在一些国家中每年约30万吨(约合6.614亿磅)用于切片的马铃薯。他认为小册子表中给出的生产一袋200克(7盎司)薯片所需的水的价值(185升= 48.9加仑)太低了。

他建议从头到尾生产一包薯片的用水量要高得多,并且应该包括以下所有步骤中涉及的水:

  • 马铃薯种子生产(每年使用新鲜种子);
  • 化肥和农药生产;
  • 不符合所有质量规格的劣质马铃薯的水分流失,从而从生产线上丢弃(农场:10-20%,而薯片厂:3-5%);
  • 从10月到6月存储,那里需要不断加湿以调节温度和通风。
  • 由于条件不足(占作物的8-50%)而长期储存时,马铃薯(从而造成水)损失;
  • 在薯片生产过程中运输,洗涤和加工马铃薯;
  • 生产,加工和运输植物油,包括用于最终产品的棕榈油;
  • 包装材料制造;
  • 从芯片工厂到分销商再到零售商的运输。

读者告诉我们:

我的看法基于我在马铃薯行业的经验。我还引用了皮门特尔(Pimentel)的工作,该工作指出一公斤土豆需要500升水才能生长。相比之下,您的小册子只说了一半。 http://www.kysq.org/docs/Pimentel97.pdf (p. 100)

在干旱的一年里,当他担任农业经理时,他与我们有关一种农业情况:

您能想象一个农场的灌溉设备每天24/7全天工作,该农场每小时从两个河流和四个水井的8个抽水站抽水约5,000立方米(约130万加仑)吗?

...农场的总面积超过6,000公顷(公顷)(23.2平方英里)...马铃薯种植了1,000公顷(3.9平方英里)...灌溉系统用于蔬菜(1/3)和土豆(2/3)...最大的单元是中心枢轴,每小时可供应140公顷(0.54平方英里)的水,容量为600+立方米(158,500+加仑)。仅用于土豆。

由于在干旱条件下需要灌溉,因此VRG询问该系统是否在正常降雨的年份运行。我们被告知:

在一个“normal”一年的灌溉系统将比干旱年率低30-50%,但这取决于土壤类型和质量;马铃薯品种特定农场位置的气候;和给定年份的天气条件(降雨和温度)。

在美国,这取决于州。例如,威斯康星州的土壤较重(因此不需要大量灌溉),但是在得克萨斯州的沙质土壤中(例如在沙漠中),它们需要定期灌溉。这是一张图片:枢轴灌溉-TX: http://www.gettyimages.com/detail/photo/irrigated-farms-west-texas- 美国高分辨率股票摄影/ 124764883

在一个follow up discussion, The VRG learned more about the complexities involved in calculating water footprints for potato chips:

马铃薯的矛盾之处在于,提供给田间和工厂以后使用的水与排出的水是一样的:马铃薯保留了78-81%的水,而马铃薯片仅保留了2.5-3%的水。换句话说,从一条容量为一吨(2,205磅)的芯片生产线中,必须从土豆中去除的水量超过每小时2.2吨蒸汽(每小时4,850磅蒸汽= 9.7加仑水/分钟) )。

除去的水会怎样?

我目睹了水在空中飞腾;您会在每个芯片工厂上方看到大量的蒸汽。多年前,我提出了浪费能源和水的问题,但是由于根本没有外部压力,因此无意进行任何更改。

在我们的讨论中,发现了薯片制造的另一个方面。马铃薯行业经理说:

...薯片在加工过程中油炸时产生的油脂中有30-35%的脂肪。因此,如果我们将包括植物油在内的所有成分添加到供应链中的所有水...例如当地的葵花籽油或低芥酸菜籽油和进口的棕榈油...则水的使用量将大大高于您引用的作者的计算您的小册子。

尽管VRG在2015年10月的研究表明,棕榈油未列为美国销售的十大薯片品牌中的一种成分,但棕榈油用于一些在欧洲销售的薯片中。我们了解到

棕榈油在一些欧洲国家的马铃薯片中使用...它可能被用作葵花子油和棕榈油的混合物的一部分,也可以单独使用...最近我在超市看到一袋薯片中只含有棕榈油。 ..在其他情况下,棕榈油的比例逐年下降,但仍在使用中。

我看到一份报告显示,2014年欧盟国家进口了1400吨棕榈油...有趣的事实是,欧洲一家大型葵花籽油和芥花籽油生产商定期进口棕榈油。

以下是指向欧洲芯片公司的链接,该链接表明该公司在其产品中使用棕榈油: http://www.lorenz-snackworld.com/sustainability/farming/palmoil

有兴趣的读者可以在这里了解有关棕榈油生产和收获的更多信息,以及在其他方面寻找替代品的努力: http://www.pri.org/stories/2015-09-19/yes-palm-oil-destructive-scientists-are-creating-compelling-alternatives

美国薯片消费

美国农业部(USDA)的最新数据显示,美国年度土豆片消费量为17磅。每人: http://www.ers.usda.gov/topics/crops/vegetables-pulses/potatoes.aspx

计算生产这种数量的薯条需要多少原料商品VRG使用了土豆管理者的估计值,即制作一200克(0.44磅或7盎司)需要0.8公斤(800克或1.76磅)的生土豆。袋薯片。截至2015年10月,我们在美国人口中使用了3.22亿。 http://www.census.gov/popclock/

根据这些估算值,美国每年的芯片总消耗量约为55亿磅。薯片。要使此薯片量达到219亿磅左右。使用未加工的土豆。

Chapagain和Hoekstra的值是否准确?

我们在对读者的答复中指出,Chapagain和Hoekstra在他们的报告中指出了一些错误来源。首先,作者指出,它们的值仅占生产商品本身所消耗的水量,但是全球平均水平(这意味着在不同地区,取决于许多因素,例如气候变异性和农业实践,该值可能或多或少明显)。看到 概要 (第4段)和p。 41报告16表4.1列出了按国家/地区划分的全球平均值和水足迹示例。

其次,它们的值不包括上述文件第38页所述的加工所需的水:

工艺用水量取决于加工产品的类型和所涉及的技术。对于任何特定产品,不同国家/地区的加工用水需求或多或少是相同的。根据回收率,冷却过程等用水效率的不同,变化很小。由于加工用水只是农作物虚拟水分的一小部分,因此不会影响最终结果。在研究中,如果我们假设全球特定产品的一个恒定值...对于农作物,我们假设与主要农作物的虚拟含水量相比,加工用水需求相对较小,并且我们忽略了这些值随后计算加工过的农作物产品的虚拟水分含量。

第三,Chapagain和Hoekstra在计算从初级原材料(即土豆)衍生的加工产品(即土豆片)的水足迹时也做出了许多简化的假设。报告16中的26:

加工产品的虚拟水分含量取决于原始作物的虚拟水分含量。主要作物的虚拟含水量...分布在与特定作物不同的产品上...我们假设每种作物...产品p来自一种且仅一种特定类型的主要作物c。为简化起见,进一步假设从某个国家e出口的产品p实际上仅由该国境内种植的初级作物c仅使用国内资源生产而成。

最后一个假设意味着Chapagain和Hoekstra的薯片水足迹值不包括构成薯片30-35%的植物油的水足迹。在每种情况下,植物油既可以是国内生产的,也可以是进口的,具有不同的水足迹。

第四,在2004年发布的报告16中,Chapagain和Hoekstra没有讨论包装材料及其加工的水足迹和工厂生产线的水足迹。

Hoekstra和研究人员在最近的工作中计算出,生产过程中物料和能源的运输对每种食品的总用水量的贡献微不足道(第728-29页的表2和表3,并在3.2.1和3.2.2节中作了说明)。 : http://waterfootprint.org/media/downloads/Ercin-et-al-2011-CorporateWaterFootprint-Softdrink_1.pdf

在一项类似的研究中,作者确定包装大豆产品所用材料的制造过程中消耗了一些水,但明显少于生产主要食品成分所需的水。包装材料的加工仅微不足道地增加了生产最终食品所需的总用水量。请参阅第395页的表2: http://waterfootprint.org/media/downloads/Ercin-et-al-2012-WaterFootprintSoy_1.pdf

Chapagain和Hoekstra对他们的某些假设和某些数据集的使用表示关注。它们在报告16的第70-71页上声明:

一个重要的缺点是,对作物虚拟水含量的估算是基于作物需水量的,这导致在实际可用水量低于作物需水量的情况下高估了水质。可以通过以作物的实际用水量为基础来改进计算,但是这将需要每个国家/地区每个作物的更具体的数据(我们在当前研究中没有)。

未来需要考虑的问题是在水足迹定义中包括或排除灌溉损失的问题。在当前的研究中,我们之所以没有将其包括在内,主要是由于以下事实:通常没有针对每种作物指定灌溉损失数据,因此无法将其包括在特定作物的虚拟水分含量计算中。但是可以说,排除灌溉损失确实是正确的,因为这些损失在很大程度上又重新回到了系统中。赞成将损失包括在内的反对意见是,提款本身已经产生了不容忽视的影响(回流没有返回到撤回的确切地点),实际上总损失的一小部分会因蒸发而丢失,无法进一步使用,并且回流经常被污染,未经处理或稀释就无法重复使用。

当前对水足迹的评估的第二个缺点是我们专注于表达人类活动对水资源定量利用的影响。本研究将水足迹概念定义为满足人类对商品和服务需求所需的水量。水足迹概念的进一步发展将扩大水足迹的定义,以便也包括人类活动对水质的影响。

根据马铃薯行业经理提供的信息,可以通过修改报告16(第70页)的上方直接引出的第一句话来表达查帕金和Hoekstra作品的另一个缺点(加/减的字在下面加粗):

一个重要的缺点是,对作物虚拟水含量的估算是基于作物需水量的,这导致在实际可用水量和为加工产品而使用或除去的水量高于作物需水量的情况下低估了这一点。

关于Chapagain和Hoekstra关于人类活动对水质影响的第二个缺点,它可能会有所帮助,包括:原材料的水足迹以及加工产品的水足迹;以及在农业中生产和使用合成肥料和杀虫剂造成的环境和人类健康影响。

与此处有关Chapagain和Hoekstra的作品的观察一致,2015年9月在Bakeryandsnacks.com上发表的一篇文章重申了要点: http://www.bakeryandsnacks.com/Manufacturers/Chip-brand-sustainability-level-has-a-long-way-to-go-Rank-a-Brand/?utm_source=newsletter_daily&utm_medium=email&utm_campaign=16-Sep-2015&c=yazB/DHFv2UpQjNc84mPIg==&p2

也可以看看: http://rankabrand.org/chips-crisps

结论

尽管存在所有这些和其他限制以及对所有水足迹计算的限定假设,但是Chapagain和Hoekstra仍在继续开发计算水足迹的方法,尽管Chapagain和Hoekstra积累了丰富的水足迹知识,但仍为研究人员将来的完善奠定了基础。更精确地。包括生产特定食品所需的所有水在内的综合数据和计算正变得越来越容易获得。例如,最近发表的许多文章估计用于生产许多典型食品的水总量。这是两个: http://waterfootprint.org/media/downloads/Ruini-et-al-2013_1.pdf http://waterfootprint.org/media/downloads/Jefferies-et-al-2012_1.pdf

有兴趣的读者可以尝试使用以下评估手册来计算特定食品的此类值: http://waterfootprint.org/media/downloads/TheWaterFootprintAssessmentManual_2.pdf

水足迹网络网站还包括一个交互式工具,供个人根据生活方式和消费方式来计算其独特的水足迹: http://waterfootprint.org/en/resources/interactive-tools/personal-water-footprint-calculator/

一些读者可能更喜欢听Hoekstra博士关于水足迹和虚拟水的演讲: //www.youtube.com/watch?v=9xCE0t73-nk

后续脚本:零净芯片

一些马铃薯片公司正在试点重新设计其生产方法,以实现“net-zero” snack chip: http://www.foodprocessing.com/articles/2012/pepsi-near-net-zero/ http://2012books.lardbucket.org/books/entrepreneurship-and-sustainability/s09-03-frito-lay-north-america-the-ma.html

菲多利的®该文件中介绍了系统(第21页): http://www3.epa.gov/chp/documents/wbnr031810_hedman.pdf

VRG询问马铃薯行业经理是否欧洲公司也在试行零净技术,并收到以下答复:

在欧洲的某些地区,公司的客户缺乏环保意识,并且由于竞争不是一个因素,因此我所知道的变化也没有...

剧本:丑陋的蔬菜

个人消费者节省食品生产用水的一种创新方法是购买劣质产品(即从生产线上丢弃的化妆品上有瑕疵的水果和蔬菜)。

想要查询更多的信息: http://thinkprogress.org/climate/2015/08/19/3692594/ugly-fruit-and-vegetable-food-waste-campaign/ http://www.npr.org/sections/thesalt/2014/12/09/369613561/in-europe-ugly-sells-in-the-produce-aisle http://www.npr.org/sections/thesalt/2013/09/21/222082247/trader-joes-ex-president-to-turn-expired-food-into-cheap-meals

感兴趣的消费者可能会发现更多关于他们附近的丑陋杂货店的信息: http://www.endfoodwaste.org/united-states.html