Die anspruchsvollen Zielsetzungen zum CO2-Ausstoß von Kraftfahrzeugen verlangen immer stärker nach hocheffizienten Fahrzeugkonzepten und werden zukünftig zu deutlich höheren Elektrifizierungsanteilen der Antriebe führen. Die große Herausforderung liegt dabei in der Lösung des Zielkonfliktes zwischen voll elektrischem Fahren und erstfahrzeugtauglicher Reichweite. Im Rahmen eines Forschungsprojektes zur Konzeption von Hybridfahrzeugen hat die BMW Forschung ein Konzeptfahrzeug entwickelt, das im urbanen Bereich emissionsfrei betrieben werden kann und dennoch alltagstauglich für spontane längere Fahrten nutzbar ist (Abbildung 1). Die für dieses Projekt abgeleiteten Ziele waren ein Verbrauch von < 2,5 l im Ladungserhaltungsbetrieb, eine E-Reichweite von 100 km, eine BMW-adäquate Beschleunigung von < 8 sec von 0 auf 100 km/h, eine erstfahrzeugtaugliche Höchstgeschwindigkeit von 180 km/h, ein Raumangebot auf Niveau heutiger viersitziger Coupés im Kompaktsegment und eine Gesamtreichweite von 1.000 km (Eiletz 2015a). Im Rahmen des Beitrags werden sowohl Prozess und Vorgehensweise bei der Gestaltung des Hocheffizienz-Konzeptfahrzeugs als auch die Ergebnisse des Forschungsprojektes dargelegt.

Energy mix modellers often use a constant emissions factor model, which more or less implies a constant heat rate, when trying to show the emissions reduction benefits of integrating renewable power generation system on the grid. This approach does not consider the fact that there is a deterioration in the heat rate with load for the Coal Fired Power Plants that need to accommodate the additional renewable supply. If varying heat rate were to be included in a study, it is often limited to plant specific cases. This PhD presents a novel Variable Turbine Cycle Heat Rate (V-TCHR) model for predicting the part load Turbine cycle heat rate (TCHR) response of various Coal Fired Power Plant (CFPP) architectures, without detail knowledge of the entire steam cycle parameters. A total of 192 process models of representative CFPP architectures were developed using a Virtual Plant software. The models had different combinations of the degree of reheat; the throttle temperature; throttle pressure; and condenser cooling technology. The part load response of all the models were simulated using the software.

Freight transport is a large contributor to emissions of CO2 and to mitigate its environmental impact is essential in strive for a sustainable future. Existing reports usually discuss the issues from a national or global perspective, but rarely provide any concrete or practical information on an organizational level. This report aims to describe the key driving factors of CO2 emissions caused by freight transport and recommend suitable measures for organizations to mitigate their environmental impact. To do this, a case study at Atlas Copco’s business area Industrial Technique (ITBA) is performed, four different business scenarios are created and the emissions from the scenarios are simulated. ITBA is a decentralized organization with most of the production sites and sub suppliers in Europe. Over 90% of the finished goods are sent to a distribution center in Belgium and then delivered to the customers. Today, most customers are located in Europe and this market accounts for nearly 80% of the distributed weight. However, ITBA believe in a strong growth in the North American and Asian markets and that the customer base will look much different in 2020. More customers at longer distances from the distribution center will lead to a heavily increased use of air freight, resulting in higher emission levels. This study shows a clear correlation between the total CO2 emissions and the share of air freight. In order for ITBA to expand their business and at the same time lower their emissions, actions are required. This report shows that a lower share of air freight and the use of several decentralized distribution centers can reduce the emissions significantly. Other means to lower the emissions include relocation of production sites, education to increase the awareness within the organization and including environmental performance when evaluating third party logistics.

The numerous buildings that currently require thermal rehabilitation in Romania means that substantial resources and a large number of competent people are required to carry out surveys and energy audits. However, commercial energy balance software is mostly unaffordable for those organisations involved in this process. This paper describes an energy balance programme – ENEFControl – developed to be a rapid, low cost, local tool able to assist in the choice of energy efficient solutions for buildings. To test the software, thermal and energy analyses were carried out on a 1970s built apartment block in Transylvania. Based on these analyses, three constructive scenarios were proposed for thermal rehabilitation. Compared to the performance of the analysed building, the thermal and energy performance of the retrofitted building in all three scenarios significantly improved. Since European Union accession in 2007, rapidly rising energy costs have affected the Romanian population. ENEFControl offers Romanian engineers and architects an opportunity to speed up the rehabilitation programme of buildings without the need for more expensive expertise and tools.

Stålindustrin är kraftigt energi och utsläppsintensiv och står för upp till cirka 7% av de globala 𝐶𝑂2-utsläppen. Den huvudsakliga utsläppskällan utgörs av masugnsprocessen där järnmalm reduceras till råjärn med hjälp av fossilt kol i den malmbaserade processvägen. Flera tidigare studier har visat att den mest effektiva metoden för att minska industrins utsläpp av 𝐶𝑂2 och därmed bidrag till klimatförändringar är att öka andelen skrot i kolfärskningsprocessen för att på så sätt minska behovet av råjärn.  Syftet med studien var att undersöka möjligheterna att minska stålindustrins utsläpp av 𝐶𝑂2 genom en ökad andel skrot i kolfärskningsprocessen. Rapporten delades upp i två delar, inledningsvis en litteraturstudie som ge en bild över vilka metoder som finns tillgängliga samt vilken potentiell effekt dessa har. Den andra delen baserades på analyser av produktionsdata från SSAB Oxelösund. Tillsammans med resultatet från litteraturstudien användes analyserna för att ta reda på hur mycket råstålets 𝐶𝑂2-avtryck skulle kunna minskas med användning av metoder relevanta för det specifika stålverkets förutsättningar, förbättringsområden och framtida planer.  Parametrarna som undersöktes utgjordes av effekt på skrotinsmältning samt övriga utmaningar och fördelar kopplat till industrins klimatpåverkan. Resultatet från litteraturstudien visade att det fanns ett flertal effektiva metoder för att öka skrotinsmältningskapaciteten i kolfärskningsprocessen och att dessa vid kombinerad användning har en addidativ effekt och har potential att höja skrotinsmältningen avsevärt. Effekten av dessa är dock till stor del beroende på utgångspunkt och produktionsspecifika förutsättningar och måste undersökas vidare genom exempelvis industriförsök.  Eftersom stålverket ställer om produktionen till 2026 kan inte några större investeringar för att minska utsläppen från den äldre produktionen anses vara motiverbar både gällande utsläpp av 𝐶𝑂2 och investeringskostnad. Analyserna av produktionsdata tillsammans med resultatet från litteraturstudierna visade att det fanns flera förbättringsområden och rimliga metoder för stålverket att öka sin skrotinsmältning med syfte att minska utsläppen av 𝐶𝑂2. Genom implementering av dessa metoder som skulle skrotinsmältningen kunna ökas med 2,3 % vilket skulle resultera i en relativ minskning av råstålets 𝐶𝑂2-avtryck med 2,8%.

This study focuses on assessing the greenhouse gas emissions and energy efficiency of 40-tonne haulage trucks in fuel production and manufacturing in a Swedish context. The aim was to provide accurate greenhouse gas accounting and evaluate the contribution to mitigating climate change. Four scenarios were analysed: hydrogen from steam reforming, hydrogen from electrolysis, biomethane from biogas, and electricity in battery-electric vehicles. A comprehensive methodology involving literature review, data collection, and CO2 emissions calculations was employed. The manufacturing stage had higher CO2 emissions than fuel production for all scenarios. Hydrogen from steam reforming had the lowest emissions during manufacturing, while LBM from organic waste had the lowest emissions during fuel production. Sensitivity analysis highlighted the importance of lifespan, fuel consumption, and electricity generation in emissions. This research provides insights into renewable technologies and underscores the need for optimization to achieve climate goals. The study supports EU and Swedish climate laws and emphasizes the significance of considering the full life cycle of fuels to accurately assess their environmental impact.

Environmental issues are a vital concern in today’s world. The Swedish government and local businesses are developing a sustainable business and eco-friendly environment for city inhabitants. Last-mile pickup and delivery services are a key concern, which significantly impacts the environment and society. The Norwegian/Swedish parcel delivery company Bring, the reusable waste management company Ragn-Sells, the city of Stockholm, the research institute Sustainable Innovation, and the KTH Royal Institute of Technology are jointly working together in the Intercitylog2 project with a vision to handle better last-mile pickups or deliveries that are jointly serviced by small electric vehicles from an urban micro terminal. This thesis addresses the optimizations of simultaneous pickup and delivery operations using homogeneous vehicles and considering vehicle capacity, time windows and environmental constraints. A mathematical model is developed to address the problem using an exact commercial solver. The quality of the solutions has been evaluated with real pickup and deliveries of the participating company. The primary objective function is formulated to minimize the travel cost by finding the shortest path, and the results are compared with current routing operation data. KPIs are developed and evaluated based on the facts and figures from the obtained results of the experiments. The two scenarios, big vehicles and small vehicles are also developed and evaluated to find the best route optimization opportunity for the companies. The results show that the optimized operation could decrease delivery distance by 36.72% and 37.13% and delivery time by 43.65% and 47.08% for big and small vehicles operations, respectively, compared to the current routing operations. A round trip can complete within a defined time frame to avoid the battery running out during a route. Energy constraints demonstrate that using electric vehicles considerably reduce significant amounts of CO2 emission from the environment. / Miljöfrågor är en viktig fråga i dagens värld. Den svenska regeringen och lokala företag arbetar tillsammans för att utveckla ett hållbart företagande och miljövänlig miljö för stadens invånare. Last-mile hämtning och leveranstjänster är en viktig fråga, som avsevärt påverkar miljön och samhället.Det norsk/svenska paketleveransföretaget Bring, återanvändbara avfallshanteringsföretaget Ragn- Sells, Stockholms stad, forskningsinstitutet Sustainable Innovation och Kungliga Tekniska Högskolan arbetar tillsammans i Intercitylog2-projektet för en vision för att bättre hantera last-mile pickuper eller leveranser som gemensamt betjänas av små elfordon från en urban mikroterminal. Detta examensarbete behandlar optimering av samtidiga hämtnings- och leveransoperationer med homogena fordon och med hänsyn till fordonskapacitet, tidsfönster och miljömässiga begränsningar. En matematisk modell utvecklas för att ta itu med problemet med en exakt kommersiell lösare och kvaliteten på lösningarna har utvärderats med verklig upphämtning och leveranser från det deltagande företaget. Den primära målfunktionen är formulerad för att minimera reskostnaden genom att hitta den kortaste vägen, och resultaten jämförs med aktuella ruttoperationsdata. KPI:er utvecklas och utvärderas utifrån fakta och siffror från de erhållna resultaten av experimenten. De två scenarierna, stora fordon och små fordon, är också utvecklade och utvärderade för att hitta den bästa ruttoptimeringsmöjligheten för företagen. Resultaten visar att den optimerade driften kan minska leveransavståndet med 36,72% och 37,13% och leveranstiden med 43,65% och 47,08% för stora och små fordonsoperationer, jämfört med nuvarande ruttoperationer. En tur och retur kan genomföras inom en definierad tidsram för att undvika att batteriet tar slut under en rutt. Energibegränsningar visar att användning av elfordon avsevärt minskar betydande mängder CO2-utsläpp från miljön.

No description available.

As per the Paris agreement in 2015, 190 nations have joined the cause to cut the Greenhouse gas (GHG) emissions. To limit global warming, the aim is to reduce the global emissions to half by 2030 compared to 2012 and reach net zero by 2050. The transportation industry can play a big role to achieve this target. The freight transportation sector need to reduce the emissions by 20% (5.7 Gt) by 2030 compared to 2020 (7.2Gt) in order to reach the Net Zero Emissions goal by 2050[1]. At Mycronic group, freight transportation operations generate the third largest GHG and CO2 emissions after customer use of products and Material use. Most of the in-bound and out-bound deliveries are carried out by air freight. Air freight creates the highest emissions out of all the freight transport systems. To reduce the use of air freight and meet the requirements of global agreement, Mycronic group aims to deliver products in more sustainable and effective ways. Hence, this study aims to find less carbon-intensive shipping solutions for outbound deliveries of Mycronic products. A comparative study of current freight logistics system and a more sustainable system has been carried for one of the Mycronic AB divisions’ products and specific to outbound deliveries from Sweden to USA. Study of future trends of freight transport system in terms of sustainability with respect to upcoming technology, policies and initiatives have been carried out. For the calculation of emissions, a third-party proprietary software was used to analyse and compare the sustainable solutions. Product forecasting and the making of a tCO2e calculation sheet for salespeople were also carried out as support for the company to implement the suggested solution.Shipping of products through waterways is much more sustainable compared to other transport modes and that it should therefore be adopted more often to deliver products. A multi-modal transport system, including shipping by sea freight and further combined by road or rail freight found to be the most efficient solution to reduce the emissions. To adopt this solution, the main challenges appeared are the client acceptance for longer lead times and organizational behaviour change within Mycronic group. The technical requirements of the product analysed in this study did not prove to be an issue for transporting the product by waterways. / I enlighet med Parisavtalet 2015 har 190 länder anslutit sig till målet att minska utsläppen av växthusgaser (GHG). För att begränsa den globala uppvärmningen är målet att halvera de globala utsläppen till 2030 jämfört med 2012 och att nå nettonoll till 2050. Transportbranschen kan spela en stor roll för att uppnå detta mål. Godstransportsektorn behöver minska utsläppen med 20 % (5,7 Gt) till 2030 jämfört med 2020 (7,2 Gt) för att nå målet om nettonollutsläpp till 2050[1].På Mycronic group genererar godstransportverksamheten de tredje största utsläppen av växthusgaser och koldioxid efter kundernas användning av produkter och materialanvändning. De flesta inkommande och utgående leveranser sker med flygfrakt. Flygfrakt skapar de högsta utsläppen av alla frakttransportsystem. För att minska användningen av flygfrakt och uppfylla kraven i det globala avtalet strävar Mycronic Group efter att leverera produkter på ett mer hållbart och effektivt sätt. Syftet med den här studien är därför att hitta mindre koldioxidintensiva fraktlösningar för utgående leveranser av Mycronics produkter. En jämförande studie av nuvarande fraktlogistiksystem och ett mer hållbart system har genomförts för en av Mycronic AB:s divisioners produkter och specifikt för utgående leveranser från Sverige till USA. En studie av framtida trender för godstransportsystem i fråga om hållbarhet med hänsyn till kommande teknik, politik och initiativ har genomförts. För beräkning av utsläpp har en tredjeparts programvara använts för att analysera och jämföra de hållbara lösningarna. Produktprognoser och utarbetande av ett kalkylblad för tCO2e-beräkningar för säljare genomfördes också som stöd för företaget att genomföra den föreslagna lösningen.Transport av produkter via vattenvägar är mycket mer hållbart jämfört med andra transportsätt och bör därför användas oftare för att leverera produkter. Ett multimodalt transportsystem, med sjötransport och kombinerad transport på väg eller järnväg, visade sig vara den mest effektiva lösningen för att minska utsläppen. De största utmaningarna för att införa denna lösning är kundernas acceptans för längre ledtider och en förändring av det organisatoriska beteendet inom Mycronic-koncernen. De tekniska kraven på den produkt som analyserades i denna studie visade sig inte vara något problem för transport av produkten på vattenvägar.

La thèse s’intéresse au contrôle de la température d’un front de combustion propagé dans un milieu poreux contenant du carbone fixe et des carbonates (CaCO3). L’objectif principal est de réduire la température, in situ (récupération d’huile ou production de gaz à partir d’un schiste bitumineux) ou dans un procédé (combustion de semicoke), afin de limiter la décarbonatation du milieu et les émissions induites de CO2. Le milieu réactif retenu pour réaliser les expériences en laboratoire est un schiste bitumineux préalablement broyé (0.5 à 2 mm) et pré-pyrolysé, appelé semicoke. Le front est propagé en co-courant. La première technique testée expérimentalement est l’ajout au semicoke d’un matériaux inerte (sable) et/ou d’un matériaux réactif (CaCO3) afin de faire varier le taux de carbone fixe et le taux de CaCO3 et ceci indépendamment. Nous montrons que l’augmentation de CaCO3 permet de baisser la température à 800 °C, mais pas en dessous, ce qui ne permet pas d’éviter la décarbonatation. Faire chuter le contenu en carbone fixe permet de baisser la température du front, voire d’atteindre l’extinction. Aux températures de propagation les plus basses, la décarbonatation est fortement limitée. En revanche le front ralentit car il n’utilise plus tout l’oxygène alimenté. La deuxième technique originale consiste à ajouter du CO2 (20 %molaire) dans l’air de combustion. Nous montrons que dans le cas d’un front chaud, ceci permet de réduire le taux de décarbonatation de 100% à 70%, et d’augmenter en parallèle la production de CO résultant de l’oxydation du carbone fixe, ce qui augmente le PCI du gaz produit. Sur un front plus froid, la décarbonatation qui était de 20% est totalement évitée par l’ajout de CO2. Enfin, des expériences sont proposées dans le mode de combustion “reaction trailing”, très peu connu et mis en oeuvre. Ce mode a l’intérêt majeur d’éviter les réactions de “Lower Temperature Oxidation” préjudiciables au rendement en huile ou en gaz d’un process in situ. Des expériences stables et répétables sont réalisées avec différents pourcentages d’oxygène dans le gaz alimenté. La température du front est directement liée à ce paramètre ; la décarbonatation est clairement limitée dans ce mode de propagation. Deux types de modélisation sont proposés. Un bilan de matière et d’énergie basé sur des expressions analytiques simples permet d’évaluer la température du front et sa vitesse de propagation. Un modèle numérique développé par l’IMFT se base sur des équations de transfert convectif/diffusif de chaleur et de matière, couplées aux réactions d’oxydation du carbone (en CO et en CO2) et de décarbonatation de CaCO3. Il décrit de façon très satisfaisante les expériences en mode “reaction leading” avec variation de la composition du milieu (première technique). / This PhD thesis focuses on the control of the smoldering front propagating in a porous medium containing fixed carbon and carbonates (CaCO3). The main objective is to reduce the front temperature, in situ (oil recovery or gas production from oil shale) or in process (combustion of semicoke), in order to limit the medium decarbonation and the resulting CO2 emissions. The reactive porous medium retained to realize the laboratory experiments is a crushed (0.5 to 2 mm) and pre-pyrolyed oil shale, called semicoke. The front propagates in co-current. The first technique experimentally tested is the addition to the semicoke of an inert material (sand) and/or a reactive material (CaCO3) to vary the contents of fixed carbon and of CaCO3, independently. We show that the increase of the CaCO3 content enables to reduce the temperature to 800 °C, but not below; this does not allow to avoid decarbonation. Bringing down the fixed carbon content enables to reduce the front temperature, see even to reach extinction. In the lowest temperatures of propagation, the decarbonation is strongly limited. On the other hand, the front slows down because it does not use all of the fed oxygen. The second original technique consists in adding CO2 (20 mol.%) to the oxidizer air. We show that for a hot front, the decarbonated fraction is reduced from 100% down to 70%, and the CO production at fixed carbon oxidation is increased; this leads to increase the LCV of the produced gas. For a cold front, the decarbonation which was 20%, is totally avoided by adding CO2. Finely, experiments are proposed in the “reaction trailing” combustion mode, little known and implemented. This mode has the major interest to avoid the reactions of “Lower Temperature Oxidation” prejudicial for oil or gas yields in in situ process. Stable and repeatable experiments are realized with different oxygen fractions in feeding gas. The front temperature is directly linked to this parameter; the decarbonation is clearly limited in this mode of propagation. Two types of modeling are proposed. A mass and thermal balance based on simple analytical expressions enables to evaluate the front temperature and velocity. A numerical model developed by IMFT is based on convective/diffusive heat and mass transfer equations coupled with the oxidation reactions (into CO and CO2) and CaCO3 decarbonation is proposed. It describes in a very satisfactory way the experiments in the “reaction leading” mode with variation of the medium composition (first technique).