The Swedish Government has set a goal to reach net zero emissions of greenhouse gases by 2045, which together with the commissioning to the Swedish Housing Agency to prepare requirements for a climate declaration that shall reduce the climate impact from buildings, has enforce the AEC industry to provide solutions that help reach these targets. The introduction of the integration of BIM technologies, together with the LCA methodology has been suggested as a key solution to solve this problem. To achieve the results for this study, two main objectives were stablished. The first objective was to develop a BIM model in SMC able to produce automated climate calculations. The second objective was to perform interviews with relevant actors about this tool. The integration of those objectives helped to answer the research questions of this study. This study provides a way of performing automated climate calculations for construction projects using classification of materials in SMC and calculations in Excel. It also has the ability to perform data visualization of the carbon footprints of the complements in the 3D models of the project using the GWP of the chosen materials. It can be said that it is a great tool to introduce to decision-makers an easy way to identify the hotspots of carbon emissions and choose more sustainable alternatives. / Den Svenska Regeringen har fastställt ett mål att nå utsläppen av växthusgaser netto noll till 2045, som tillsammans med uppdraget till Boverket att förbereda krav på en klimatdeklaration som ska minska klimatpåverkan från byggnader har tvingat AEC-industrin att tillhandahålla lösningar som hjälper till att nå dessa mål. Införandet av integrationen av BIM-teknologier tillsammans med LCA-metoden har föreslagits som en nyckellösning för att lösa detta problem. För att uppnå resultaten för denna studie fastställdes två huvudmål. Det första målet var att utveckla en BIM-modell i SMC som kunde producera automatiserade klimatberäkningar. Det andra målet var att genomföra intervjuer med relevanta aktörer om detta verktyg. Integrationen av dessa mål hjälpte till att besvara forskningsfrågorna i denna studie. Denna studie ger ett sätt att utföra automatiserade klimatberäkningar för byggprojekt med klassificering av material i SMC och beräkningar i Excel. Det har också förmågan att utföra datavisualisering av kolavtryck av komplementen i projektets 3D-modeller med GWP för de valda materialen. Det kan sägas att det är ett bra verktyg att introducera för beslutsfattare ett enkelt sätt att identifiera de hotspots som koldioxidutsläpp och välja mer hållbara alternativ.

Digitalization has been reshaping the media landscape in recent years, often conveying an implicit promise of becoming less dependent on physical resources. At the same time, the current understanding of digital reading goes beyond dedicated e-readers or definable digital media products such as magazines or newspapers. In fact, it must be perceived as a function or service obtained from existing and ever-expanding “digital ecosystems”. There is furthermore a clear and unambiguous trend that relatively small and mobile devices are on the rise for consuming all kinds of media. Next to potentially enabling environmental gains compared to traditional paper-based media consumption, there are agreeing indications of a shift from overall electricity consumption dominated by end-user devices towards an increasing importance of less tangible data transmission networks and data centers. Therefore, a bottom-up analysis is deemed to compliment more general top-down observations and assessments. To this end, an elaborated reference scenario is proposed as to bridge the mere analytical method of Life Cycle Assessment (LCA) with behavioral aspects based on German market observations and surveys. The prevailing aim of this study is to detect environmental hot-spots and absolute impacts linked to the service of accessing text-based content via connected electronic devices. In doing so, this study takes the position that both types of media consumption – digital and paper-based - are incommensurable due to the very evident differences in provided functions, markets, and industries. Therefore, an attributional and stand-alone LCA is considered appropriate. The perceived current situation (reference scenario) evolves around substantiated estimates and assumptions concerning production of devices, use of devices as well as operation of essential data transmission network components. Looking at potential hot-spots, electricity consumption linked to data transmission could be a decisive factor for the environmental performance of digital reading. However, the actual importance of data transmission infrastructures depends on both methodological choices and a range of parameters or trends. For instance, the relative importance is shifted when more recent estimates of electricity intensities are incorporated. Depending on actual and localized electricity intensity of data transmission, the amount of data required to provide an expected function may inhibit environmental potentials of digital media consumption. Postulating average annual consumption of digital contents and assuming actual substitution of equivalent printed media products, about 50 kg CO2-equivalents. could potentially be avoided. This theoretical potential is based on the calculated global warming potential (GWP) associated with digital reading according to the reference scenario which amounts to about 29 kg CO2-equivalents. Therefore, this study supports findings from previous studies that indicated environmental benefits of digital reading. Compared to other functions or services (e.g. video/music streaming, podcasts, audio books) embedded in the same “digital ecosystems”, reading requires little amount of data. If allocation of upstream effects is based on time, the relative importance of data transmission networks could be gauged and compared by adopting a “data-to-service time” ratio. Taking the reference scenario as a starting point, a perceivable ratio for digital reading is 0.015 GB/h, including systemic inefficiencies. In contrast, streaming of high-definition video contents can easily consume 3 GB/h, a 200-fold increase. The audience of this study comprises providers of digital reading services and/or other media services as well as end-users as integral element in “digital ecosystems”. Besides, the report proposes a conceptual assessment framework which can be applied to other contemporary digital services or functions. / De senaste åren har digitalisering omformat medielandskapet, med ett implicit löfte om att minska beroendet av fysiska resurser. Dessutom finns det tydliga trender som pekar mot en ökad användning av små, mobila enheter för att konsumera alla sorters media. En uppdaterad bottom-up analys bedöms komplettera mer generella observationer och bedömningar. Om man antar årliga genomsnittliga konsumtionsmönster i Tyskland, så är tillverkningen av elektroniska slutanvändarenheter – oavsett om de är till för enskilda ändamål (e-läsare) eller om de är multifunktionella (smartphone, surfplatta) – onekligen en miljömässigt kritisk punkt för digitalt läsande. Elförbrukningen, som sker i samband med dataöverföringen, kan också vara en avgörande faktor för den övergripande miljöpåverkan av digital läsning. Dock beror den faktiska påverkan av dataöverförningsinfrastrukturer dels på metodologiska val men även på ett antal andra parametrar och trender. Genom att undersöka indikatorn för global uppvärmning kan denna studie konstatera att resultaten stödjer tidigare forskning, som redan pekar på de miljömässiga vinsterna av digitalt läsande. Målgruppen för denna studie innefattar både distributörer av digitala läs-tjänster och/eller andra media tjänster såväl som slutanvändare som ett integrerat element i ”digitala ekosystem”.

Life Cycle Assessments on buildings and various environmental certificates are starting to become customary for newbuilding projects in Sweden. Building materials play a big part in a building’s environmental impact. Earlier research indicates that Life Cycle Assessments is not a routine in today’s construction process and it may depend on uncertainties in the methods of quantifying carbon dioxide emissions. This master thesis focuses on how equivalent carbon dioxides, a standard unit to quantify greenhouse gas emissions, of building materials can be integrated with Building Information Modelling. Through meetings with experts in the field, data has been collected. A 3D model of a house was built in order to evaluate both an integration with a cost calculation tool and directly with the 3D model. The results showed how the cost calculation tool works for calculations of equivalent carbon dioxides, early in the pre-construction phase. Difficulties in finding corresponding materials in their database were found and issues with summarizing carbon dioxide data. The integration directly into the 3D model, with visual programming, proved an insert for each materials’ carbon dioxide emissions worked. This allows further updates throughout the building process. It was also possible to import material information to a carbon dioxide calculation tool. This evaluation opened up a possibility to change and update carbon dioxide emissions at an early design stage of a building process with Building Information Modelling along with a need of organizational change due to today's traditional building processes. / Livscykelanalyser på byggnader och olika typer av miljöbyggnads-certifieringar blir allt vanligare för nya byggprojekt i Sverige. Materialet i en byggnad spelar en stor roll av hela byggnadens miljöpåverkan. Tidigare forskning indikerar att livscykelanalyser inte är en rutin i dagens byggprocesser vilket kan bero på att osäkerheter i de olika metoderna bakom koldioxidberäkningar. Den här artikeln fokuserar på hur koldioxidekvivalenter av byggnadsmaterial kan bli integrerade med Byggnadsinformationsmodellering. Genom möten med experter i området har datainsamling gjorts för det ändamålet. För att undersöka integreringen byggdes en 3D-modell upp och som senare användes för beräkningar av koldioxidutsläpp i ett kostnads-kalkyleringsverktyg samt undersöka hur en införing av koldioxidekvivalenter direkt i 3D-modellen kunde göras. Resultaten visade hur kostnads-beräkningsverktyget fungerar för beräkningar av koldioxidekvivalenter, tidigt i byggprocessen. Svårigheter i att hitta motsvarande material i kalkyleringsverktygets databas upptäcktes under utvärderingen samt en sammanfattande rapport för beräkningarna. Integrationen direkt i 3D-modellen med visuell programmering visade att en inmatning av koldioxidutsläpp för varje material fungerade vilket möjliggör uppdateringar under hela byggprocessen. Det var också möjligt att importera materialinformation till ett koldioxidberäkningsverktyg. Det öppnar upp möjligheter att ändra och uppdatera koldioxidutsläpp för material tidigt i byggprocessen med hjälp av Byggnadsinformationsmodellering och visar behov av organisationsförändringar på grund av dagens traditionella byggprocess.

Cassava has been identified as a potential key crop for a sustainable bioeconomy in Colombia.However, the bioeconomy is not inherently sustainable, and neither is producing cassava,which makes research on it crucial. Increasing biomass circularity could be key for increasingthe cassava industry’s sustainability performance. Additionally, for industrial cassavaproduction to be sustainable, it cannot play against food security. This thesis aims toenvironmentally assess the impacts of using cassava harvesting residues (foliage) for animalfeed versus biogas production, and in addition, it seeks to understand what food securityimplications farmers in the Colombian Caribbean may experience from industrial cassavaproduction. A consequential LCA was performed to quantify the impacts on climate change,land use, and biodiversity from the two foliage-using options, while six qualitative semi-structured interviews were conducted for the second objective. The results showed that using cassava foliage as animal protein feed could decrease thepressure on climate change, land use and biodiversity with -0.0000316, -0.00017, and-0.000181 species.yr respectively, while cassava foliage-based biogas increased all impactsassessed. The sensitivity analysis reinforced the results from the animal feed scenario andshowed that transport parameters had great influence on the biogas scenario. Furthermore, itwas found that industrial cassava production may have both negative and positiveconsequences for farmers food security. It may support it by for instance generate moreincome and result in more efficient calorie-production by replacing cattle-ranching. However,industrial cassava could increase land costs, and furthermore, reduce food availability whenused for non-foods such as bioplastics and/or replacing subsistence cropping. Hence,stakeholders within the cassava industry, are encouraged to incorporate these food securityrisks and opportunities in strategies and actions that pushes for industrial cassava’s role in theColombian bioeconomy. Lastly, actors are highly recommended to promote and use cassavafoliage for animal feed, while investigating the possibility of producing cassava residue-basedbiogas where long, heavy and/or highly contaminating transports can be avoided. / Kassava har identifierats som en potentiell basgröda i en hållbar bioekonomi i Colombia.Bioekonomi leder dock inte automatiskt till hållbarhet, och inte heller är produktionen avkassava alltid hållbar. Det gör forskning på området viktigt. Att öka cirkulariteten avbiomassa kan vara av stor vikt för att öka kassavaindustrins hållbarhet. Likaså behöverindustriell kassavaproduktion vara kompatibel med tryggad livsmedelsförsörjning, och intemotverka den. Detta masterexamensarbete syftar till att bedöma miljöeffekterna av attanvända kassavaskörderester (lövverk) som djurfoder kontra till biogasproduktion, samt förståvilka livsmedelsförsörjnings-konsekvenser som jordbrukare i Karibiska kustregionen iColombia kan uppleva till följd av industriell kassavaproduktion. En konsekvens-LCAutfördes för att kvantifiera effekterna på klimatförändringar, markanvändning och biologiskmångfald från de två alternativen för lövverksanvändning, medan sex kvalitativasemistrukturerade intervjuer genomfördes för att uppnå det andra målet. Resultaten visade att användning av kassavalövverk som proteinfoder kan minska påverkanpå klimatförändringar, markanvändning och biologisk mångfald med respektive -0,0000316,-0,00017 och -0,000181 arter.år, medan biogas från kassavalövverk ökade påverkan i allabedömda kategorier. Känslighetsanalysen förstärkte resultaten i djurfoderscenariot och visadeatt transportparametrarna hade stort inflytande på biogasscenariot. Vidare konst aterades attindustriell kassavaproduktion kan ha både negativa och positiva konsekvenser förjordbrukares livsmedelsförsörjning. Den kan stödjas genom att till exempel generera merinkomst och resultera i effektivare kaloriproduktion när kassavaproduktionen ersätterboskapsuppfödning. Industriell kassava kan dock bidra till att öka priserna på mark, och ävenminska livsmedelstillgången, när den ersätter odling för självhushåll och/eller dessslutprodukt inte är livsmedel, utan produkter som exempelvis bioplaster. Därför uppmuntrasintressenter inom kassavaindustrin att införliva dessa risker och möjligheter vad gäller tryggadlivsmedelsförsörjning, i strategier och åtgärder som främjar den industriella kassavans roll iden colombianska bioekonomin. Slutligen riktas en stark rekommendation till aktörer attfrämja och använda kassavalövverk för djurfoder, samt undersöka möjligheten till attproducera biogas på kassavarester som inte kräver långa, tunga och/eller mycketkontaminerande transporter.

With the population expected to grow dramatically in the future. The existing state of the ecosystem appears to be worse in the future. One of the key culprits that has been wreaking havoc on the ecosystem is the use of plastic that is used to produce composites. Composites, because to its versatility, has applications in all areas, and as the population grows, so will the demand for them. This can be reduced by using biodegradable and natural materials. The study is done in collaboration with the company Trifilon. The raw materials of the mixture are compared, and the best polymer, fibers, and additives are chosen. Composites made from synthetic raw materials are being replaced by bio-composites, which contain one natural component. The material selected are polypropylene as the polymer, maleic anhydride as compatibilizer and glass fiber for composite while hemp fiber for Bio-composite. To achieve optimal mechanical qualities, the mixture is created using varied amounts of essential components. The mechanical properties aid in defining the industries in which the material can be employed. There are various combinations of raw materials available with varying fiber content, from which the best proportion of the fiber is chosen. For composites and Bio-composites, the fiber content in the mixture is 10% to generate the best material with the appropriate adaptability and flexibility, allowing the material to be used and have applications in several industries. A comparative life cycle evaluation is used to compare the environmental impact of both materials' production procedures. The assessment model was created with the help of a literature review to generate the optimal recipe for composite and bio-composite materials. In most impact categories, bio-composite materials were found to be more sustainable than composite materials. The usage of Polypropylene as a raw material has the greatest influence on global warming, with glass fiber contributing more to global warming than hemp fiber. Future studies could include replacing Polypropylene with natural polymer and hemp fiber with a combination of synthetic and natural fiber to have strong mechanical properties from the synthetic and eco-friendliness from the natural fiber respectively. / Med befolkningen som förväntas växa dramatiskt i framtiden. Ekosystemets befintliga tillstånd verkar vara sämre i framtiden. En av de viktigaste bovarna som har orsakat förödelse på ekosystemet är användningen av plast som används för att producera kompositer. Kompositer har, på grund av sin mångsidighet, tillämpningar inom alla områden, och när befolkningen växer kommer efterfrågan på dem att öka. Detta kan minskas genom att använda biologiskt nedbrytbara och naturliga material. Studien görs i samarbete med företaget Trifilon. Blandningens råmaterial jämförs och den bästa polymeren, fibrerna och tillsatserna väljs. Kompositer tillverkade av syntetiska råvaror ersätts av biokompositer som innehåller en naturlig komponent. Materialet som väljs är polypropen som polymer, maleinsyraanhydrid som kompatibiliseringsmedel och glasfiber för komposit medan hampafiber för biokomposit. För att uppnå optimala mekaniska egenskaper skapas blandningen med olika mängder väsentliga komponenter. De mekaniska egenskaperna hjälper till att definiera de branscher där materialet kan användas. Det finns olika kombinationer av råvaror med varierande fiberhalt, från vilka den bästa andelen av fibern väljs. För kompositer och biokompositer är fiberinnehållet i blandningen 10 % för att generera det bästa materialet med lämplig anpassningsförmåga och flexibilitet, vilket gör att materialet kan användas och ha tillämpningar inom flera industrier. En jämförande livscykelutvärdering används för att jämföra miljöpåverkan från båda materialens produktionsprocedurer. Bedömningsmodellen skapades med hjälp av en litteraturöversikt för att generera det optimala receptet för komposit- och biokompositmaterial. I de flesta påverkanskategorier visade sig biokompositmaterial vara mer hållbara än kompositmaterial. Användningen av polypropen som råvara har störst inflytande på den globala uppvärmningen, med glasfiber som bidrar mer till den globala uppvärmningen än hampafiber. Framtida studier kan innefatta att ersätta polypropen med naturlig polymer och hampafiber med en kombination av syntetiska och naturliga fibrer för att ha starka mekaniska egenskaper från syntet respektive miljövänlighet från naturfiber.

[ES] Una alternativa para reducir el consumo de materias primas y los impactos ambientales derivados del cemento Portland es la sustitución parcial del clínker por adiciones minerales de subproductos agroindustriales. El objetivo de este trabajo fue investigar los efectos de la extracción de potasio sobre la reactividad de las biopuzolanas a partir de cenizas puras de caña de azúcar y caña energética, y evaluar las ganancias ambientales potenciales en compuestos de cemento Portland, buscando producir cenizas reactivas y sostenibles, y potasio para su aplicación como fertilizante. La caña energética y la caña de azúcar se caracterizaron morfológicamente mediante microscopio electrónico de barrido y EDS, se analizó el suelo recolectado durante la extracción de ambas variedades. Ambas cañas fueron calcinadas a una temperatura de 600 °C con una velocidad de 4 °C/min y un tiempo de exposición de 120 min. Las cenizas fueron lavadas para la extracción de potasio, cloro y azufre, y molidas para obtener el mismo rango granulométrico, luego se realizó el análisis de la solución extraída del lavado, y, por otra parte, sobre las cenizas se llevaron a cabo los análisis de masa específica real, granulometría, fluorescencia de rayos X, pérdida al fuego, difracción de rayos X, termogravimetría, microscopía electrónica de barrido con EDS, y determinación de sílices amorfa y cristalina. En pastas de hidróxido de calcio y puzolanas se realizó análisis de fijación de cal por termogravimetría, microscopía electrónica de barrido con EDS, evaluación de reactividad puzolánica por conductividad y pH, y método de Frattini. En las pastas de puzolanas y cemento se realizó la prueba de porosidad por intrusión de mercurio. Se evaluó la influencia de las cenizas y humo de sílice en el comportamiento de los morteros de cemento Portland, con ensayos de masa específica, absorción de agua, porosidad aparente, resistencia a la compresión y carbonatación acelerada. Se utilizó la técnica de Evaluación del Ciclo de Vida para evaluar los impactos ambientales potenciales de los morteros con reemplazo parcial de ceniza de caña energética, de caña de azúcar y humo de sílice en comparación con el mortero de referencia (sin reemplazos). La quema de caña energética genera un 78% más de ceniza en comparación con la caña de azúcar. Las cenizas de hoja de la caña energética presentaron mayor cantidad de sílice que las de caña de azúcar; por otro lado, los tallos presentaron un alto contenido de potasio. El análisis de la solución de lavado de ceniza indicó la posibilidad de utilizar esta solución en fertirrigación debido a los altos valores de potasio y azufre en el agua. El humo de sílice, la ceniza de paja de caña de azúcar, la ceniza de paja de caña energética y la mezcla de cenizas de caña energética (tallo y paja) fueron las muestras que presentaron alta puzolanicidad. Los morteros con sustitución del 10% de cenizas, fueron los que presentaron mejores resultados en cuanto a resistencia mecánica. En general, la sustitución de contenidos superiores al 10% de ambas cenizas mejora considerablemente el comportamiento ambiental de los morteros, debido al menor consumo de cemento, y a la generación de los subproductos de la extracción de sacarosa, (como el residuo filtrado y vinaza) y el potasio extraído del lavado de las cenizas, que evitan la producción de agroquímicos para la agricultura. Teniendo en cuenta el comportamiento ambiental y la resistencia a la compresión, los morteros con mejores resultados son aquellos con un 10% de ceniza de caña energética, ya que alcanzan los valores más altos de resistencia a la compresión y buenos valores de desempeño ambiental. Por lo tanto, la ceniza de la caña de azúcar y de la caña energética se pueden utilizar para su incorporación en materiales cementantes, especialmente la ceniza de caña energética. Sin embargo, el potasio y el cloro deben extraerse hasta que estén dentro de los niveles aceptables para su uso en compuestos de cemento. / [CA] L'alternativa per a reduir el consum de matèries primeres i els impactes que origina la producció de ciment Pòrtland implicaria substituir parcialment el clínquer per minerals obtinguts de subproductes agroindustrials. L'objectiu d'aquest treball és investigar els efectes de l'extracció del potassi en la reactivitat de les bioputzolanes, a partir de les cendres de la canya de sucre i de la canya energètica, i a més a més avaluar els beneficis ambientals com a component del ciment Pòrtland. La finalitat seria produir cendres reactives més sostenibles que podran ser utilitzades com a putzolanes, així com potassi com a fertilitzant. La canya de sucre i la canya energètica es caracteritzaren morfològicament mitjançant microscòpia electrònica de rastreig amb espectroscòpia d'energia dispersiva de raigs X, i es va analitzar el sòl després de la recol·lecció de les plantes. Ambdues canyes foren calcinades a 600¿°C de temperatura, a una velocitat d'escalfament de 4¿°C/min durant un temps màxim d'exposició de 120 minuts. Després de la calcinació, les cendres foren rentades per a extraure el potassi, el clor i el sofre i a continuació foren moltes fins a obtindre la granulometria adequada. Finalment, es va fer l'anàlisi de la solució aquosa del rentat, i diferents anàlisis de les cendres: massa específica real, granulometria làser, fluorescència de raigs X, pèrdua al foc, difracció de raigs X, termogravimetria, microscòpia electrònica de rastreig amb espectroscòpia d'energia dispersiva de raigs X, avaluació de reactivitat putzolànica per conductivitat i pH, i mètode Frattini. Les pastes de putzolana i de ciment se'n van sotmetre a la prova de porositat per intrusió de mercuri. Es va avaluar com influeix la cendra de la canya de sucre, la cendra de la canya energètica i el fum de sílice en els morters de ciment Pòrtland, amb assajos de massa específica, absorció d'aigua, porositat aparent, resistència a la compressió i carbonatació accelerada. La tècnica d'Avaluació del Cicle de Vida, va ser utilitzada per a valorar els impactes ambientals possibles dels morters amb substitució parcial de cendra de canya de sucre, cendra de canya energètica i fum de sílice i comparar-los amb els morters de referència (sense reemplaçaments). La canya energètica genera un 78% més de cendra per hectàrea que la canya de sucre tradicional, per altra banda, les cendres de les fulles de la canya energètica tenen un major contingut de sílice i la tija una gran quantitat de potassi. Els resultats de l'anàlisi de les solucions de les cendres rentades, ens indiquen que és possible utilitzar aquesta solució en fertirrigació per l'alt contingut en potassi i sofre. El fum de sílice, la cendra de la palla de la canya de sucre, la de la palla de canya energètica i LA de la mescla de canya energètica (tija i palla) foren les mostres amb millors resultats de reactivitat putzolànica. Els morters substituïts amb un 10% de cendra de canya de sucre i de cendra de canya energètica són els que presentaren millors resultats de resistència mecànica. En general, amb substitucions superiors al 10% de les cendres de canya de sucre i de canya energètica millora considerablement el comportament ambiental dels morters, gràcies a un menor consum de ciment, i a la generació de subproductes de l'extracció de sacarosa (com residus de filtres i vinassa), i del potassi obtingut de rentar les cendres que eviten la producció de productes químics per a l'agricultura. Si tenim en compte el comportament ambiental i la resistència a la compressió, els morters amb un 10% de cendra de canya energètica són els que presenten millors resultats, ja que registren els valors més alts a la compressió. En resum, podem afirmar que les cendres de la canya de sucre i de la canya energètica poden ser utilitzades per a afegir-les als materials cimentants, especialment, la cendra de canya energètica, sempre que els nivells de potassi i clor estiguen dins dels nivells permesos per al seu ús en el ciment. / [EN] An alternative to reduce the consumption of raw materials and the environmental impacts arising from the production of Portland cement is the partial replacement of clinker by mineral additions using agro-industrial by-products. The present research aimed to investigate the effects of potassium extraction on the reactivity of biopozzolans from from sugarcane and energy cane, and to evaluate the potential environmental gains of its use in Portland cement composites, seeking to produce reactive and sustainable ash that can be used as pozzolan and potassium for application as a fertilizer. Energy cane and sugar cane were morphologically characterized using a scanning electron microscope and X-ray energy dispersive spectroscopy, and the soil ,in which both varieties grew, analyzed. Both canes were calcined at a temperature of600 °C with a heating rate of 4 °C/min and a maximum exposure time of 120 min. After burning, the ashes were washed for the extraction of potassium, chlorine and sulfur and, then ground to obtain the same granulometric range; the analysis of the solution extracted from the washing was carried out, and, for the obtained ashes, real specific mass, laser granulometry, X-ray fluorescence, loss on fire, X-ray diffraction, thermogravimetry, scanning electron microscopy with X-ray energy dispersive spectroscopy and determination of amorphous and crystalline silica were carried out. In calcium hydroxide/ash pastes, the lime fixation analysis by thermogravimetry, scanning electron microscopy with X-ray energy dispersive spectroscopy, pozzolanic reactivity evaluation by conductivity and pH, and Frattini method were performed. In cement/ash pastes, the porosity test by mercury intrusion was carried out. The influence of energy cane ash, sugar cane and silica fume on the performance of Portland cement mortars was evaluated, by means specific mass, water absorption, apparent porosity, compressive strength and accelerated carbonation tests. The Life Cycle Analysis technique was used to assess the potential environmental impacts of mortars with partial replacement of energy cane ash, sugar cane ash and silica fume compared to the reference mortar (without replacements). The burning of energy cane generates 78% more ash per hectare compared to conventional sugarcane, the leaf ashes of the energy cane had a higher amount of silica than the sugar cane one; on the other hand, the stalks showed high potassium content. The analysis of the ash washing solution indicated the possibility of using this solution in fertigation due to the high values of potassium and sulfur that were solubilized in the water. Silica fume, sugar cane straw, energy cane straw, and the mixture of energy cane (stem and straw) were the ashes that showed high pozzolanicity. The mortars with replacement of 10% of sugarcane ash, and 10% of energy cane, were the ones that presented the best results in terms of mechanical strength. In general, the substitution of contents above 10% of sugarcane and energy cane ashes improves the environmental performance of mortars considerably, due to the lower consumption of cement, the co-products generated in the extraction of sucrose, such as filter and vinasse, and the potassium extracted from washing the ash, which avoid the production of agrochemicals for agriculture. Taking into account environmental performance and compressive strength, the mortars with the best results are those with 10% energy cane ash, as they achieve the highest compressive strength and good environmental performance values. Thus, ashes from sugarcane and energy cane can be used for incorporation into cementitious composites, especially energy cane ash. However, potassium and chlorine must be extracted until they are within acceptable levels for the use of ashes in cementitious composites. / Pitolli Lyra, G. (2023). Aplicação das cinzas da indústria sucroalcooleira como biopozolanas e Kfertilizante: cana-de-açúcar e cana-energia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193853

[pt] A necessidade de diminuir os impactos ambientais provenientes da indústria da construção civil estimulou a criação de acordos governamentais ao redor do mundo, métricas quantitativas de impactos ambientais, novos materiais e novas técnicas e conceitos para o desenvolvimento de projetos sustentáveis. A reutilização de materiais com alto índice de energia incorporada, como os elementos estruturais de aço, é considerada uma prática válida para atingir este objetivo, sendo mais sustentável do que a reciclagem do aço em termos de emissão de dióxido de carbono, energia incorporada, processamentos e, em alguns casos, transporte. O projeto para desmontar é um conceito aliado à prática de reutilização de aço estrutural e dos demais materiais de construção, promovendo o planejamento de desmontes futuros e contribuição da cadeia de suprimentos com materiais para reutilização. Além disso, o BIM fornece um ambiente promissor para a troca de informações durante todo o ciclo de vida da construção, assim como um novo fluxo de trabalho e informações na fase de concepção de projetos que promove melhorias nas tomadas de decisão no contexto de construções sustentáveis. Este trabalho propõe uma nova dinâmica de troca de informações através de um IDM (Information Delivery Manual) da concepção de um projeto com baixos índices de impactos ambientais a partir da Avaliação do Ciclo de Vida e reutilização de materiais. A Avaliação do Ciclo de Vida de cenários de uma edificação foi utilizado para desenvolver as tarefas propostas pelo IDM. Os resultados obtidos pelos experimentos indicam que o desenvolvimento de um projeto sustentável não interfere significativamente com os interesses econômicos, práticos, estéticos e que a inclusão da Avaliação do Ciclo de Vida é um fator importante nas tomadas de decisões na fase de projeto para melhorar o desempenho ambiental dos materiais utilizados. / [en] The necessity to reduce environmental impacts caused by construction industry promoted the creation of several government agreements around the world, quantitative measures of environmental impacts, new materials and new techniques and concepts for sustainable projects. Reusing materials with a high index of embodied energy, such as structural steel elements, is considered a valid practice to achieve this objective. Steel reuse is more sustainable than recycling in terms of carbon dioxide emissions, embodied energy, processing and, in some cases, transportation. The DfD (Design for Disassembly) is a concept allied to the practice of structural steel reuse and other building materials, planning future disassembly and contributing to the supply chain with reusable materials. Moreover, BIM provides a promising environment for the exchange of information throughout the buildings life cycle, as well as a new workflow in the conceptual design phase, which improves the decision making process in the context of sustainable constructions. This work proposes a new dynamic in terms of information exchange through an IDM (Information Delivery Manual) for developing a project with low levels of environmental impact using LCA (Life Cycle Assessment) and material reuse. A building s LCA study was used to develop the analysis and interpretation of environmental impact of projects conceived using the proposed IDM. The results indicate that the development of a sustainable project does not significantly interfere with the economic, practical and aesthetic interests and that including LCA is an important parameter in decision-making at the design stage to improve the environmental performance of the materials used.

Climate change is a global challenge that requires proactive action from municipalities, companies, and other organizations to prioritize sustainability in their daily operations. In the past few decades, life cycle assessment (LCA) approach has been successfully applied for environmental assessments in the drinking water sector. In this study, this approach has been used to present a comparative evaluation of the potential environmental impacts associated with nine different process alternatives for future drinking water production at Norrvatten. This study is a pioneering one that explores the potential of LCA as a decision support tool to prioritize and optimize environmental impacts during the operational phase in Swedish drinking water production. The nine alternatives are designed for the year 2050 to meet the average daily demand of 208 MLD for the 14 municipalities in the northern Stockholm region that Norrvatten supplies with drinking water. Out of the nine alternatives, the alternative based on direct filtration of raw water on nanofiltration membranes came out as the most environmentally friendly solution due to the use of renewable electricity from hydro and wind power. The results indicate that the potential environmental impacts are dominated by the use of chemicals in all alternatives, which in turn depends on the energy sources used for chemical production that are mostly dominated by fossil-based non-renewable sources. The impacts due to transportation and energy consumption are relatively less in Swedish drinking water production. Moreover, filtration through granulated activated carbon (GAC) is the most environmentally damaging treatment step, but regeneration of saturated GAC induces positive impacts in all alternatives. Among environmental impact categories, categories related to fine particulate matter formation; global warming, human carcinogenic toxicity, and human non-carcinogenic toxicity are the most significant in all alternatives. Several of the treatment technologies included in the nine alternatives, such as Nanofiltration, have only been tested on a pilot scale and have not been used for drinking water production at Norrvatten. So this study should be followed up and supplemented with better representative inventory data relevant to the Swedish context in order to contribute more effectively in making the future Swedish drinking water production more sustainable and environmentally friendly. Also, this study is based on the most recently available data that may not be valid in 2050 and the latest trends to substitute non-renewable energy sources with renewable sources may reduce the impacts due to chemical production and transportation in the future. Moreover, this LCA study does not include any aspects of water quality and treatment costs. Hence, while comparing different alternatives, the quality of the treated water and its production cost must also be taken into account. / Klimatförändringar är en global utmaning som kräver proaktivt agerande från kommuner, företag och andra organisationer för att prioritera hållbarhet i sin dagliga verksamhet. Under de senaste decennierna har livscykelanalys (LCA) använts för miljöbedömningar inom VA-sektorn. I denna studie har detta tillvägagångssätt använts för att presentera en jämförande utvärdering av den potentiella miljöpåverkan som är förknippad med den framtida dricksvattenproduktionen vid Norrvatten. Med hjälp av LCA så jämförs nio olika processalternativ för den framtida produktionen och kan på så sätt bidra till att prioritera och optimera processval utifrån miljösynpunkt. De nio alternativen är utformade för år 2050 för att tillgodose den genomsnittliga dagliga efterfrågan på 208 MLD för de 14 kommuner i norra Stockholmsregionen som Norrvatten försörjer med dricksvatten. Av nio alternativ kom alternativet baserat på direkt filtrering av råvatten på nanofiltreringsmembran som den mest miljövänliga lösningen på grund av användningen av förnybar el från vatten- och vindkraft. Resultaten indikerar att de potentiella miljöeffekterna domineras av användning av kemikalier i samtliga alternativ, vilket i i sin tur beror på de energikällor som används för kemikalieproduktion domineras av fossilbaserade energibärare. Effekterna på grund av transport och energiförbrukning är relativt låg i svensk dricksvattenproduktion. Filtrering genom granulerat aktivt kol (GAC) det mest miljöbelastande behandlingssteget, men regenerering av mättad GAC ger positiva effekter i alla alternativ. Bland kategorier för miljöpåverkan så är kategorier relaterade till bildning av fina partiklar; global uppvärmning, mänsklig cancerframkallande toxicitet och mänsklig icke-cancerogen toxicitet de viktigaste i alla alternativ. Flera av de behandlingstekniker som ingår i de nio alternativen, såsom Nanofiltration, har enbarts testats i pilotskala och inte använts för dricksvattenproduktion vid Norrvatten. Så denna studie bör följas upp och kompletteras med data som är relevanta för förhållanden vid Vättern Denna studie baseras också på tillgängliga data som kanske inte är giltiga 2050 och de senaste trenderna för att ersätta icke förnybara energikällor med förnybara källor som kan minska effekterna på grund av kemisk produktion och transport i framtiden. Dessutom innehåller denna LCA-studie inga aspekter av vattenkvalitet och behandlingskostnader.. Vid jämförelse av olika alternativ måste även kvaliteten på det behandlade vattnet och dess produktionskostnad beaktas.

Cooking stove technologies are crucial for meeting household energy needs, yet many lack access to clean solutions, leading to Household Air Pollution (HAP) and associated health risks. There is an urgent need to understand and mitigate environmental and health challenges posed by traditional stoves burning solid fuels like fuelwood. This thesis examines the environmental and human health impacts of different cooking fuel options using a Life Cycle Assessment (LCA) approach. A case study is developed in the state of Tamil Nadu in India, considering different cooking fuel mix scenarios and sustainable transition in the sector. Key impact categories such as Global Warming Potential (GWP), Fine Particulate Matter Formation, and Human Health are examined. Findings reveal persistent challenges, particularly with solid fuels like firewood, contributing to HAP and adverse health effects. Transitioning to renewable energy sources such as Biogas and Electricity is crucial for mitigating environmental impacts and improving public health outcomes. Eliminating firewood in the Sustainable scenario fuel mix could result in a 43% reduction in GWP, an 87.5% reduction in delicate particulate matter, and a 75% improvement in human health. This study provides insights for policymakers to develop interventions promoting sustainable cooking practices and enhancing community well-being in Tamil Nadu and beyond. / Köksspis-teknologier är avgörande för att tillgodose hushållens matbehov, men miljontals saknar tillgång till rena matlagningslösningar, vilket leder till hushållsluftföroreningar (HAP) och associerade hälsorisker. Det finns ett brådskande behov av att förstå och mildra miljö- och hälsoutmaningar som traditionella spisar, som använder fasta bränslen såsom ved, innebär. Denna avhandling undersöker miljö- och hälsoeffekterna av olika alternativ för matlagningsbränsle med en livscykelanalys (LCA)-ansats. En fallstudie har utvecklats i delstaten Tamil Nadu i Indien, där olika scenarier för blandning av matlagningsbränslen och en hållbar övergång inom sektorn övervägs. Viktiga faktorer som global uppvärmningspotential (GWP), bildning av fint partikulärt material och människors hälsa undersöks noggrant. Resultaten avslöjar ihållande utmaningar, särskilt med fasta bränslen som ved, som bidrar till HAP och negativa hälsoeffekter. Övergången till förnybara energikällor som biogas och elektricitet är avgörande för att mildra miljöpåverkan och förbättra folkhälsan. Att eliminera ved i bränslemixen i det hållbara scenariet kan leda till en 43 % minskning av GWP, en 87,5 % minskning av fintpartikulärt material, och en 75 % förbättring i mänsklig hälsa. Genom att utnyttja insikterna från denna studie kan beslutsfattare och intressenter utveckla riktade insatser för att främja hållbara matlagningspraxis och förbättra välbefinnandet för samhällen i Tamil Nadu och vidare.

This master’s thesis aims to improve the circularity of the electric vehicle (EV) battery value chain, specifically focusing on sustainable waste management of Lithium-Ion Batteries (LIBs) in Europe, particularly Sweden. The research objectives include evaluating and proposing actionable recommendations to enhance circularity, addressing environmental impacts, and supporting the industry’s transition towards a sustainable business model aligned with the new European Union (EU) Battery Regulation, which aims to enhance recycling rates, reduce environmental impact, and secure the recovery of valuable materials. The key research questions addressed are: (1) What initiatives, technologies, or best practices are currently being developed to support circularity and sustainable waste management in the EV battery value chain? (2) How can the circularity of the EV battery value chain be enhanced, particularly in sustainable waste management for LIBs? (3) What environmental impacts, socio-economic opportunities, and challenges exist in a circular value chain in the EV battery industry? The methodology employed a mixed-methods approach, including a literature review and case study, stakeholder interviews, SWOT analysis and life cycle assessment (LCA) using Minviro LCA software to quantify and compare the environmental impacts of state-of-the-art industrial LIB recycling methods. Key findings indicate that several initiatives and technologies are being developed to support circularity, including advanced recycling technologies and second-life applications for batteries. Enhancing circularity requires regulatory support, technological advancements, and stakeholder collaborative efforts. The findings highlight significant potential for extending the lifecycle of EV batteries through re-use, re-purposing, and recycling strategies. The analysis reveals that advancements in recycling technologies and supportive regulatory frameworks can substantially reduce the environmental impact and improve LIB supply chain sustainability. Notably, the LCA results highlight that mechanical and hydrometallurgical recycling processes offer more favourable environmental outcomes than pyrometallurgical methods. Thus, it shows potential for lower environmental impact on greenhouse gas (GHG) emissions and resource depletion, alongside socio-economic opportunities like job creation and economic growth. However, challenges such as technological barriers, economic feasibility, regulatory compliance, and EV battery value chain complexities remain, and these must be addressed. The conclusions drawn from the findings recommend that a combination of regulatory support, technological innovation, and stakeholder collaboration is essential for improving the circularity of the EV battery value chain. The study recommends advancements in recycling technologies, developing efficient testing and certification processes for second-life batteries, and establishing clear regulatory frameworks to facilitate circular economy practices. These measures are crucial for supporting the industry’s shift towards a more sustainable and circular model, ultimately contributing to the EU’s climate neutrality goals by 2050.