[ES] Históricamente, el sector del transporte de servicio mediano y pesado ha sido desafiado por las regulaciones de emisiones que se han impuesto a lo largo de los años, lo que requirió intensificar el esfuerzo de investigación con el objetivo de avanzar en el desarrollo tecnológico para ofrecer una opción que cumpla con las normas a un precio similar para el propietario. No obstante, la reciente introducción de la normativa EUVI ha requerido la adición de un complejo sistema de postratamiento, agregando nuevos costes fijos al producto, así como costes operativos con el consumo de urea. Este avance fue necesario debido a la limitación de la combustión diésel convencional que no puede desacoplar las altas emisiones de NOx y la eficiencia. Esta limitación tecnológica ha impulsado la investigación sobre diferentes conceptos de combustión que podrían mantener niveles de eficiencia similares a los de la combustión diésel controlando la formación de emisiones durante el proceso de combustión. Entre las diferentes soluciones que han ido apareciendo a lo largo de los años, se demostró que la Ignición por Compresión Controlada por Reactividad (RCCI por sus siglas en inglés) tiene una ventaja competitiva debido a su mejor controlabilidad, alta eficiencia y bajas emisiones de hollín y NOx. A pesar de sus beneficios, la extensión de RCCI a la operación de mapa completo ha indicado limitaciones importantes como gradientes de presión excesivos a alta carga, o alta inestabilidad de combustión y productos no quemados a baja carga del motor. Recientemente, se introdujo el concepto de combustión Dual-Mode Dual-Fuel (DMDF) como un intento de resolver los inconvenientes de la combustión RCCI manteniendo sus ventajas. Los resultados preliminares obtenidos en un motor mono cilíndrico (SCE por sus siglas en inglés) han demostrado que el DMDF puede alcanzar niveles de eficiencia similares a los de la combustión diésel convencional al mismo tiempo que favorece niveles ultra bajos de hollín y NOx. Si bien, los requisitos de la condición límite son difíciles de encajar en el rango operativo de sistema de gestión de aire, así como inconvenientes como el exceso de HC y CO que aún persiste en la zona de baja y media carga, lo que puede ser un desafío para el sistema de postratamiento. Además, las futuras regulaciones a corto plazo exigirán una reducción del 15 % de las emisiones de CO2 en 2025, reto que la literatura sugiere que no se logrará fácilmente solo mediante la optimización del proceso de combustión. En este sentido, esta tesis tiene como objetivo general la implementación del concepto de combustión DMDF en un motor multicilindro (MCE por sus siglas en inglés) bajo las restricciones de las aplicaciones reales para realizar una combustión limpia y eficiente en el mapa completo a la vez que brinda alternativas para reducir la concentración de HC y CO y lograr un ahorro de CO2. Este objetivo se logra mediante un primer extenso procedimiento de calibración experimental que tiene como objetivo trasladar las pautas de la combustión DMDF del SCE al MCE respetando los límites operativos del hardware original, evaluando su impacto en los resultados de combustión, rendimiento y emisiones en condiciones estacionarias y condiciones de ciclo de conducción. A continuación, se realizan estudios específicos para abordar el problema relacionado con la concentración excesiva de productos no quemados mediante investigaciones experimentales y simulaciones numéricas para comprender las consecuencias del uso de combustibles con diferente reactividad en la eficiencia de conversión del catalizador de oxidación original y su capacidad para lograr emisiones en el escape menores que el límite EUVI. Finalmente, se busca la reducción de CO2 a través de la modificación del combustible, investigando tanto la mejora del proceso de combustión como el equilibrio entre el ciclo de vida del combustible. / [CA] Històricament, el sector del transport de servei mitjà i pesat ha sigut desafiat per les regulacions d'emissions que s'han imposat al llarg dels anys, la qual cosa va requerir intensificar l'esforç d'investigació amb l'objectiu d'avançar en el desenvolupament tecnològic per a oferir una opció que complisca amb les normes a un preu similar per al propietari. No obstant això, la recent introducció de la normativa EUVI ha requerit l'addició d'un complex sistema de postractament, agregant nous costos fixos al producte, així com costos operatius amb el consum d'urea. Aquest avanç va ser necessari a causa de la limitació de la combustió dièsel convencional que no pot desacoblar les altes emissions de NOx i l'eficiència. Aquesta limitació tecnològica ha impulsat la investigació sobre diferents conceptes de combustió que podrien mantindre nivells d'eficiència similars als de la combustió dièsel controlant la formació d'emissions durant el procés de combustió. Entre les diferents solucions que han anat apareixent al llarg dels anys, es va demostrar que la Ignició per Compressió Controlada per Reactivitat (RCCI per les seues sigles en anglés) té un avantatge competitiu a causa de la seua millor controlabilitat, alta eficiència i baixes emissions de sutge i NOx. Malgrat els seus beneficis, l'extensió del RCCI a l'operació de mapa complet ha indicat limitacions importants com a gradients de pressió excessius a alta càrrega, o alta inestabilitat de combustió i productes no cremats a baixa càrrega del motor. Recentment, es va introduir el concepte de combustió Dual-Mode Dual-Fuel (DMDF) com un intent de resoldre els inconvenients de la combustió RCCI mantenint els seus avantatges. Els resultats preliminars obtinguts en un motor mono-cilíndric (SCE per les seues sigles en anglés) han demostrat que el DMDF pot aconseguir nivells d'eficiència similars als de la combustió dièsel convencional al mateix temps que afavoreix nivells ultra baixos de sutge i NOx. Si bé, els requisits de la condició límit són difícils d'encaixar en el rang operatiu de sistema de gestió d'aire, així com inconvenients com l'excés de HC i CO que encara persisteix en la zona de baixa i mitja càrrega, la qual cosa pot ser un desafiament per al sistema de postractament. A més, les futures regulacions a curt termini exigiran una reducció del 15% de les emissions de CO¿ en 2025, repte que la literatura suggereix que no s'aconseguirà fàcilment només mitjançant l'optimització del procés de combustió. En aquest sentit, aquesta tesi té com a objectiu general la implementació del concepte de combustió DMDF en un motor multi-cilindre (MCE per les seues sigles en anglés) sota les restriccions de les aplicacions reals per a realitzar una combustió neta i eficient en el mapa complet alhora que brinda alternatives per a reduir la concentració de HC i CO i aconseguir un estalvi de CO¿. Aquest objectiu s'aconsegueix mitjançant un primer extens procediment de calibratge experimental que té com a objectiu traslladar les pautes de la combustió DMDF del SCE al MCE respectant els límits operatius del motor original, avaluant el seu impacte en els resultats de combustió, rendiment i emissions en condicions estacionàries i condicions de cicle de conducció. A continuació, es realitzen estudis específics per a abordar el problema relacionat amb la concentració excessiva de productes no cremats mitjançant investigacions experimentals i simulacions numèriques per a comprendre les conseqüències de l'ús de combustibles amb diferent reactivitat en l'eficiència de conversió del catalitzador d'oxidació original i la seua capacitat per a aconseguir emissions al tub d'escapament menors que el límit EUVI. Finalment, es busca la reducció de CO2 a través de la modificació del combustible, investigant tant la millora del procés de combustió com l'equilibri entre el cicle de vida del combustible. / [EN] The medium and heavy-duty transport sector was historically challenged by the emissions regulations that were imposed along the years, requiring to step up the research effort aiming at advancing the product development to deliver a normative compliant option at similar price to the owner. Nonetheless, the recent introduction of EUVI normative have required the addition of a complex aftertreatment system, adding new fixed costs to the product as well as operational costs with the urea consumption. This breakthrough was required due to the limitation of the conventional diesel combustion which cannot decouple high NOx emissions and efficiency. This technological limitation has boosted the investigation on different combustion concepts that could maintain similar efficiency levels than the diesel combustion while controlling the emission formation during the combustion process. Among the different solutions that have appeared along the years, Reactivity Controlled Compression Ignition (RCCI) was demonstrated to have a competitive edge due to its better controllability, high efficiency and low soot and NOx emissions. Despite the benefits, the extension of RCCI to full map operation has presented significant limitations, as excessive pressure gradients at high load and high combustion instability and unburned products at low engine load. Recently, Dual-Mode Dual-Fuel (DMDF) combustion concept was introduced as an attempt of solving the drawbacks of the RCCI combustion while maintaining its advantages. The preliminary results obtained in single cylinder engine (SCE) have evidenced that DMDF can achieves similar efficiency levels than those from conventional diesel combustion while promoting ultra-low levels of soot and NOx. Albeit, the boundary condition requirements are hard to fit in the operating range of commercial air management system as well as drawbacks like excessive HC and CO that still persists from low to medium load, which can be a challenge for the aftertreatment system. Moreover, short-term future regulations will demand a 15 % reduction of CO2 emissions in 2025 which was proven in the literature to not be easily achieved only by combustion process optimization. In this sense, this thesis has as general objective the implementation of the DMDF combustion concept in a multi-cylinder engine (MCE) under the restrictions of real applications to realize clean and efficient combustion in the complete map while providing alternatives to reduce the HC and CO concentration and accomplish CO2 savings. This objective is accomplished by means of a first extensive experimental calibration procedure aiming to translate the guidelines of the DMDF combustion from the SCE to the MCE while respecting the operating limits of the stock hardware, assessing its impacts on combustion, performance, and emission results under steady and driving cycle conditions. Next, dedicated studies are performed to address the issue related with the excessive concentration of unburned products by means of experimental investigations and numerical simulations, to understand the consequences of using fuels with different reactivity in the stock oxidation catalyst conversion efficiency and its ability in achieving EUVI tailpipe emissions. Finally, CO2 reduction is explored through fuel modification, investigating both combustion process improvement and well-to-wheel balance as paths to realize CO2 abatement. / This doctoral thesis has been partially supported by the Spanish Ministry of Science Innovation and Universities under the grant:"Ayudas para contratos predoctorales para la formación de doctores" (PRE2018-085043) / Lago Sari, R. (2021). Dual Mode Dual Fuel Combustion: Implementation on a Real Medium Duty Engine Platform [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/165366

No description available.

[ES] El etileno representa uno de los pilares de la industria química actual como parte de los denominados "productos químicos básicos". Los procesos de recuperación y valorización de etileno actuales están basados en fuentes de carbono de origen fósil y son operados a gran escala, por lo que tienen asociado un elevado coste energético y contribuyen significativamente a la emisión de gases de efecto invernadero. La preocupación actual por avanzar hacia la descarbonización de la industria química ha impulsado el diseño de procesos químicos más sostenibles. En este contexto, el diseño de nuevos procesos catalíticos (tándem), con alta economía atómica y operando a condiciones de operación más suaves, supone una alternativa de gran interés. La presente tesis doctoral se centra en el desarrollo de procesos catalíticos alternativos para la conversión de (bio-)etileno en productos de alto valor añadido, como el propileno o los compuestos oxigenados C3. En primer lugar, se ha estudiado el efecto de emplear diferentes soportes basados en óxidos metálicos en catalizadores de Rh de dispersión atómica para la hidroformilación de etileno en fase gas para producir propanal. Entre los materiales estudiados con diferente grado de reducibilidad superficial, el catalizador Rh1/SnO2 mostró el mejor rendimiento, con altos valores de actividad y con una selectividad a hidroformilación prácticamente total, a unas condiciones de operación muy suaves (P=20 bar, T=383 K). El comportamiento extraordinario de este material se ha atribuido a la capacidad de formar vacantes de oxígeno superficiales, lo que facilita la formación de especies de Rh de alta flexibilidad de coordinación y con propiedades electrónicas que se asemejan a de los catalizadores moleculares en disolución empleados industrialmente. A continuación, se estudió el uso de catalizadores bimetálicos Ag-Pt para la hidrogenación selectiva de aldehídos en presencia de olefinas. Para la composición óptima del catalizador (<4 at% Pt), se descubrió que las especies de Pt estaban altamente dispersas sobre la matriz de Ag, posiblemente en forma de las denominadas "aleaciones de átomos aislados". Dicho catalizador se combinó junto al catalizador de hidroformilación altamente selectivo Rh1/SnO2 en un proceso de hidroformilación reductiva, que permitió la conversión directa de etileno a 1-propanol con selectividad prácticamente total (98%) a conversiones de etileno >50%. Por último, se estudió la conversión de etileno a propileno mediante procesos tándem de dimerización-metátesis. Para ello, se estudiaron métodos de calentamiento específico y termometría selectiva combinando técnicas de calentamiento por inducción y termometría por luminiscencia. Dichos métodos resultaron adecuados para solventar las incompatibilidades de temperatura inherentes a los procesos de catálisis tándem del estado del arte y desbloquear, de esta manera, rendimientos inaccesibles para procesos operados mediante calentamiento convencional. / [CA] L'etilè representa un dels pilars de la indústria química actual com a part dels denominats "productes químics bàsics". Els processos de recuperació i valorització d'etilé actuals estan basats en fonts de carboni d'origen fòssil i són operats a gran escala, per la qual cosa tenen associat un elevat cost energètic i contribueixen significativament a l'emissió de gasos d'efecte d'hivernacle. La preocupació actual per avançar cap a la descarbonització de la indústria química requereix el disseny de processos químics més sostenibles. En este context, el disseny de nous processos catalítics (tàndem), amb alta economia atòmica i operant a condicions d'operació més suaus, suposa una alternativa de gran interés. La present tesi doctoral se centra en el desenvolupament de processos catalítics alternatius per a la conversió de (bio-)etilè en productes d'alt valor afegit, com el propilé o els compostos oxigenats C3. En primer lloc, s'ha estudiat l'efecte d'utilitzar diferents suports basats en òxids metàllics en catalitzadors de Rh de dispersió atòmica per a la *hidroformilación d'etilè en fase gas per a produir probresca. Entre els materials estudiats amb diferent grau de reducibilidad superficial, el catalitzador Rh1/SnO2 va mostrar el millor rendiment, amb alts valors d'activitat i amb una selectivitat a hidroformilació pràcticament total, a unes condicions d'operació molt suaus (P=20 bar, T=383 K). El comportament extraordinari d'este material s'ha atribuït a la capacitat de formar vacants d'oxigen superficials, la qual cosa facilita la formació d'espècies de Rh d'alta flexibilitat de coordinació i amb propietats electròniques que s'assemblen a dels catalitzadors moleculars en dissolució utilitzats industrialment. A continuació, es va a estudiar l'ús de catalitzadors bimetàl·lics Ag-Pt per a la hidrogenació selectiva d'aldehids en presència d'olefines. Per a la composició òptima del catalitzador (<4 at% Pt), es va descobrir que les espècies de Pt estaven altament disperses sobre la matriu de Ag, possiblement en forma dels denominats "aliatges d'àtoms aïllats". Aquest catalitzador es va a combinar al costat del catalitzador de hidroformilació altament selectiu Rh1/SnO2 en un procés de hidroformilació reductiva, que va permetre la conversió directa d'etilè a 1-propanol amb selectivitat pràcticament total (98%) a conversions d'etilé >50%. Finalment, es va a estudiar la conversió d'etilè a propilè mitjançant processos tàndem de dimerització-metàtesi. Per a això, es van a estudiar mètodes de calfament específic i termometria selectiva combinant tècniques de calfament per inducció i termometria per luminescència. Aquests mètodes van a resultar adequats per a solucionar les incompatibilitats de temperatura inherents als processos de catàlisis tàndem de l'estat de l'art i desbloquejar, d'esta manera, rendiments inaccessibles per a processos operats mitjançant calfament convencional. / [EN] Ethylene constitutes one of the pillars of the current chemical industry as part of the so-called "commodity chemicals". Current ethylene recovery and valorization technologies are based on fossil-based carbon feedstocks operated at the large scale, which are very energy-intense and contribute to important greenhouse gas emissions. The current concern on progressing towards a defossilized chemical industry calls for the design of more sustainable chemical processes. In this regard, the design of novel (tandem-) catalytic processes, with high atom economy at milder operation conditions, is desired. In this thesis, the conversion of (bio-)ethylene into high-added value chemicals such as propylene and C3 oxygenates via alternative catalytic processes is addressed. Firstly, metal oxide support effects have been explored in Rh single-atom catalysts for gas-phase ethylene hydroformylation to propanal. By exploring a series of materials with different surface reducibility, a Rh1/SnO2 catalyst showed to deliver the best performance, with high Rh-specific activity and essentially full selectivity to hydroformylation under very mild operation conditions (P=20 bar, T=383 K). The unconventional performance of this material has been ascribed to the capacity of forming surface oxygen vacancies on the SnO2 support, which triggers the formation of Rh species that resemble the electronic and coordination flexibility properties of Rh centers in benchmark molecular complexes operating in solution. Next, bimetallic Ag-Pt catalysts were explored, computationally and experimentally, for the selective hydrogenation of aldehydes in the presence of olefins under the same set of mild operation conditions. For the optimal catalyst formulation (<4 at% Pt), Pt species were highly dispersed within the Ag matrix, possibly forming a so-called "single-atom alloy". This catalyst was integrated with the fully selective hydroformylation Rh1/SnO2 catalyst in a reductive hydroformylation process, which unlocked the direct conversion of ethylene to 1-propanol with almost full selectivity (98%) at ethylene conversion >50%. Finally, the direct conversion of ethylene into propylene via tandem dimerization-metathesis has been explored. Catalyst-specific heating and thermometry methods, combining induction heating and remote luminescence thermometry, proved suitable to alleviate temperature incompatibilities inherent to state-of-the-art tandem catalytic processes and unlock catalytic performances inaccessible to conventionally heated conversion processes. / I would like to thank the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (MCIU) for my FPU grant (FPU17/04701) and the European Research Council (ERC) under the Horizon 2020 research and innovation program (ERC-CoG-TANDEng; grant agreement 864195), which have made possible the realization of this thesis. I would like to thank the Institute of Chemical Technology (ITQ) and the Spanish Research Council (CSIC) for giving me access to the infrastructure I have used for my PhD work. I would like also to thank the Institute of Materials Science of Madrid (ICMM) and the Massachusetts Institute of Technology (MIT) for giving me access to their facilities during my short stays. Thanks also to the ALBA synchrotron and, particularly, to the CLÆSS beamline for making possible the access to synchrotron experiments granting us with several beamtimes. Finally I would like to thank the Chemical and Nuclear Engineering department (DIQN) of the Polytechnic University of Valencia (UPV), for hosting me as a teaching assistant during these years / García Farpón, M. (2024). Tandem Catalytic Processes for Selective Ethylene Valorization into C3 Chemicals [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203261

[pt] O tema das mudanças climáticas é um dos maiores desafios globais por parte de governos nacionais e articulações internacionais, visando estabilizar as concentrações de Gases do Efeito Estufa (GEE) e evitar interferências antropogênicas perigosas sobre a atmosfera e o sistema climático global. De acordo com o Painel Intergovernamental para a Mudança de Clima (IPCC), as principais causas das mudanças climáticas estão relacionadas as emissões liberadas pela queima dos combustíveis fósseis que compõem a matriz energética de muitos países industrializados, tornando-se necessária a limpeza do componente fóssil, particularmente do carbono. O Brasil está entre os dez países que mais emite GEE, apesar de possuir uma das matrizes energéticas com mais energias renováveis do mundo, assumiu em 2015 na convenção do clima em Paris o compromisso global de descarbonização da economia e de aumentar a participação de fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar, na sua matriz energética. Valendo-se do alto potencial de irradiação solar no território brasileiro, o presente estudo aponta a geração distribuída de energia fotovoltaica como um dos caminhos para acelerar o ingresso do Brasil na economia de baixo carbono honrando o compromisso de mitigação dos GEE. Simulando cenários com base no ano de 2010 e usando o recurso de geoprocessamento, concluiu-se que com a instalação massiva de sistema fotovoltaico nos telhados dos domicílios brasileiros, é possível antecipar metas de mitigação dos GEE e gerar excedentes de emissões evitadas posicionando o Brasil como um importante protagonista na descarbonização da economia global até o final do século. / [en] Since the last decades of the twentieth century, human society has been facing economic and environmental crisis, influencing each other, drawing attention of national governments, international and non-governmental organizations together with several sectors of civil society. The economic crisis recently experienced by several countries and aggravated by various pressures of a global population that reached 7.3 billion in 2015 with a projected growth for 2030 of 8.5 billion people, will require an increase of employment, food production, water supply, energy production and industry development. As far as the environment is concerned, there is sufficient agreement by the scientific community, attributing to industrial processes, the use of fossil fuels, deforestation and land use throughout the 19th and 20th centuries, several environmental impacts such as: cumulative discharge of waste contaminating the soil, rivers and oceans; overexploitation of natural resources often leading to the risk of their depletion; emission of polluting gases (particularly CO2) causing global temperature rise, warming the atmosphere and oceans reducing snow and melting ice from the glacial regions, acidifying and raising the level of the oceans; use of agrochemicals and pesticides in agricultural activities contaminating soil and food; deforestation leading to severe ecological imbalances, biodiversity loss and changes in climate patterns. From this global context, several countries have been restructuring their laws and economies to stop the predatory exploitation of natural resources and implementing actions to clean up their energy matrix and decarbonize the economy reducing carbon emissions of fossil fuels sources responsible for the environment contamination.

Global energy transitions and rises in demand for critical raw materials (CRMs) are predicted to reshape global politics in yet uncertain but profound ways. With CRMs being vital for Europe’s decarbonization process, the present study sets out to examine the EU’s geopolitical discourse by taking an inquisitive yet critical stance focusing particularly on the new “geopolitical” Commission’s geopolitical reasoning on CRMs. Building upon critical geopolitics, a discourse analysis was conducted on 9 European Commission communications (2019–2020). Three key observations were made: first, a ‘geopolitical’ and ‘assertive’ EU is crucial in an increasingly ‘fragile’, ‘polarized’ and ‘competitive’ world. Second, securing CRMs is a ‘security question’, requiring ‘strategic approaches and partnerships’, notably with ‘resource–rich regions’ and particularly with Africa. Third, the EU’s narrative is ambiguous. While classical geopolitical assumptions are distinguishable, it remains questionable whether the EU will depart from its familiar path of liberal cooperation, multilateralism and trade when scouting for CRMs, although its role as a “benign ally” can be questioned. Further studies on the EU’s geopolitical reasoning, along with its actual practice in the area of CRMs, are warranted. Likewise, a critical reading of reports and foresight preceding EU policymaking is encouraged, to better comprehend how the EU’s dominating geopolitical discourse on CRMs and subsequent practice is produced in the first place.

The human influence of global climate is an issue currently assessed in various mitigation strategies. Stockholm County has committed to becoming carbon neutral by 2040 and negative by 2045 according to the Paris agreement. The strategy includes cutting of various sectors emissions as well as compensating for remaining emissions with carbon sequestration methods. Accounting for ecosystems ability to sequester carbon at local level in green urban areas is an important in carbon offset efforts. It has emerged from previous research that the sequestration rate may differ depending on vegetation age and thus time passing, which is not assessed on a regional level, which is important for carbon offset efforts to accurately account for the sequestration potential in long-term mitigation strategies. This study therefore aims to fill the knowledge gap of how the temporal aspect affects the current sequestration potential and future predictions, as well as assessing how it can aid in reaching carbon neutrality by 2040. The study are thus aiming to answer the research questions (1) how the carbon sequestration potential of the existing green areas change over time in Stockholm County, (2) if additional measures need to be taken to preserve or increase carbon sequestration to maintain carbon neutrality until 2040 and (3) how the knowledge of sequestration dynamics aid in reaching a carbon neutral city by 2040. A weighing of which Corine Land Cover categories was performed and concluded in the including; discontinuous structures, green urban areas, forests and wetlands, due to their contribution to sequestration potential, estimated change through time, and relevance for Stockholm County. The spatial analysis was made based on calculations with information obtained from processing of obtained data on land cover and species distribution as well as scientific literature on sequestration rates of each vegetation across all life stages, where Net Ecosystem Production was the main measurement used. The estimated results were computed in a Geographic Information System to simulate and visualize the sequestration rates of current and future predictions of 2040 sequestration potential as well as locating areas of interest. The findings show that by including temporal aspects to the assessment of carbon sequestration potential in Stockholm County, the current and future sequestration potential increased from previous research estimations. The total current sequestration potential was 2,8 MtCO2-eq annually and the predictions were estimated to 3,3 MtCO2-eq per year in 2040. As the current emissions in Stockholm County are currently 6 MtCO2-eq per year, the natural sequestration potential provided by the green areas is compensating for 46% of the current emissions. As the estimated future emissions are 0,95 MtCO2-eq annually, the natural sequestration potential more than compensates for the emissions in the county, if the predicted emission reductions are realized. Although further measurements are not seemingly required to achieve carbon neutrality in 2040, the findings further locate areas and species where management practices or protection is beneficial to further add to the sequestration potential of Stockholm County. / Den mänskliga påverkan på det globala klimatet är ett problem som för närvarande bedöms i olika klimatåtgärder. Stockholms län har förbundit sig till ett mål att bli koldioxidneutralt till 2040 och koldioxidnegativt till 2045 enligt Parisavtalets överenskommelser. Strategin innefattar att minska utsläppen från olika sektorer samt att kompensera de återstående utsläppen med olika metoder för koldioxidlagring. Ekosystemens förmåga att binda kol på lokal nivå i gröna stadsområden är en viktig del av ansträngningarna för att kompensera för utsläppen. Det har varit uppenbart från tidigare forskning att potentialen av koldioxidlagring kan skilja sig åt beroende på vegetationens ålder samt passerande tid, även om aktuell forskning inte omfattar frågan på regional nivå, vilket är viktigt för insatser som omfattar koldioxidkompensation så att lagringspotentialen kan redovisas korrekt i de långsiktiga klimatåtgärderna. Denna studie syftar därför till att fylla kunskapsluckan gällande hur den tidsmässiga aspekten påverkar den befintliga lagringspotentialen och framtida prognoser samt hur det kan bidra till att nå koldioxidneutralitet fram till 2040. Studien avser därmed till att svara på forskningsfrågorna (1) hur kolbindningspotentialen för de befintliga grönområdena förändras över tid i Stockholms län, (2) ifall ytterligare åtgärder behöver vidtas för att bevara eller öka koldioxidbindningen för att uppnå eller bibehålla koldioxidneutralitet fram till 2040 och (3) hur kunskapen om koldioxidlagringsdynamiken underlättar för att nå en koldioxidneutral region år 2040. En avvägning av vilka Corina marktäckeskategorier utfördes och resulterade i inkludering av; diskontinuerliga strukturer, gröna stadsområden, skogar och våtmarker, där koldynamiken och omfattningen av lagringspotentialen var relevant för Stockholmsregionen. Den rumsliga analysen gjordes baserad på beräkningar med information erhållen genom bearbetning av införskaffad data om marktäcke och artfördelning samt vetenskaplig litteratur om kolbindningshastighet för varje vegetation över alla livsstadier, där Net Ecosystem Production var det huvudsakliga måttet. De uppskattade resultaten beräknades i ett Geografiskt Informationssystem för att simulera och visualisera lagringshastigheten för nuvarande och framtida förutsägelser om sekvestreringspotentialen år 2040 samt att lokalisera intressanta. Resultaten visar att genom att inkludera tidsmässiga aspekter i bedömningen av kolbindningspotentialen i Stockholms län ökade den nuvarande och framtida bindningspotentialen från tidigare forsknings uppskattningar. Den totala nuvarande lagringspotentialen var 2,8 MtCO2-ekv årligen och de framtida prognoserna uppskattades till 3,3 MtCO2-ekv årligen år 2040. Eftersom de nuvarande utsläppen i Stockholms län för närvarande är 6 MtCO2-ekv årligen, kunde man se att den naturliga lagringspotentialen som grönområdena avsåg, kompenserar för 46 % av de nuvarande utsläppen. Eftersom de beräknade framtida utsläppen är 0,95 MtCO2-ekv per år, mer än kompenserar de gröna områdena för de utsläpp som sker i länet, om den förutsedda reduceringen av utsläppen sker. Även om ytterligare mätningar inte tycks behövas för att uppnå koldioxidneutralitet till 2040, lokaliseras ytterligare områden samt arter i resultatet där förvaltning eller skydd är fördelaktiga för att ytterligare förbättra lagringspotentialen i Stockholms län.

No description available.

Climate change is the most pressing environmental challenge of our time, with global temperatures rising and extreme weather events becoming more frequent. The corporate sector, particularly large industrial entities, faces increasing scrutiny due to its significant contributions to global emissions. This thesis examines Scope 3 emissions reporting within the mining and extractive industries, focusing on data quality and comparing Nordic and international practices.    Using a self-developed theoretical model of logic, concepts, metrics, and tools, this research investigates how these industries report their Scope 3 emissions and identifies gaps in current practices. The study utilizes an abductive approach, combining both inductive and deductive methods, supported by a mixed-method combined of empirical data from publicly available sustainability reports and an online questionnaire, targeting mining and extractive companies and sustainability managers.   Key findings reveal considerable variability in how companies report Scope 3 emissions, with Nordic companies often lagging behind their international counterparts despite strong sustainability credentials. Data quality concerns, including issues of accuracy, completeness, and timeliness, undermine stakeholders' ability to make informed decisions. Additionally, the research highlights diverse tools and methodologies employed by companies, noting that the lack of clear guidelines often hinders their effectiveness.   This thesis contributes to a deeper understanding of Scope 3 emissions management, emphasizing the need for standardized and effective reporting practices.

Decarbonizing Sweden’s transport sector is crucial to achieving Sweden’s greenhouse gas reduction goals until 2030 and 2045 as it accounts for one-third of Sweden’s total domestic greenhouse gas emissions. Among the transport sector, maritime vessels are an example that needs to be decarbonized and, as a response, electric solutions have risen as one solution due to the potential benefits, such as greenhouse gas reductions and improved air quality. Thus, investigating how battery-electric propulsion can assist in the transition toward a sustainable maritime sector is of significance. Considering this, the thesis investigates the opportunities and trade-offs between diesel and battery-electric propulsion for a conceptual passenger vessel in the Stockholm archipelago. More specifically, the thesis evaluates technical, environmental, and economic aspects of distinct battery-electric and diesel propulsion alternatives through a life cycle assessment study and life cycle costing analysis. The conducted thesis demonstrates the potential viability of battery-electric propulsion for Stockholm’s public transport. Implementing battery-electric vessels reduces carbon dioxide emissions and pollutants, but results in higher environmental contribution in other areas such as ecotoxicity and land use. Economically, considering the distinct differences between the configurations and without taking into account infrastructure expenses, the battery-electric configurations offer lower long-term costs despite higher initial investments. In addition, the thesis discusses maritime electrification in a broader context, highlighting aspects outside of the study’s scope such as charging infrastructure, social issues related to battery metal extractions, and geopolitical concerns. Therefore, by addressing technical, environmental, economic, as well as other impacts, this thesis provides essential insight from a holistic perspective, guiding policymakers and stakeholders toward a greener future. / Att minska koldioxidutsläppen i Sveriges transportsektor är avgörande för att uppnå Sveriges miljömål med fokus på växthusgaser till 2030 och 2045 eftersom den står för en tredjedel av Sveriges totala inhemska utsläpp av växthusgaser. Inom transportsektorn är fartyg ett exempel som behöver minska sina koldioxidutsläpp och som en respons har batterielektrisk drift kommit upp som en lösning med tanke på de potentiella fördelarna som det kan ge upphov till såsom minskning av växthusgaser och förbättrad luftkvalitet. Med hänsyn till detta undersöker denna avhandling möjligheterna och avvägningarna mellan diesel och batterielektrisk framdrivning för ett konceptuellt passagerarfartyg i Stockholms skärgård. Mer specifikt utvärderar avhandlingen tekniska, miljömässiga och ekonomiska aspekter av distinkta batterielektriska- och dieselframdrivningsalternativ genom en livscykelanalys och livscykelkostnadsanalys. Det genomförda examensarbetet visar den potentiella betydelsen av batteridriven framdrivning för Stockholms maritima kollektivtrafik. Att implementera batterielektriska fartyg minskar exempelvis koldioxidutsläpp och luftföroreningar, men ger upphov till en högre miljömässig påverkan inom andra områden såsom ekotoxicitet och markanvändning. Ur ett ekonomiskt perspektiv och med ett fokus på distinkta skillnader mellan konfigurationerna samt utan att ta hänsyn till kostnader inom infrastruktur erbjuder de batterielektriska konfigurationerna lägre långsiktiga kostnader trots högre initiala investeringar. Dessutom diskuterar avhandlingen marin elektrifiering i ett bredare sammanhang och lyfter fram aspekter utanför studiens avgränsningar såsom laddningsinfrastruktur, sociala frågor relaterat till batterimetallutvinning och geopolitiska problem. Med det sagt, genom att ta upp tekniska, miljömässiga, ekonomiska och andra relevanta effekter ger denna avhandling insikter ur ett holistiskt perspektiv som kan vägleda beslutsfattare och intressenter mot en grönare framtid.

<p dir="ltr">Work from home (WFH) moves work into home life, reshaping the residential, workplace, and commuting activities, which further impacts greenhouse gas (GHG) emissions. Although existing work has explored individual time-use patterns under WFH, there is a lack of complete consideration of diverse activities, their durations and timelines, as well as the comparisons with traditional life at home and Work in Office (WIO). Also, existing studies have examined GHG emissions under WFH, while individual-level estimation using activity-specific data covering all major activities is lacking. In particular, limited studies explored individual time-use patterns and quantified activity-based emissions for the construction workforce. Therefore, this dissertation aims to (1) develop an activity-based individual-level model to estimate GHG emissions under WFH, (2) compare individual time-use patterns and activity-based GHG emissions between traditional life at home, WFH, and WIO to understand how WFH affects work, life, and the environment, especially for the construction workforce, and (3) propose activity-based decarbonization strategies to reduce GHG emissions. By employing the proposed model, high-resolution calculations of individual time-use patterns and activity-based emissions were achieved, revealing major activities’ durations and timing and highlighting major contributing activities to emissions under WFH. When shifting from traditional life at home to WFH, individuals reduced sleeping and leisure hours to incorporate work activity, resulting in an 11.34% reduction in GHG emissions. When comparing WFH to WIO, individuals reduced work and commuting time to include more cooking and leisure activities at home, mitigating GHG emissions by 29.11%. Demographic groups and climate regions showed different results mainly because of the varied work and household duties and the characteristics of regions. In addition, the construction workforce reduced GHG emissions by 13% and 46% under WFH compared to traditional life at home and WIO, respectively. Compared to the general public, the construction workforce had more reduction in work and commuting hours and associated emissions when shifting from WIO to WFH. The findings could help envision how WFH influences work, life, and the environment as well as assist both individuals and policymakers in achieving decarbonization and adopting low-carbon living during the work arrangement transition, which could contribute to sustainable development.</p>