Jordens resurser används flitigt av människan och bidrar bland annat till samhällsutvecklingar. Men användandet bidrar också till utsläpp av växthusgaser, global uppvärmning och vattenanvändning. För att minska det ekologiska fotavtrycket och resursanvändningen har städer och aktörer börjat utveckla industriell symbios som är ett samarbete där en restprodukt från ett företag blir en resurs till ett annat företag. Den här samhällsutveckling påvisar en samhällsövergång för att utveckla och sammanföra ekonomin, miljön och samhället. Studien undersöker om transition management som styrningsstrategi kan appliceras i etableringen av industriell symbios i Malmö hamnområde. För att svara på frågan behövdes en delfrågeställning som löd: Hur har processen av projektet, delad energi är dubbel energi, gått till i Malmö stad hamnområde? Delad energi är dubbel energi är ett projekt som utvecklat industriell symbios i Malmö stad. Projektet påbörjades 2015 och avslutades under 2019 där 12 aktörer varit delaktiga. Fyra intervjuer genomfördes med personer delaktiga i projektet på ett eller annat sätt. I analysen sammanställdes information från informanterna och på delad energi är dubbel energis hemsida, utifrån transition management-modellen. Vi delade upp analysen i fyra komponenter från modellen som är ​transition-arena​, transition-agenda,​​transition-actiono​ch​transition-adaption​.Idethärarbetetbehandlarvi transition-​processensomövergångentillcirkulärekonomigenomindustriellsymbios. Transition management-modellens syfte är att genom en ​transition gå från ett jämviktsläge till ett annat. / The earth's resources contribute, among other things, to societal developments. But it also contributes to greenhouse gas emissions, global warming and water use. To reduce the ecological footprint and resource use, cities and actors have begun to develop industrial symbiosis, which is a collaboration where a residual product from one company becomes a resource for another company. This societal development demonstrates a societal transition to develop and bring together economy, the environment and society. The purpose of this study was to investigate whether transition management as a management strategy could have been applicable in the establishment process of industrial symbiosis in the Malmö port area. The main question was whether it would have been possible for the City of Malmö to use the transition management model during the establishment process of industrial symbiosis in the port area. To answer that question, a sub-question was needed: How did the process of the project, ​delad energi är dubbel energi, tok place in the port area of ​​Malmö? ​Delad energi är dubbel energi is the project that has developed industrial symbiosis in the city of Malmö, where we have, among other things, taken part in the project process. The project began in 2015 and ended in 2019 where 12 actors were involved at the beginning. To answer our questions, four interviews were conducted with people who have all been involved in the project in one way or another. The analysis compiled the information we received from the informants and what we found on shared energy is a dual energy website, based on the transition management model. We divided the analysis into four components from the model, which are transition arena, transition agenda, transition action and transition adaptation. In this work, we treat the transition process as the transition to a circular economy through industrial symbiosis. The purpose of the transition management model is to use the specified transition to go from one equilibrium position to another.

This report focuses on governance mechanisms for industrial symbiosis (IS). The study takes an organizational approach on material and energy exchanges between different organizations (or different parts in the same organization) leading to increased regional resource efficiency. This project explores different strategies for governance mechanisms and analyzes how these affect trust. Significant factors for initiating and keeping a collaboration successful are also analyzed. Representatives from 24 Swedish cases of symbiotic arrangements are interviewed and ten themes affecting IS collaborations are identified. The themes are governance structure, shared vision, previous collaboration, local conditions, initiating a collaboration, activities to build trust, conflicts, transaction-based or goal-oriented approach, indicators and distribution of costs and benefits. Among the governance structures used are hierarchy (collaboration between different parts of the same organization), joint venture, strategic alliance and different types of agreements. Common is a 10-15 years agreement, sometimes combined with a strategic discussion about the development of the collaboration. Three factors particularly affecting collaborations are identified: strategic meetings, indicators related to the collaboration and fair profit distribution. The factor strategic meetings is about combining long term agreements with innovation. Long term agreements might be necessary when a project requires investments. Meanwhile, this can suppress innovation by supporting outdated solutions. The paradox of needing both long term agreements and continued innovation may be solved by the practice of having strategic meetings and contract surveillance. Another significant factor for successful collaborations is the use of jointly evaluated indicators. To jointly evaluate a project according to predetermined indicators gives all parties the opportunity to know when a collaboration is successful. The third significant factor is fair profit distribution. Unfair profit distribution may delay or stop a project. It may also decrease trust in an ongoing project. A fair profit distribution is a key factor for enabling long term relationships. / Den här rapporten studerar samarbetsformer för industriell symbios (IS). Fokus för den här studien är material- och energiutbyten mellan organisationer eller mellan olika delar i samma organisation som leder till regional resurseffektivisering. Val och implementering av samarbetsform analyseras i relation till förtroende mellan organisationer och lyckade samarbeten. Viktiga faktorer för att lyckas starta och bibehålla ett symbiossamarbete analyseras också. Representanter från 24 svenska fall av symbiotiska samarbeten intervjuas och deras svar analyseras utifrån tio teman: samarbetsform, gemensam vision, tidigare samarbete, lokala förutsättningar, att starta ett samarbete, aktiviteter för att bygga förtroende, konflikter, transaktionsbaserat eller målinriktat förhållningssätt, indikatorer och vinstfördelning. Bland de samarbetsformer som används återfinns hierarki (samarbete mellan olika delar i samma organisation), joint venture, strategisk allians och olika typer av avtal. Vanligt är avtal på 10-15 år, ibland kombinerat med en strategisk diskussion om samarbetets utveckling. Tre faktorer identifieras som extra viktiga vid symbiotiska samarbeten: strategiska möten, indikatorer relaterade till samarbetet och rättvis vinstfördelning. Strategiska möten handlar om att kombinera långsiktiga avtal med innovation. Långsiktiga avtal behövs ofta i symbiossamarbeten för att kunna göra investeringar. Samtidigt kan detta låsa fast utdaterade lösningar och försvåra innovation och utveckling. Att ha avtalsbevakning och en strategisk diskussion kring utveckling av samarbetet har identifierats som ett sätt att lösa detta på. En annan betydande faktor för lyckade samarbeten är gemensamma indikatorer relaterade till samarbetet. Att gemensamt utvärdera samarbetet enligt uppsatta indikatorer ger alla parter möjlighet att veta när ett samarbete lyckats. Den tredje identifierade faktorn är rättvis vinstfördelning. Orättvis vinstfördelning kan stoppa eller försena ett samarbete. Det kan också urholka parternas förtroende till varandra. En rättvis vinstfördelning kan däremot skapa förtroende och är en nyckelfaktor till ett långsiktigt samarbete.

When increasing the amount of recycled material in production the input materials are rarely homogenous which results in unavoidable waste streams. Utilizing this waste is of high importance when moving towards a Circular Economy and for firms to keep their circular identity. However, to achieve this, collaborations between firms are crucial. The purpose of this single case study is to develop a road map for how firms can create collaboration to strategically valorize waste streams from circular processes. Through a qualitative study based on 23 semi structured interviews the subject was investigated. The interviews were held in three phases with respondents from four different groups: the case company, potential collaborators, other firms with waste streams as well as subject experts. The interviews were transcribed and analyzed through a thematic analysis resulting in five themes. Moreover, this study resulted in a road map with three gears and multiple steps that companies should follow to create collaboration for valorizing waste streams. The three gears are: Gear 1: Internal preparation, Gear 2: Finding the right partner and Gear 3: Forming the collaboration. The study fills the gap in existing literature regarding the lack of a firm perspective of a concrete road map by which companies can go from producing a waste stream to creating a collaboration to valorize it. Both the managers of a company as well as an assigned person responsible for waste streams can benefit from the road map. Although the road map contains three consecutive gears, the containing steps can be considered individually or partly depending on the company’s circumstances. In addition, companies without circular processes can be inspired from the road map in their work of becoming more sustainable. / När mängden återvunnet material ökar i produktioner är ingångsmaterialen sällan homogena vilket resulterar i oönskade restströmmar. För att röra sig mot en cirkulär ekonomi och för att företag ska behålla sin cirkulära identitet är det av stor vikt att ta tillvara på avfallet. För att uppnå detta är samarbeten mellan företag mycket viktiga. Syftet med denna enfallsstudie är att utveckla en roadmap över hur företag kan skapa samarbeten för att strategiskt valorisera restströmmar från cirkulära processer. Genom en kvalitativ studie baserad på 23 semistrukturerade intervjuer undersöktes området. Intervjuerna genomfördes i tre faser med respondenter från fyra olika grupper: fallstudieföretaget, potentiell samarbetspartner, andra företag med restströmmar samt ämnesexperter. Intervjuerna transkriberades och analyserades genom en tematisk analys som resulterade i fem teman. Studien resulterade därmed i en roadmap bestående av tre växlar och flera steg vilka företag kan följa för att skapa samarbeten för att valorisera sina restströmmar. De tre växlarna är: Växel 1: Interna förberedelser, Växel 2: Hitta den rätta samarbetspartnern och Växel 3: Utforma samarbetet. Studien fyller gapet i den existerande litteraturen då företagsperspektivet i en konkret roadmap som beskriver hur företag kan gå från att producera en restström till att skapa samarbeten för att valorisera den saknas. Ledarna i ett företag samt en designerad person ansvarig för restströmmarna kan få nytta av av roadmapen. Trots att roadmapen består av tre påföljande varandra växlar kan de olika växlarna i roadmapen nyttjas individuellt eller delvis beroende på företagets omständigheter. Därtill kan även företag utan cirkulära processer inspireras av roadmapen i deras arbete att bli mer hållbara.

Dagens samhälle är fullt av utmaningar vad gäller hållbarhet. En av de viktigaste frågeställningarna är hur mänskligheten kan tänka om jordbruket för att anpassa sig till den förväntade ökningen i efterfrågan på mat, och samtidigt göra jordbruket mer miljövänligt. Ett tänkbart steg mot mer hållbarhet inom jordbruket är hydroponi. Ändå står hydroponiska system inför sina egna hållbarhetsproblem; ett av problemen är de konventionella substraten som används. De nuvarande konventionella substraten härrör ofta från torv, stenull, perlit och kokosfibrer. Det finns dock möjligheter att implementera industriella symbiotiska nätverk i vilka en sektors avfall är en annans resurs, detta skulle kunna bidra till en minskning av miljöpåverkan jämfört med de konventionella substraten.  Syftet med projektet är att undersöka drivkrafter och hinder som finns för att förbättra hydroponiska stadsodlingars miljöprestanda gällande odlingssubstrat, genom att använda recirkulerade avfallsströmmar från närliggande kommersiella och kommunala verksamheter i stället för konventionella odlingssubstrat. I detta projekt intervjuades tre företag som odlar hydroponiskt i Stockholm för att ytterligare förstå kritiska egenskaper hos substraten, och vilka faktorer som realistiskt måste beaktas när man undersöker brukandet av urbana avfallsströmmar i motsats till konventionella substrat. Detta följs av en litteraturgenomgång som fokuserar på egenskaperna hos både konventionella substrat och de avfallsbaserade substraten. Genom forskningen blev det uppenbart att recirkulering av avfallsströmmar är ett genomförbart alternativ inom hydroponi, och har potential att minska miljöpåverkan från substraten i branschen. Det krävs dock utan tvekan ytterligare forskning på området. Potential för mellanhänder mellan den avfallsproducerande aktören och de hydroponiska odlingarna är ett nästa avgörande steg i utvecklingen av hållbara odlingssubstrat, men för lite forskning finns i dagsläget vilket begränsar möjligheterna inom området. / Today’s society is riddled with challenges regarding sustainability. One of the main concerns is how humanity can rethink farming in order to adapt to the projected demand for food in the near future, whilst also making farming more environmentally friendly. A possible step towards the sustainability of farming is hydroponics. Even so, current hydroponic systems are facing their own sustainability issues; one of which is the growing media used. The current, conventional growing media is often derived from peat, rock wool, perlite, and coconut coir. There are, however, opportunities to implement industrial symbiotic networks in which one processes waste can be used as another’s resource, this would contribute to a reduction in environmental impact compared to the conventional growing mediums.  The aim of this project is to examine the possibilities and barriers that exist regarding the improvement of environmental performance of growing media in hydroponics through the recirculation of urban waste streams from nearby commercial and municipal operations instead of using conventional growing media. In this project three hydroponic farming companies in Stockholm were interviewed to further understand the competition factor of growing mediums, and what factors realistically need to be accounted for when looking into the usage of urban waste streams as opposed to conventional growing media. This is followed by a literature review focusing on the characteristics of both conventional growing media and waste stream derived growing media. It became apparent through the research that recirculating waste streams is a feasible option within hydroponics, and has potential to reduce the environmental impact of growing media in the industry. However, further research is undoubtedly required in the field. Areas such as potential for middlemen between the waste producing actor and hydroponic farms are the next feasible step in the development of sustainable growing media, yet little to no research has currently been done on the matter.

I detta arbete undersöks möjligheterna att använda mikroalger som råvara för produktion avbiogas, både genom en litteraturstudie och genom en förstudie för hur en pilotanläggning förhållbar odling av mikroalger för biogasproduktion skulle kunna initieras. Utgångspunkten ärhållbarhet, vilket innebär att odlingen av mikroalgerna baseras på befintliga, outnyttjadesamhällsflöden. Avloppsvatten och koldioxidutsläpp är exempel på flöden som kan orsakanegativ miljöpåverkan i form av klimatförändringar, övergödning och försurning. Om dessaresurser istället får utgöra närings- och kolkällor vid odling av mikroalger för produktion avbiogas utnyttjas dessa resurser istället till att generera hållbart producerad energi. Närbiogasen ersätter fossila bränslen ökar miljövinsten ytterligare. Det är dock grundläggande attproduktionen är ekonomiskt hållbar, och litteraturstudien visar att detta inte är fallet vidmikroalgbaserad produktion av endast biogas. Därför krävs tillämpning av ettbioraffineringskoncept, där inte bara biogas produceras av mikroalgerna utan även andraprodukter som till exempel vätgas, enzymer, värme och elektricitet. I förstudien beskrivs hurett projekt kan planeras för att utreda om ett sådant system kan bli hållbart. Det delas upp ifyra delprojekt: 1) systemdesign och hållbarhetsanalys; 2) en projektplan för delprojekt 3 och4; 3) laboratorietester; och 4) tester i pilotskala. Endast det första delprojektet, där systemetsom beskrivs i litteraturstudien definieras och hållbarhetsanalyseras, diskuteras i detalj iförstudien. Genomförandet av delprojekten ingår inte i detta arbete. / This paper examines the possibility of using microalgae as raw material for the production ofbiogas. This was achieved through studies of relevant literature as well as through a basicproject plan regarding the initiation of a pilot plant. The theory of sustainable microalgaecultivation is based on the utilization of existing resource flows that are currently unutilized insociety, such as waste water and flue gas emissions. These resources can cause environmentalissues such as climate change, eutrophication and acidification. However, they can alsoprovide the nutrients necessary for effective microalgal growth, and the microalgae can inturn be utilized as a sustainable energy source for production of biogas. Replacing fossil fuelswith microalgal biogas may lead to environmental benefits. A review of literature, however,shows that when biogas alone is produced from the microalgae the process is noteconomically sustainable. Hence, a biorefinery concept is suggested where products such ashydrogen, enzymes, heat and power make the system sustainable. A basic project plandiscribes one possible scenario for the initiation of sustainable cultivation of microalgae andthe subsequent biorefining process for the production of biogas. The project is divided intofour phases: 1) system design and sustainability analysis; 2) a feasibility study for phase 3 and4; 3) laboratory tests; and 4) pilot scale tests. Only the initial phase of the project, whichdefines the system design described in the literature study and provides a sustainabilityanalysis over the defined system, is discussed in detail. None of the project phases will beimplemented as part of this study.

The expectations on companies to introduce better business models to enhance environmental performance are increasing. Sweden is aiming at becoming climate neutral in 2045 which requires methods to capture and store carbon in addition to decrease emissions. Research has shown that biochar production can be one way to support the target. The process to produce biochar is called pyrolysis and is still only implemented in a smaller scale in Sweden. This study aims to facilitate implementation of pyrolysis in heat-requiring industries. By collecting knowledge from existing literature of the topic, as well as exploring a case at Skanska, the objectives to answer are related to the design of the pyrolysis process, the suitable feedstocks and where in the value chain cooperation is needed. Additional objectives are to develop guidelines and apply them on a case study for evaluation. Pyrolysis is the name of thermal decomposition of biomass, a process that generates biochar, bio-oil and syngas. Based on a literature review on the pyrolysis process with its products, some criteria for a successful implementation of pyrolysis are created. Those criteria are the foundation to address the first objective with relevance to heat-requiring industries. The answers are used to develop guidelines that are meant to support stakeholders that are interested to invest in a pyrolysis facility. Additionally, the results indicate that more industries could see benefits from biochar production as the design can be customized. Cooperation is considered important to deliver feedstocks and possibly sell the products, where pyrolysis is also a good example of integrating more circularity in business. It is recommended that heat-requiring industries should indeed consider an investment in pyrolysis in order to improve the environmental work. Intermediate pyrolysis with good flexibility of both feedstocks and product distribution is considered most suitable. However, further research and practical cases are needed to optimize the process for the desired objectives as well as explore the products’ markets more. / Sverige har som mål att bli ett klimatneutralt land till år 2045. Detta mål kan inte nås genom endast utsläppsminskning utan kräver också åtgärder som fångar och förvarar koldioxid. Forskning har visat att pyrolys kan vara en process som kan användas för att bidra till detta mål. Pyrolys är en process där biomassa upphettas till en hög temperatur med ingen eller endast små mängder tillförsel av syre, vilket gör att det skiljer sig från förbränning. Pyrolys producerar bland annat biokol som idag används i mindre skala i Sverige. Syftet med studien är att underlätta implementeringen av pyrolys i värmekrävande industrier genom att föreslå hur pyrolys kan vara en del av affärsmodellen. Målen att uppnå för att möta detta syfte är: Identifiera viktiga faktorer för att uppveckla en verksamhet som integrerar pyrolys, innehållandes men inte begränsad tilla) hur pyrolysprocessen ska utformas.b) vilken typ av bränsle som är lämplig.c) var i värdekedjan samarbete behövs. Baserat på de identifierade faktorerna, skapa riktlinjer för att stödja intressenter i implementering av pyrolys. Tillämpa och utvärdera riktlinjerna i en fallstudie av biokolsproduktion i anslutning till ett asfaltverk. Klimatnyttan med biokol är anledningen till att intresset för pyrolys har växt de senaste åren. Det kan vara av intresse för aktörer som investerar i pyrolys att kunna tillgodoräkna negativa utsläpp, men det behövs bättre standarder för hur detta ska gå till. Idag används biokol i Stockholms stads urbana trädplanteringar eftersom de planteras i en mindre bördig miljö, ett projekt som har visat goda resultat. Användningsområdet i jord innebär bland annat att vatten och näring kan hållas i biokolets porösa struktur, samtidigt som kol är bundet i en stabil form. Denna studie grundas i en literturstudie som har kompletterats med en fallstudie. Uppdragsgivare till studien är Skanska som i ett första steg ställde frågan hur pyrolys skulle kunna leverera värme till ett asfaltverk i Borlänge. Skanska har under det senaste året undersökt möjligheterna att själva börja producera biokol eftersom de redan använder biokol i vissa anläggningsarbeten idag, i Stockholms stad bland annat. Att producera eget biokol skulle kunna göras på eget anläggnings- och träavfall och flera av produkterna från pyrolys är möjliga att använda i verksamheten internt. Dock räcker inte det interna materialet som bränsle till pyrolysanläggningen vilket gör det viktigt att samarbeta med externa parter för att samla tillräckligt med bränslematerial. Genom litteraturstudien förklaras de begrepp och processer som är grunden för att besvara målen med studien, så som pyrolysprocessen med dess produkter, asfaltproduktion och begrepp inom industriell ekologi som ämnar till att utveckla affärsmodeller baserat på samarbete med hållbarhet i fokus. Baserat på literturstudien kan ett antal kriterier ställas upp som möjliggör att ta sig an studiens mål ur ett perspektiv som passar en värmekrävande industri i Sverige. Svaren kunde användas för att utveckla ett antal riktlinjer för att stödja en industri som är intresserad av att investera i en pyrolysanläggning. Riktlinjerna ger bland annat stöd i val av process, användningsområden för produkter, lämpliga bränslen, placering av anläggning och prioriterade samarbetspartners – allt baserat på vilket det huvudsakliga syftet med investeringen är. I fallstudien undersöks om ett asfaltverk i Borlänge skulle vara en lämplig placering för en pyrolysanläggning i Skanskas regi. Detta har gjorts genom personlig kontakt med involverade personer både inom och utanför Skanska. Främst har Borlänge kommun setts som en viktig partner, med vikt på det kommunala energi- och avfallsbolaget Borlänge Energi. Anställda där har kontaktats för att diskutera möjligheterna med att få köpa in bränslematerial från avfallsanläggningen som ligger på samma mark som Skanskas asfaltverk. En konsult har kontaktats för att undersöka möjligheterna med att koppla den föreslagna pyrolys-anläggningen till fjärrvärmenätet, vilket ansågs fullt möjligt. Avslutningsvis har riktlinjerna som togs fram i resultatet använts för att utvärdera existerande och föreslå ytterligare åtgärder för integreringen av en pyrolysanläggning i Skanskas affärsmodell. Slutsatserna med studien visar på att pyrolys mycket väl kan vara en lämplig investering för en värmekrävande industri i Sverige. Investeringen kan stödja miljöarbetet på företaget genom egentillverkad förnybar energi samt produkter som kan användas för miljöförbättrande åtgärder internt eller annars säljas till externa parter. Mellansnabb pyrolys med möjlighet att ta emot varierande bränsletyper samt flexibilitet i produktfördelning anses vara den mest lämpliga för dessa industrier. Alla produkterna måste vara värdefulla, helst för intern användning, men annars för att möjliggöra försäljning på marknaden. Slutligen visar studien att det är fullt möjligt för fler aktörer att investera i pyrolys i takt med att intresset ökar. Samarbete mellan olika typer av aktörer kommer dock vara en nyckel för lyckas med integrering. Där kan industriell symbios att bli ett vägledande koncept för att utforma och hitta värden i samarbetet. När fler aktörer ger sig in i branschen kommer utvärdering och optimering av pyrolys att bli avsevärt enklare.

The role of forest biomass as a replacement for fossil fuels and products is becoming increasingly prominent as a means to mitigate climate change. To guide a sustainable transition towards a forest-based bio-economy, it is important that advantages and disadvantages of forest products are assessed, to ensure that the products deliver environmental impact reduction. Life Cycle Assessment (LCA) has become heavily relied upon for assessing the environmental impact of bio-based products. However, LCAs of similar product systems can lead to results that differ considerably, and the method is, thus, associated with uncertainties. It is, therefore, necessary to explore the relevance of uncertainties, to build knowledge about enablers and challenges in using LCA for assessing forest products. Three important challenges in the context of uncertainty in LCA are the focus of this thesis: 1) system boundaries, 2) climate impact assessment practice, and 3) allocation. More specifically, the relevance of a) including and excluding life cycle phases, b) potentially important climate aspects, and c) applying different allocation methods, was assessed. Case studies involved a chemical industry cluster, a biorefinery, and single product value chains for a plastic box, a fuel, and a building. In summary, the thesis demonstrates that: A major share of the environmental impact related to the production of an industry cluster can occur outside the cluster gates, so when strategies involving a transition to forest biomass feedstock are developed and evaluated, a life cycle perspective reveals the full environmental impact reduction potential. For bio-based products differing in functional properties from the fossil products they are meant to replace, material deterioration in the use phase can contribute substantially to overall environmental performance. This is acknowledged if all life cycle phases are regarded. As climate aspects commonly not assessed in forest product LCAs could influence results greatly, and even affect the outcome of comparisons between forest and non-forest products, the climate impact of forest products is uncertain. It is, therefore, important that this uncertainty is acknowledged and communicated, and that appropriate methods and guidelines are developed. The choice of allocation method in the LCA of biorefinery products can have a major influence on results, especially for physically non-dominant products and in consequential studies. In these cases, scenario analysis is especially valuable to show the possible range of results. LCA provides useful guidance for forest product development and production as the life cycle approach reveals causes of environmental impact throughout the product value chain. Proper identification, estimation, and management of uncertainties strengthen the provision of reliable decision support. / Att ersätta fossila bränslen och produkter med skogsbiomassa blir ett allt viktigare sätt att försöka minska klimatförändringen. För att säkerställa en hållbar övergång till en skogsbaserad bioekonomi är det viktigt att fördelarna och nackdelarna med skogsprodukter bedöms, för att klargöra att de faktiskt ger minskad miljöpåverkan. Livscykelanalys (LCA) är en flitigt använd metod för att bedöma miljöpåverkan från biobaserade produkter. Dock kan LCA:er på snarlika produktsystem komma fram till resultat som skiljer sig avsevärt. Metoden är således förknippad med osäkerheter. Det är därför nödvändigt att undersöka betydelsen av osäkerheter och därigenom bygga upp kunskap om förutsättningar för och utmaningar i användningen av LCA för bedömning av skogsprodukters miljöprestanda. Avhandlingen fokuserar på tre viktiga utmaningar som alla rör osäkerheter i LCA: 1) systemgränser, 2) praxis vid bedömning av klimatpåverkan, och 3) allokering. Närmare bestämt bedöms betydelsen av a) inkluderandet och exkluderandet av livscykelfaser, b) potentiellt viktiga klimataspekter och c) olika allokeringsmetoder. Fallstudier har gjorts på ett kemiskt industrikluster, ett bioraffinaderi och produktvärdekedjorna för en plastlåda, ett fordonsbränsle samt en byggnad. Sammanfattningsvis visar avhandlingen att: En stor del av miljöpåverkan relaterad till ett industriklusters produktion kan uppstå utanför klustrets grindar. När strategier som innebär en övergång till skogsbasserat råmaterial utvecklas och utvärderas är det således viktigt att använda ett livscykelperspektiv, så att den fulla potentialen för minskad miljöpåverkan synliggörs. För biobaserade produkter som skiljer sig i funktionella egenskaper från de fossila produkter de är avsedda att ersätta riskerar materialförsämring i användningsfasen att väsentligt minska den övergripande miljöprestandan. Om detta är fallet framgår tydligt om alla livscykelfaser beaktas. Klimataspekter som vanligtvis inte bedöms i LCA-studier på skogsprodukter kan påverka resultatet kraftigt och även påverka resultatet av jämförelser mellan skogs och icke-skogsprodukter. Således är den faktiska klimatpåverkan av skogsprodukter osäker. Det är därför viktigt att osäkerheten uppmärksammas och kommuniceras samt att lämpliga metoder och riktlinjer för bedömning av klimatpåverkan från skogsprodukter utvecklas. I LCA av bioraffinaderiprodukter kan val av allokeringsmetod ha en stor inverkan på resultaten. Detta gäller särskilt för fysiskt icke-dominanta produkter och i konsekvensanalyser. I dessa fall är scenarioanalys speciellt värdefullt att använda för att visa möjliga skillnader i resultat. LCA ger värdefull vägledning för utveckling och produktion av skogsprodukter, då livscykeltänkandet beaktar orsakerna till miljöpåverkan i produkternas hela värdekedjor. Korrekt identifiering, uppskattning och hantering av osäkerheter stärker tillförlitligheten av beslutsunderlaget.

Industrial symbiosis is crucial to the formation of the eco-industrial parks. Several performance indicators have been proposed for measuring and monitoring the industrial symbiosis. The current focus of researches is on the proposal of these indicators, while it is still necessary to validate them, so they can become more robust and reliable. However, there is no specific validation methodology for this type of indicator. The central objective of this research was to develop a methodology specific for the analysis of industrial symbiosis indicators. The work resulted in a framework for the validation of industrial symbiosis indicators with the differential of combining the conceptual validation, based on the technical and theoretical information on the indicator, and the empirical validation, based on the analysis of the indicated behavior. The framework is composed of a set of activities and artifacts that support all validation steps, which includes a set of specific validation criteria for industrial symbiosis indicators, and a simulation model developed through the agent-based modeling technique, which is able to simulate all the industrial symbiosis indicators available in the literature, allowing the comparison between them. The specific validation criteria were verified through the judgment of experts in the validation of an indicator, the Industrial Symbiosis Indicator; and the simulation model was proposed and used for the comparison between all the indicators, being possible to identify their characteristics in different scenarios. By combining the two strategies, a validation instrument with significant progress in relation to the state of the art is reached; it can support researches in the proposal of new indicators. / A simbiose industrial é fundamental para a formação dos parques eco-industriais. Vários indicadores de desempenho têm sido propostos para sua medição e acompanhamento. O foco atual das pesquisas está na proposição desses indicadores e para que se tornem mais robustos e confiáveis faz-se necessário validá-los. Entretanto, não existe metodologia de validação específica para o caso desse tipo de indicador. O objetivo central dessa pesquisa foi desenvolver uma metodologia específica para analisar os indicadores de simbiose industrial. O trabalho resultou em um framework para a validação de indicadores de simbiose industrial cujo diferencial é a combinação da validação conceitual, baseada nas informações técnicas e teóricas sobre o indicador, com a validação empírica, baseada na análise do comportamento do indicador. O framework é composto por um conjunto de atividades e artefatos que apoiam as etapas de validação. Destacam-se um conjunto de critérios de validação específicos para indicadores de simbiose industrial e um modelo de simulação desenvolvido através da técnica de modelagem baseada em agentes, que é capaz de simular todos os indicadores de simbiose industrial disponíveis na literatura, permitindo a comparação entre eles. Os critérios de validação específicos foram verificados por meio do julgamento de especialistas na validação de um indicador, o Indicador de Simbiose Industrial; e o modelo de simulação foi proposto e utilizado para a realização de uma comparação entre todos os indicadores, sendo possível identificar as características deles em diferentes cenários. Combinando as duas estratégias tem-se, portanto, um instrumento para validação com significativo avanço frente ao estado da arte e que poderá apoiar pesquisas na proposição de novos indicadores.

This research is an attempt to create a comprehensive assessment framework for identifying and assessing potential improvement options of cement production systems. From an environmental systems analysis perspective, this study provides both an empirical account and a methodological approach for quantifying the CO2 footprint of a cement production system. An attributional Life Cycle Assessment (LCA) is performed to analyze the CO2 footprint of several products of a cement production system in Germany which consists of three dierent plants. Based on the results of the LCA study, six key performance indicators are dened as the basis for a simplied LCA model. This model is used to quantify the CO2 footprint of dierent versions of the cement production system. In order to identify potential improvement options, a framework for Multi-Criteria Assessment (MCA) is developed. The search and classication guideline of this framework is based on the concepts of Cleaner Production, Industrial Ecology, and Industrial Symbiosis. It allows systematic identication and classication of potential improvement options. In addition, it can be used for feasibility and applicability evaluation of dierent options. This MCA is applied both on a generic level, reecting the future landscape of the industry, and on a production organization level re ecting the most applicable possibilities for change. Based on this assessment a few appropriate futureoriented scenarios for the studied cement production system are constructed. The simplied LCA model is used to quantify the CO2 footprint of the production system for each scenario. By integrating Life Cycle Assessment and Multi-Criteria Assessment approaches, this study provides a comprehensive assessment method for identifying suitable industrial developments and quantifying the CO2 footprint improvements that might be achieved by their implementation. The results of this study emphasis, although by utilizing alternative fuels and more ecient production facility, it is possible to improve the CO2 footprint of clinker, radical improvements can be achieved on the portfolio level. Compared to Portland cement, very high reduction of CO2 footprint can be achieved if clinker is replaced with low carbon alternatives, such as Granulated Blast Furnace Slag (GBFS) which are the by-products of other  industrial production. Benchmarking a cement production system by its portfolio product is therefore a more reasonable approach, compared to focusing on the performance of its clinker production. This study showed that Industrial Symbiosis, that is, over the fence initiatives for material and energy exchanges and collaboration with nontraditional partners, are relevant to cement industry. However, the contingent nature of these strategies should always be noted, because the mere exercise of such activities may not lead to a more resource ecient production system. Therefore, in search for potential improvements, it is important to keep the search horizon as wide as possible, however, assess the potential improvements in each particular case. The comprehensive framework developed and applied in this research is an attempt in this direction.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-03-17T17:19:35Z No. of bitstreams: 1 00000FCF.pdf: 4976393 bytes, checksum: d11d477d62a9def9abce471a78a08dc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-17T17:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00000FCF.pdf: 4976393 bytes, checksum: d11d477d62a9def9abce471a78a08dc8 (MD5) Previous issue date: 2014-07-21 / Nenhuma / O gerenciamento dos resíduos industriais tornou-se um tema estratégico nas empresas. O aumento da consciência ambiental por parte dos consumidores e das exigências legais tem levado as empresas a rever sua postura no que tange ao descarte dos seus resíduos industriais. A análise da competitividade das cadeias de suprimentos não pode se restringir apenas ao tradicional fluxo unidirecional de produtos. O canal reverso de resíduos também deve ser avaliado, visando fechar ciclos de reutilização de materiais ou destinar resíduos do processo produtivo para outras aplicações. Neste contexto, a indústria siderúrgica destaca-se pela sua capacidade de utilizar sucatas metálicas como matéria-prima e de gerar resíduos capazes de serem utilizados como matéria-prima em outros ramos industriais. O objetivo deste estudo é analisar o potencial de formação de cadeias ambientalmente sustentáveis por meio do reaproveitamento de resíduos industriais advindos da cadeia siderúrgica. Para tanto foram realizados dois estudos de caso. No primeiro foi avaliado como as relações entre sete empresas pertencentes a uma mesma cadeia de suprimentos podem contribuir para romper barreiras ou estimular o reuso de resíduos. No segundo estudo de caso foram avaliados quatro principais resíduos gerados por uma usina siderúrgica e as possibilidades e limitantes para sua utilização como matéria-prima em outras atividades econômicas. Os resultados demonstraram que a maioria dos relacionamentos visando a reutilização de resíduos tem natureza estritamente comercial, sendo o reuso acentuado quando o nível de dependência das empresas com relação ao resíduo é maior. Mesmo havendo um elevado grau de dependência, fatores externos podem inviabilizar a utilização de resíduos. O custo inviabiliza a instalação de novas operações industriais visando apenas a utilização de resíduos industriais como matéria-prima. Extrapolar a relação comercial das empresas para um caráter colaborativo pode auxiliar a atenuar estes fatores externos, quebrar barreiras e estimular o aumento na reutilização dos resíduos. Salienta-se, porém, a existência de oportunidades para a instalação de empresas ou cooperativas capazes de retrabalhar o resíduo siderúrgico visando sua utilização em outras aplicações. / The industrial waste management becomes a strategic issue in business. The increase of environmental awareness by consumers and the legal requirements has led companies to review their position regarding face the disposal of their industrial waste. A competitive analysis of supply chains can not be restricted to the traditional one-way flow of products. The reverse channel of wastes should also be evaluated, aiming to close the cycle for the reuse of materials or the use of industrial waste in other applications. In this context, the steel industry distinguished by its ability to use scrap metal as raw materials and generate industrial wastes capable of being used as raw material in other industrial sector. The objective of this study is to analyze the potential to establish an environmentally sustainable supply-chain through the reuse of industrial waste arising in the steel industry. To accomplish this, two case studies were conducted. In the first study was reported the relations between seven companies belonging to the same supply chain and discussed how these relations can help to break down barriers and encourage the reuse of waste. In the second case study were assessed four main waste generated by a steel mill, evaluating the possibilities and limits for the reuse of the waste as raw material in other economic activities. The results showed that most relationships order to reuse the waste is strictly commercial. The reuse increases when the companies levels’ of dependency for the waste is higher. Even with a high degree of dependence, external factors may prevent the use of waste. Extrapolate the business relation of the companies for a collaborative relationship can help to mitigate these external factors, break down the barriers and increase the reuse of waste. Cost prevents the installation of new industrial operations to only the use of industrial waste as raw material. However there are opportunities for the installation of companies or cooperatives able to rework the steel waste for use in other applications.