<p>Održivo poslovanje i pozicioniranje kompanija na trži&scaron;tu zahteva od kompanija da maksimiziraju dodatu vrednost uz minimalno iskori&scaron;ćenje resursa. Sve veći izazov za kompanije predstavlja racionalna upotreba energije i energetskih izvora, a sve sa ciljem očuvanja životne sredine. Industrijski sistemi, pre svega proizvodni sistemi, predstavljaju najveće potro&scaron;ače energije. Istraživanje ima za cilj utvrđivanje trenutnog stanja u praktičnoj primeni sistema menadžmenta energijom u proizvodnim i uslužnim sistemima u Srbiji. Motivacija za ovakvu temu je pritisak evropske regulative na primenu mera za u&scaron;tedu energije, kao i za za&scaron;titu životne sredine. Standardi za sistem menadžmenta energijom, na kojima se ovo istraživanje zasniva, razmatraju energetsku performansu koju postiže organizacija. Jedan od najpoznatijih predstavnika ove vrste standarda je ISO 50001. Istraživanjem su statistički analizirane veze određenih faktora i nivoa primene zahteva za sistem menadžmenta energijom.</p> / <p>Sustainable business development and companies market positioning require companies to maximize added value with minimal resource utilization. The rational use of energy and energy sources is also a growing challenge, which aims to preserve the environment. Industrial systems, primarily production systems, are the largest energy consumers. The aim of this research is to determine the current situation regarding the application of energy management practices in production and service systems in Serbia. The motivation for these theme is the pressure of European regulation on the implementation of energy saving measures as well as on the environment. The standard for the energy management system on which this research is based consider the energy performance achieved by the organization. One of the most well-known representatives of this type of standard is ISO 50001. The research has statistically analyzed the relations of certain factors and levels of requirements application for the energy management system</p>

Cities are responsible for an increasingly large share of environmental impacts linked to their resource consumption and production of waste. Understanding how the flows of materials and energy in urban systems contribute to environmental impacts is fundamental for urban sustainability. The combination of Material and Energy Flow Analysis (MEFA) and Life Cycle Assessment (LCA) allows an in-depth evaluation of the city’s metabolism by quantifying the environmental impacts of these flows from a life cycle perspective. This method provides a global perspective on the environmental impacts of the studied system and helps avoiding unintended tradeoffs between life cycle stages or between different types of environmental impact.  This thesis aims to analyze the urban metabolism of the city of Umeå by using a simplified MEFA- LCA methodology. The simplified method aims to evaluate urban metabolism based on the available data, without requiring intensive data inventory, and thus can be a powerful tool to assess the sustainability of cities that have not previously been studied, and for which detailed data on material flows are not available, like in the case of Umeå. The MEFA method was used to identify and quantify the most important flows for 5 main sectors in Umeå’s metabolism: households, construction, transportation, wastewater and solid waste treatment. Then, the environmental impacts of these flows throughout their life cycles were quantified with the LCA methodology. Life cycle inventory data were taken from processes available on the Ecoinvent and Agri-footprint databases, and the impact assessment was done using the ReCiPe midpoint method, considering all impact categories to provide a broader view of the environmental impacts.  The results from the application of the MEFA-LCA methodology provided different but complementary information on the city’s metabolism. The households are responsible for most of the material flows, with water being the most relevant flow, while the transportation sector is responsible for most of the energy flows in the form of fuels. The LCA analysis showed that the households and the transportation sector are responsible for the largest share of the environmental impacts. The flow of manufactured materials is the most relevant for the households sector, followed by energy and foods and drinks. In the transportation sector, private passenger cars and air travel correspond to the largest share of impacts in all categories. Regarding the other three sectors, in the construction sector, concrete and cement represent the material flow with the most impact, while the solid waste and wastewater treatment have small contributions to the total environmental impacts.  The analysis performed in this thesis demonstrated that the MEFA-LCA methodology is a useful tool to evaluate the environmental sustainability of a city’s metabolism. It can assess how different sectors and flows contribute to environmental impacts, without requiring exhaustive data. Thus, it can identify key sectors and flows that should be prioritized when developing strategies or planning future research. / Städer står för en allt större del av miljöpåverkan kopplad till deras resursförbrukning och produktion av avfall. Att förstå hur flöden av material och energi i urbana system bidrar till miljöpåverkan är grundläggande för urban hållbarhet. Kombinationen av material- och energiflödesanalys (MEFA) och livscykelanalys (LCA) möjliggör en djupgående utvärdering av stadens metabolism genom att kvantifiera miljöpåverkan från dessa flöden ur ett livscykelperspektiv. Denna metod ger ett globalt perspektiv på miljöpåverkan från det studerade systemet och hjälper till att undvika oavsiktliga förskjutningar (trade-offs) mellan olika typer av miljöpåverkan eller mellan olika delar av livscykeln.  Detta examensarbete syftar till att analysera den urbana metabolismen i Umeå stad genom att använda en förenklad MEFA-LCA metod. Den förenklade metoden syftar till att utvärdera urban metabolism baserat på tillgängliga data, utan att kräva intensiv datainventering, och kan därmed vara ett kraftfullt verktyg för att bedöma hållbarheten i städer som inte tidigare har undersökts och för vilka detaljerade data om materialflöden inte finns tillgängliga, som i fallet med Umeå. MEFA-metoden användes för att identifiera och kvantifiera de viktigaste flödena för 5 huvudsektorer i Umeås urbana metabolism: hushåll, byggsektorn, transport, avloppsrening och avfallshantering. Sedan kvantifierades miljöpåverkan av dessa flöden under deras livscykel med LCA-metoden. Livscykelinventeringsdata togs från processer tillgängliga på Ecoinvent- och Agri- footprint-databaserna, och miljöpåverkansbedömningen gjordes med hjälp av ReCiPe- midpunktsmetoden, med hänsyn till alla påverkanskategorier för att ge en bredare bild av miljökonsekvenserna.  Resultaten från tillämpningen av MEFA-LCA-metoden gav olika men kompletterande information om stadens metabolism. Hushållen står för merparten av materialflödena, där vatten är det mest relevanta flödet, medan transportsektorn står för merparten av energiflödena i form av bränslen. LCA-analysen visade att hushållen och transportsektorn står för den största delen av miljöpåverkan. Flödet av tillverkat material är det mest relevanta för hushållssektorn, följt av energi samt mat och dryck. Inom transportsektorn motsvarar privata personbilar och flygresor den största andelen påverkan i alla kategorier. När det gäller de övriga tre sektorerna, inom byggsektorn representerar betong och cement det materialflöde som har störst påverkan, medan avloppsrening och avfallshantering har små bidrag till den totala miljöpåverkan.  Analysen som utfördes i denna avhandling visade att MEFA-LCA-metoden är ett användbart verktyg för att utvärdera den miljömässiga hållbarheten hos en stads metabolism. Den kan bedöma hur olika sektorer och flöden bidrar till miljöpåverkan, utan att kräva uttömmande data. Således kan den identifiera nyckelsektorer och flöden som bör prioriteras vid utveckling av strategier eller planering av framtida forskning.

The aim of this study is to assess the current situation of energy and carbon flows through the waste sector in Jämtland. An energy flow analysis is performed by balancing the inflows and outflows of the lower heating value and embodied energy. A carbon flow analysis was made on the same principles although with the carbon content and embodied CO2eq.  The results are showing that over a period of one year, 75 000 tons of waste flows through the waste sector in Jämtland. Approximately 60 % of all the waste is incinerated. The energy analysis shows that 970TJ flows through the waste sector every year. Household waste is the category with most energy consumption and emissions in total. However, other materials like metal and electronics have higher energy and carbon content per ton than the household category. The results of the analyses can further be implemented in the Sustainable Jämtland model and it can then be used as a base when making strategies for a sustainable waste treatment.

This dissertation is based on the conceptual framework of social metabolism and it applies methods of Material and Energy Flow Analysis and Ecological Footprint. It studies interactions between human activities and natural environment in Czech/Czechoslovak territory from the historical perspective (after the division of Czechoslovakia for Czechia and Slovakia together). The term of social metabolism is a metaphor inspired by biology. Society or human economy similarly to a living organism which extracts materials from the earth, processes biophysical materials to maintain itself and emits its wastes back. So the economic system functions in an analogy to a living organism and those processes are called "social" or "industrial" metabolism. This dissertation comprises seven individual empirical studies: (I) An introduction to a research topic covered in following articles. It is based on the work of leading world environmental historian and it interprets selected Czech realities within the context of the world environmental history. (II) The historical series of MEFA indicators together with ecological footprint. (III) An article which applies the ecological footprint method on the ecological farm in comparison to conventional agriculture in the context of more foreign studies on this topic. (IV) An...

The ever-increasing concentration of human activity in urban areas induces environmental problems beyond their boundaries on scales ranging from local to regional to global, such as resource depletion, land degradation, air and water pollution and climate change. Human-induced climate change is widely acknowledged as one of the greatest sustainability challenges of the present century and it is inextricably linked to urbanization. As a response to climate change, urban areas around the world have committed to reach climate neutrality within the next decades. In this context, the deployment of new technologies can have a key role in achieving carbon neutrality in urban areas. As new technologies emerge, it is essential to assess their environmental performance considering the broader systems context in order to ensure that they can indeed contribute to achieving climate neutrality without compromising environmental sustainability. This thesis aims is to provide insight on the environmental performance of emerging technologies that can be deployed in urban areas in order to contribute to achieving climate neutrality. The two technologies in focus are grid-connected solar microgrids and biochar-based systems for treatment of biomass waste and remediation of contaminated soil. The methods applied to conduct the environmental assessments and fulfil the aim of the thesis are: case studies, Life Cycle Assessment (LCA), Material and Energy Flow Analysis and Substance Flow Analysis. Moreover, as part of the research efforts, a spreadsheet model based on LCA data was developed. The assessment of the solar microgrid highlighted the importance of using explicit spatial and temporal boundaries when analyzing the environmental performance of energy systems, as it can increase the accuracy of the results. It also revealed that the choice of modeling approach can influence the results of the assessment, which motivates the application of different methodological approaches. Within this context, the assessment showed that in a short-term perspective the integration of a grid-connected urban solar microgrid into the Swedish electricity grid would not contribute to climate change mitigation, as solar electricity from the microgrid would displace grid electricity with lower carbon intensity. The assessment also indicated that operational and structural changes in the microgrid could reduce its climate change impact, albeit not to the extent to generate GHG emission abatements. The assessment of the biochar-based systems showed that these systems have many environmental benefits compared to incineration of waste and landfilling of contaminated soil. They have great potential to contribute to achieving climate neutrality, as they can provide net negative GHG emissions, owing mainly to carbon sequestration in the biochar. Between the two biochar-based systems, a system for on-site remediation can provide additional environmental benefits, as it can lead to more efficient use of resources. However, these systems also entail environmental trade-offs due to increased consumption of auxiliary electricity, while the extent of ecological and human health risks associated with the reuse of biochar-remediated soils is for the moment unknown. / Den ständigt ökande koncentrationen av mänsklig aktivitet i urbana områden orsakar miljöproblem utanför deras gränser på skalor som sträcker sig från lokal till regional till global, såsom utarmning av resurser, markförstöring, luft- och vattenföroreningar och klimatförändring. Mänskligt driven klimatförändring är allmänt erkänd som en av de största hållbarhetsutmaningarna under nuvarande seklet och den är nära kopplad till urbanisering. Som ett svar på klimatförändringen har urbana områden runt om i världen åtagit sig att nå klimatneutralitet inom de närmaste decennierna. I detta sammanhang kommer införandet av ny teknik ha en nyckelroll för att uppnå klimatneutralitet i stadsområden. När ny teknik dyker upp är det viktigt att bedöma dess miljöprestanda med hänsyn till den bredare systemkontexten för att säkerställa att tekniken verkligen kan bidra till att uppnå klimatneutralitet utan att kompromissa med miljömässig hållbarhet. Denna avhandling syftar till att ge insikt om miljöprestanda för framväxande teknik som kan användas i urbana områden för att bidra till att uppnå klimatneutralitet. De två teknikerna i fokus är nätanslutna solmikronät och biokolbaserade system för behandling av biomassavfall och sanering av förorenad mark. Metoderna för att genomföra miljöbedömningarna och uppfylla avhandlingens syfte är: fallstudier, livscykelanalys (LCA), material- och energiflödesanalys och substansflödesanalys. Som en del av forskningsinsatserna utvecklades dessutom en kalkylmodell baserad på LCA-data. Analysen av solmikronätet visade att det är viktigt att använda explicita rums- och tidsgränser vid analys av energisystemens miljöprestanda, eftersom det kan öka resultatens noggrannhet. Analysen visade också att valet av modelleringsmetod kan påverka resultatet, vilket motiverar en användning  av flera olika metoder. Inom detta sammanhang visade bedömningen att i ett kortsiktigt perspektiv skulle integrationen av ett nätanslutet urbant solmikronät i det svenska elnätet inte bidra till att begränsa klimatförändringen, eftersom solenergi från mikronätet skulle ersätta el med lägre klimatpåverkan. Bedömningen indikerade också att operativa och strukturella förändringar i mikronätet kunde minska mikronätets klimatförändrings påverkan, om än inte i sådan utsträckning att det skulle ge växthusgasutsläppsbesparingar. Bedömningen av de biokolbaserade systemen visade att dessa system har många miljöfördelar jämfört med förbränning av avfall och deponering av förorenad mark. De har stor potential att bidra till att uppnå klimatneutralitet, eftersom de kan ge nettonegativa utsläpp av växthusgaser, främst på grund av kolbindning i biokol. Vi jämförelse av de två biokolbaserade systemen så kan ett system för sanering på plats ge ytterligare miljöfördelar, eftersom det kan leda till en mer effektiv resursanvändning. Dessa system medför emellertid också miljöavvägningar på grund av ökad förbrukning av elektricitet, medan omfattningen av ekologiska och människors hälsorisker förknippade med återanvändning av biokolbehandlad jord ännu är okända. / <p>QC 20210419</p>