Since World War II, concern for the environmental impacts of human activities has grown. Agriculture plays a significant role in several impact categories including global warming. Governments, including the U.S., have recently begun or are considering the regulation of greenhouse gas (GHG) emission to mitigate the global warming effect. Because agriculture accounts for a large portion of anthropogenic greenhouse gas emissions, it is necessary to establish a baseline measure of the GHG emission of U.S. agriculture at the farm level. The objective of this research is to estimate the GHG emission levels for multicrop farms in the U.S. and identify the major sources of GHG emissions in their supply chains. To accomplish the objective, a partial life cycle assessment (LCA) methodology is used to establish a GHG baseline for the representative farms. LCA as defined by the International Organization for Standardization (ISO) includes four phases: goal and scope definition, inventory, impact assessment, and interpretation. It is a holistic approach that catalogues environmental impacts of all relevant processes at all stages of production, from raw material extraction to disposal. However, this study only catalogues impacts up to the farm gate. Partial LCAs are common in agriculture. Emissions of three GHGs, CO2, CH4, and N2O, are inventoried for 95 U.S. farms. The results are characterized using their 100-year global warming potentials into CO2 equivalents. The CO2 equivalents are then normalized over four functional units: enterprises, acres or head, harvest units, and pounds of production. The variation of GHG intensity between crops and farms is very large. However, it is clear that GHG intensity is affected by three characteristics: location, size, and irrigation practice. Crops grown in their associated regions tend to be more GHG efficient than those grown outside their associated regions. Also, crops grown on large farms tend to be more GHG efficient than the same crop grown on a small farm in the same area. Lastly, with the exceptions of cotton and soybeans, irrigated crops tend to be more GHG intensive than non-irrigated crops. These results combine to suggest that there may be a correlation between production efficiency and carbon efficiency.

I dagens samhälle står vi inför tuffa utmaningar för att minska vår miljöpåverkan och stoppa växthuseffekten. Vi har mycket att arbeta mot för att nå ett hållbart samhälle där vi säkrar en bevarad mångfald och en hälsosam miljö att leva i för kommande generationer. Sverige har tagit fram 16 olika miljömål som ska vägleda och hjälpa samhället på väg mot en grönare framtid. Växthusgaser har störst påverkan på växthuseffekten och år 2019 stod byggsektorn för hela 21,1% av den totala mängden växthusgaser som släpptes ut i Sverige. Eftersom byggsektorn har en så pass stor roll i miljöarbetet är det viktigt att vi ser över vår byggteknik och hur vi kan utveckla den. Idag finns mängder av äldre hus i Sverige som är i behov av renovering men frågan som behandlas i det här arbetet är om alternativet att riva ett äldre hus och upprätta ett nytt faktiskt kan vara ett mer hållbart alternativ. I arbetet har en fallstudie genomförts för Bergets LSS-boende där en kontroll har gjorts om det är mer miljövänligt att riva det befintliga huset och bygga ett helt nytt i stället för att renovera byggnaden som Peab gör i skrivande stund. Eftersom växthusgaser är det som mest påverkar miljön negativt har koldioxidekvivalenter valts som värde att studera.Vid undersökningen har växthusgaser från byggnadsmaterial, maskiner och energianvändning granskats och ställts upp i en graf för att undersöka hur många år det tar för en nyproduktion att tjäna in den kvot som uppstår vid byggproduktionen jämfört med renoveringen. Enligt uträkningarna släpper renoveringen under produktionen ut en betydligt mindre andel koldioxidekvivalenter än nyproduktionen men renoveringen har årsvis en större energiförbrukning. Resultatet visar att efter knappa 17 år är båda fallen på samma nivå utsläpp och kommande år kan en nyproduktion klassas som mer miljövänlig. / Today, we face tough challenges to reduce our environmental impact and stop the greenhouse effect. We have much work to put effort into, to achieve a sustainable society where we ensure the preservation of diversity and a healthy environment for future generations to live in. Sweden has developed 16 different environmental goals to guide and help society towards a greener future. Greenhouse gases have the greatest impact on the greenhouse effect and in 2019 the construction sector accounted for a staggering 21.1% of the total amount of greenhouse gases emitted in Sweden. Since the construction sector plays such a large role within the environmental efforts, it is important that we examine our construction technology and ways to develop it. Today, there are many older houses in Sweden that need renovation, but the question addressed in this work is whether the alternative of demolishing an older house and build a new one instead can be a more sustainable option. In this work, a case study has been carried out for Bergets LSS-boende where a review has been made of whether it is more environmentally sustainable to demolish the current house and build a completely new one instead of renovating the existing building as Peab is doing at the time of writing. Since greenhouse gases are the most damaging to the environment, carbon dioxide equivalents have been chosen as the unit to study.In the study, greenhouse gas emissions from building materials, machinery and energy use have been examined and plotted in a graph to explore how many years it will take for a new construction to earn the quota that occurs during the production compared to renovation. According to the calculations, during the production phase, renovation emits a significantly lower proportion of carbon dioxide equivalents than new production, but renovation has a higher annual energy consumption. The result shows that after almost 17 years, both cases are at the same level of emissions and in the coming years a new production can be classified as more environmentally friendly. / <p>2022-06-28</p>

Det globala energibehovet ökar ständigt och i takt med detta ökar även faran för global uppvärmning bortom en hanterbar nivå och därför stramas kraven åt gällande minskade utsläpp av växthusgaser. EU har som följd av detta enats om en uppsättning klimatmål som benämns 20/20/20-målen som syftar till att minska växthusgasutsläppen med 20 procent, jämfört med 1990 års nivåer, sänka energianvändningen med 20 procent, höja andelen förnybar energi samt höja andelen biobränsle i transportsektorn med 10 procent.  Sektorn bostäder och service står enligt energimyndigheten för nära 40 procent av Sveriges totala energianvändning och blir därför ett område som är mycket intressant när det gäller att implementera energieffektiviseringsåtgärder.  Det kommunala företaget AB Gavlegårdarna ska under perioden 2016-2018 renovera ett tiotal punkthus i stadsdelen Östra Sätra i Gävle. Husen är typiska miljonprogramshus och beroende på val av effektiviseringsåtgärder kommer behovet av köpt värme samt el att förändras, dvs deras lastprofiler på det energisystemet. Dessa förändringar kommer i föreliggande arbete att simuleras och studeras i simuleringsprogrammet IDA ICE (IDA Indoor Climate and Energy) version 4.6.2, där resultaten jämförs och valideras med befintlig statistik.  Husen som berörs av upprustningen är av typen punkthus som definieras som friliggande hus med trapphus i mitten med lägenheter runt om.  Punkthusen var vanliga på 1940 talet och byggdes då oftast med 4-5 våningar. Även om huskropparna står fritt är de oftast placerade i grupp för att skapa en områdeskänsla. De aktuella byggnaderna är i stort lika varandra där avsaknad av källarplan hos vissa av husen är den tydligaste skillnaden, i övrigt består konstruktionen av markplan plus 4 våningsplan och ett vindsutrymme. Hus med källarplan rymmer totalt 29 lägenheter medan de övriga rymmer 27. Energisystemmodellen validerades samt modifierades att passa de renoverade husen. Resultatet har sedan använts för att beräkna områdets lastprofil gällande fjärrvärme vilket kan ses i nedanstående figur. Diagrammet visar lastkurvan både före och efter de energieffektiviserande åtgärderna implementerats.  Med hjälp utav de erhållna effektkurvorna kan områdets totala energianvändning jämföras före och efter implementering av energieffektiviseringsåtgärder. Resultatet visar att värmebehovet sjunker med 1,39 GWh. Appliceras detta på kraftvärmeproduktionen resulterar minskningen i 0,55 GWh lägre elproduktion som måste importeras till systemet. Importeras elen från kolkondens kan detta ge upphov till ökade koldioxidutsläpp med 512 ton koldioxidekvivalenter per år jämfört med 2,13 ton CO2 ekvivalenter om elen tas från svensk elmix.

I den här studien har livscykelanalys (LCA) utförts för två alternativa system för insatta två-glas fönster med ca 30 års livslängd kvar. Det nuvarande två-glas fönstret har setts som ett referenssytem i arbetet. De tre system som livscykelanalys utförts över är: 1.      Låta två-glas fönstret vara kvar i byggnaden oförändrat. Det här är arbetets referenssystem. 2.      Installera en isolerruta på insidan av det befintliga två-glas fönstret för att minska värmegenomgången genom fönstret. 3.      Ta bort det befintliga fönstret och istället montera dit ett nybyggt aluminiumklätt tre-glas fönster i trä. LCA:n undersöker systemen ur ett vagga-till-graven perspektiv, utifrån att vaggan är en tidpunkt då två-glas fönstret redan är inbyggt i en fastighet. Därmed ingår råvaruutvinning och konstruktion av produkt i systemet för isolerrutan och för systemet med tre-glas fönstret, men ej för två-glas fönstret då det är en identisk process i samtliga system. Användningsfasens miljöpåverkan för alla fönstersystem beräknades utifrån elektriciteten som krävs för att kompensera för värmen som förs ut genom fönstret. Vid vardera produkts slutskedesfas så antas det att träet från fönstren energiförbränns medans glas, metaller och farligt avfall går till deponi. Känslighetsanalys har även utförts där det antas att metaller återvinns istället för att gå till deponi. Miljöpåverkningskategorierna som valts att analyseras för de tre  alternativen för fönstret är global uppvärmningspotential, försurningspotential, övergödningspotential och fossil bränsleanvändning. Den totala miljöpåverkan under ett systems livstid delades, för samtliga system, med åren som systemen kan brukas för att få miljöpåverkan per år. Två-glas fönstret antas ha en kvarvarande livslängd på 30 år, vilket även gäller för isolerrutan vars livslängd är beroende på det nuvarande fönstret. Tre-glas fönstret förväntas ha en livstid på 50 år. Miljöpåverkan normaliserades med en referensfaktor för årlig påverkan i Europa för att kunna beräkna hur allvarliga påverkan för de fyra kategorierna är jämfört mot varandra. De normaliserade värdena viktades med konstant faktor och summerades för att få ett slutligt resultat för miljöpåverkan per system. Resultaten av LCA:n visar att installation av en isolerruta leder till lägst miljöpåverkan, följt av tre-glas fönstret. Resultatet från normaliseringen visar att global uppvärmning och övergödning är kategorierna mest störst miljöpåverkan för systemen, jämfört mot årliga utsläpp i Europa. Användningsfasen bidrar till störst delar av miljöpåverkan av fönstersystemens faser på grund av uppvärmning av fastigheten. Slutresultatet visar att båda systemen med isolerrutan och tre-glas fönstret har en lägre årlig miljöpåverkan  jämfört mot referenssystemet. Det slutliga resultatet för årlig miljöpåverkan är ca 49% lägre för isolerrutan jämfört mot två-glas fönstret medans miljöpåverkan för tre-glas fönstret är ca 43% lägre än två-glas fönstrets. / In this study,  life cycle assessment (LCA) has been applied on two alternative systems for installed double-glazed windows with remaining lifetime of 30 years.  The conventional double glazed window was considered as a reference system in this work. The three window systems modelled and compared in this assessment are: 1.      Keep the double glazed window in the building without any changes. This is the works reference system 2.      Install a isolationpane on the inside of the current window to reduce the heat transfer through the window 3.      Replace the current window with a aluminum-clad, triple glazed wooden window The LCA examines the systems from a cradle-to-grave perspective, where the cradle is the point in terms of time where the double glazed window is already installed in the building. Therefor the extraction of raw material and construction of the product in the system are included for the isolation pane and the triple glazed window, but not for the double glazed window as it is an identical process for all three systems. The enviromental impact during the use-phase for all the systems were calculated based on electricity needed to compensate for the heat transfer through the window. At the end-of-life stage for each product, it was assumed that the wood would be incinirated for energy recovery while glass, metals and hazardous wastes are landfilled. A sensitivity analasys has been performed where metals are recycled instead of landfilling. The selected impact categories for the three window systems are global warming potential, acidification potential, eutrophication potential and abiotic fossil fuel depletion. The total enviromental impact were divided by the expected lifetime, for all three systems to obtain the annual enviromental impact. The double glazed window and the isolation pane systems are expected to have a remaining lifetime of 30 years, while the lifetime of the new triple glazed window is expected to be 50 years. The enviromental impacts were normalized with a reference factor of annual impact for Europe, to calculate the magnitude of each impact category to would be abale to compare them together. The normalised results were then weighted equally and summed up to obtain a single score for each window system. The results of this LCA show that installing an isolation pane on the double glazed window offered the largest savings in terms of the enivironmental impacts followed by the triple glazed window. The results of normalization reveals that the largest magnitude belongs to global warming and eutrophication impacts. The use-phase contributs largly to the impact results due to heating of the property The single score results demonstrate that both systems of the isolation pane and triple glazed window have the lower total enviromental impact per year compared to the reference system. The calculated single score for the isolation pane system  is about 49% lower than the score of double glazed window, while this value for the triple glazed window was found to be 43% lower than the double glazed window.

Global uppvärmning och klimatförändringar har enat världens länder och det arbetas hårt för att den globala temperaturökningen ska hållas under 2 °C. I EU har man satt som mål att vara klimatneutrala senast 2050 och i Sverige satte man ett ambitiöst mål på att uppnå nettonollutsläpp redan till 2045. I och med det satte även bygg- och anläggningsbranschen som mål att vara klimatneutrala till år 2045. För att nå målet måste alla aktörer i branschen ta sitt ansvar och hitta nya mer miljövänliga alternativ och lösningar. Syftet med denna studie var att sammanställa totala mängder och utsläppta koldioxidekvivalent för tio nyckelprodukter och material använda i tillbyggnaden i projektet Nya Krav Himmerfjärdsverket som utfördes av Veidekke Entreprenad AB. Dessutom att identifiera möjliga miljövänligare alternativ till dessa produkter för att till sist undersöka möjligheten av poängtagning i hållbarhetscertifieringen CEEQUAL i avsnitt 7.2.1, 7.2.3, 7.3.1 samt 7.3.2. Mängddata samlades in från upphandlade avtal, aktuella protokoll samt projektets samordningsmodell. GWP-data som användes som underlag för produkternas utsläpp insamlades från produktspecifika EPD:er. Resultaten fastslog att de produkter som var kopplade till störst utsläpp i projektet var betong, Multicem, betongpålar, armeringsjärn och prefabricerade betongelement. Det konstaterades att utsläppen kopplade till betong kunde minskas med upp till 26,7% genom användning av betong med iblandad flygaska. Utförda utsläppsbesparing i projektet beräknades till 2399 ton CO2e och möjliga utsläppsbesparingar för projektet beräknades till 750 ton CO2e. Jämfört med baseline-utsläpp uppnåddes en reducering på 32%. Totalt uppskattades poängtagning för CEEQUAL i avsnitten 7.2.1, 7.2.3, 7.3.1 samt 7.3.2 till mellan 66–125 poäng. Slutsatser som drogs ur studien var vikten av att redan från starten av bygg- och anläggningsprojekt börja tänka på miljö- och hållbarhetsfrågor och däribland produkt- och materialval. / Global warming and climate change have united the world. There is ongoing hard work to keep global temperature rise below 2 ° C. In the EU, the goal has been to be climate neutral by 2050 and, in Sweden, an ambitious goal has been set to achieve net-zero emissions by 2045. Because of this, the construction industry has also set a goal of being climate neutral by 2045. To achieve the goal all players in the industry must take their responsibility and find new, more environmentally friendly alternatives and solutions. The purpose of this study was to compile total amounts and emitted carbon dioxide equivalent for ten key products and materials used in the new extension of the Nya Krav Himmerfjärdsverket project carried out by Veidekke Entreprenad AB. Also, to identify more environmentally friendly alternatives to these products. Finally, the study investigated the possibility of scoring in sustainability certification CEEQUAL in sections 7.2.1, 7.2.3, 7.3.1 and 7.3.2. Quantity data was collected from procured agreements, current protocols, and the project's coordination model. GWP data was used as the basis for product emissions and were collected from product-specific EPDs.The results stated that the products that were linked to the largest emissions in the project were concrete, Multicem, concrete piles, rebar, and prefabricated concrete elements. It was found that emissions linked to concrete could be reduced by up to 26.7% using concrete with fly ash. Emissions savings that had been made in the project were estimated at 2399 tonnes of CO2e and possible emission savings for the project were estimated at 750 tonnes of CO2e. Compared to the baseline emissions, a total reduction of 32% was achieved. In total, scoring for CEEQUAL in sections 7.2.1, 7.2.3, 7.3.1 and 7.3.2 was estimated at between 66–125 points. Conclusions drawn from the study were the importance of starting to think about environmental and sustainability issues, including product and material choices, right from the start of construction and infrastructure projects.

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.

Purpose –The purpose of this research is to increase knowledge about how a led fitting impacts the environment. To be able to fulfil the purpose, it has been broken down into four research questions: • RQ1: What is the environmental impact during transportation? • RQ2: What is the environmental impact during the use phase? • RQ3: What is the environmental impact during the end of life phase? • RQ4: How can the environmental impact be decreased? Method: The authors worked abductive in the relation between theories and empirical data. The authors conducted a case study at a Swedish company in Jönköping. The case study covers a Life Cycle Analysis (LCA). The LCA includes four different stages; goal, scope &amp; boundary definition, life-cycle inventory analysis, life cycle impact assessment and interpretation. During the stages the authors carried out a pre study, interview, document study and calculations. To find out more information about the problem area a literature study was conducted. Theoretical material was received from books, peer review articles and reports. The literature study and the case study increased the authors knowledge to answer the research questions. Findings: The research findings indicate that transportation, Use- and end of life phase impact the environment in different amounts of greenhouse gases (CO2e). The transportation from production to customer stands for 0,16 kg CO2e, the use phase for 15,6 kg CO2e and end of life for 0,5 kg CO2e. The environmental impact can be decreased if companies both deal with the issue to make products more sustainable during the entire life cycle. The transportation’s environmental impact can be decreased through reduction of CO2 emission, which is the dominated greenhouse gases during road freight transportation. The use phase environmental impact can be decreased if adapting a more efficient consumption system. Another way to minimize the environmental impact is to offer and implement maintenance and repairing. The end of life environmental impact can be decreased by recycling or reuse the materials. Another way to lower the impact is to have a holistic perspective when choosing material. Lastly the impact can be decreased if companies, already in the design stage to think about the products last phase. Implications: The practical implications in this study is the case study. The case study contributed with knowledge about the environmental impact of a led fitting. The study has not contributed with any new theories. The study is based on a problem statement with already amount of existing theories and developed tools to calculate the environmental impact. Even if the study did not contribute theoretically, it strengthens already existing theories or statement from other researchers. Limitations: The research ability to generalize can be questioned since the research was limited to a single case study. This can affect the generalizability of the result. Keywords – Sustainability, Environmental impact, LCA, led fitting, Life cycle, use phase, end of life phase, transportation, Carbon dioxide equivalent (CO2e)

Bygg- och anläggningssektorn utgör cirka en femtedel av Sveriges totala utsläpp av växthusgaser, och står därför för en betydande andel utav Sveriges bidrag till den globala uppvärmningen och klimatförändringar. För att nå de många miljömål som idag finns implementerade, bland annat att Sveriges nettoutsläpp av växthusgaser senast år 2045 ska ha reducerats till noll, krävs omfattande och bestående åtgärder. Planering av bebyggelse och exploatering av mark i Sverige, kallat fysisk planering, måste därmed i allt högre utsträckning ta hänsyn till den klimatpåverkan som utformningen medför. Utöver kartläggning av klimatpåverkan, måste följaktligen åtgärder också tas, vilka kan bidra till en reducerad klimatpåverkan.   I denna studie har en verklig detaljplan över planerad utformning använts för att undersöka vilken klimatpåverkan utformningen bidrar med, utifrån ett livscykelperspektiv. Studien begränsades till områdets allmänna platsmark. Allmän platsmark är de markområden som ska vara tillgänglig för allmänheten, och kan exempelvis utgöras av gator, torg, parker samt gång- och cykelbanor. Med hjälp av Trafikverkets beräkningsverktyg Klimatkalkyl 7.0 kartlades klimatpåverkan, uttryckt i koldioxidekvivalenter (CO2-e), för den planerade utformningen av detaljplanens allmänna platsmark. Vidare undersöktes även hur klimatpåverkan från allmän platsmark kunde reduceras. Dels genom tekniska åtgärder, i form av alternativa utformningar, och dels genom icke-tekniska åtgärder, i form av åtgärder rörande kommuners planeringsarbete av allmän platsmark. Klimatpåverkan var 852 ton CO2-e när ingen hänsyn togs till komponenternas livslängder. Med hänsyn till beräknade livslängder för de olika byggdelarna, fördelat över en 40-årsperiod, bidrog utformningen med 488 ton CO2-e, varav 56 ton CO2-e utgjordes av drift och underhåll för planerad asfalt i området. Stål, asfalt, marktegel och diselanvändning utgjorde stora källor av växthusgasutsläpp.  Alternativa utformningar med mindre klimatbelastning identifierades till grön asfalt, granitmarkplattor samt att befintliga schaktmassor återanvändes på plats inom anläggningsområdet. Det främsta icke-tekniska verktyget för att minska klimatpåverkan från allmän platsmark identifierades som lokaliseringsverktyget, där lokalisering av kollektivtrafik och gång- och cykelbanor ansågs utgöra en stor potentiell möjlighet till att reducera klimatbelastningen. Detaljplanen som planeringsverktyg ansågs dock vara begränsad, och goda förutsättningar för minskad klimatpåverkan måste fastställas vid mer översiktlig planering i ett tidigt skede. När en detaljplan ska antas och planerad utformnings ska fastställas finns risken att klimataspekten nedprioriteras när många olika lagar och intressen ska vägas samman. För att övergripande politiska strategier och riktlinjer ska genomsyras ned till fysiskt verkställande, krävs ytterligare styrning för att uppfylla de miljömål som finns. I synnerhet för utformning av allmän platsmark, eftersom bebyggelse för att främja hållbara resor och transport (i form av till exempel gång- och cykelbanor) inte kan antas minska i framtiden. / The building and construction sector makes up for about a fifth of Sweden’s total greenhouse gas emissions, and therefor makes up an important part of Sweden’s contribution to global warming and climate change. In order to reach the many environmental goals existing today, including reducing Sweden’s net emissions of greenhouse gases in 2045 to zero, comprehensive and permanent measures are required. Planning of buildings and exploitation of land in Sweden, called physical planning, therefore needs to a greater extend take into account the climate impact that the planned design results in. In addition to mapping the climate impact, measures must also be taken to reduce climate impact.  In this study, a real detailed development plan of the planned design has been used to investigate the climate impact the design contributes to, from a life cycle perspective. The study was limited to the area’s public space land, which are areas that must be accessible to the public, and can consist of streets, squares, footpaths and bike lanes. Using Trafikverket’s calculation tool Klimatkalkyl 7.0, the climate impact, expressed as CO2-e, was mapped for the planned design of the public space land. Furthermore, the study also investigated how the climate impact from public space land could be reduced. Partly through technical solutions, in the form of alternative designs, and partly through non-technical measures, in the form of measures concerning municipalities’ planning process. The results showed that the given design of public space land implementation, without regard to estimated life span, would result in a climate impact of 852 tons of CO2-e. When the estimated lifespans of the building components were taken into account, distributed over a 40-year period, the design's climate impact was 488 tons of CO2-e. Steel, asphalt, ground bricks and use of diesel were major source of greenhouse gas emissions.  Alternative designs that could reduce the total climate impact were identified as green asphalt, granite ground slabs and the reusing of existing excavated materials within the construction area. The main non-technical tool to reduce the climate impact from public land was identified as the localization tool, where the location of public transport and footpaths and bike lanes was considered a great potential opportunity to reduce the climate impact. However, the detailed development plan as a planning instrument was considered as limited, and good conditions for reduced climate impact must be established in more comprehensive planning at an early stage. When a detailed development plan is to be adopted, there is a risk that the climate aspect will be de-prioritized against other laws and interests. In order for overarching political strategies and guidelines to permeate down to physical implementation, additional governance is required to fulfill environmental goals. In particular for the design of public space land, as development to promote sustainable travel and transport (in the form of e.g. footpaths and bike lanes) cannot be assumed to decrease in the future.

In the dominantly small-scale subsistence agricultural system of Ethiopia, where most of the organic inputs are not returned to soil and land is not used based on its best suitability, the contribution of agriculture to climate change mitigation/adaptation through reduction of greenhouse gases emission is undermined. When this low-input agricultural practice is coupled with rugged topography, high population pressure, generally low soil fertility, and looming climate change, ensuring food and nutrition security of society as well as sustainable use of land resources is practically impossible. Under such circumstances, finding alternative land uses, through scientific investigation, that meet the triple mandates of climate-smart agriculture under current and future climate is imperative. In view of this, a study was conducted in Hades Sub-watershed, eastern Ethiopia, to evaluate the carbon stock of major land uses, evaluate suitability of land for rainfed production of sorghum (Sorghum bicolor L.), Maize (Zea mays L.), coffee (Coffea arabica), upland rice (Oryza sativa L.) and finger millet (Eleusine coracana L.), and project biomass production of late-maturing sorghum and maize varieties under changing climate and its contribution to carbon sequestration and reduction of greenhouse gases (GHGs) emission. Soil and vegetation samples were collected following recommended procedures. Secondary data on required crop parameters were collected for model calibration and validation in the biomass projection study made using the AquaCrop v6.0 model. Climate data of the study area was obtained from the National Meteorology Agency of Ethiopia and analyzed following standard procedures. Near-century (NC) (2017-2039) and Mid-century (MC) (2040-2069) climate was projected under two emission scenarios (RCP4.5 and RCP8.5) using four models (CNRM-CERFACS-CNRM-CM5, ICHEC-EC-Earth, MOHC-HadGEM2-ES, and MPI-M-MPI-ESM-LR) and a Multi-model Ensemble. Biomass production projection, for the climate projected under the two emission scenarios using the four models and the ensemble, was made for late-maturing sorghum (Muyira-1) and maize (BH661) varieties. From the projected biomass, organic carbon and its equivalent CO2 were estimated. Furthermore, adaptation measures, involving adjusting planting dates and irrigation, under the changing climate were evaluated for their influence on biomass production under the time slices, RCPs, and models mentioned above. The carbon stock assessment study was conducted on four major land uses (cultivated, grazing, coffee agroforestry, and forest lands) identified in the study area. The land suitability assessment, using the maximum limitation method, study was conducted on four soil mapping units identified in the sub-watershed. Results indicate that total organic carbon stock (soil, litter plus live vegetation) in the sub-watershed ranged from 138.95 ton ha-1 in the crop land to 496.26 ton ha-1 in the natural forest. The soil organic carbon stock was found to be relatively higher than that of the vegetation carbon stock in the natural forest and coffee agroforestry land uses. The results of suitability evaluation revealed that the maximum current and potential (after corrective xix measures are taken) land suitability class for production of late-maturing sorghum (180-240 days cycle), maize (180-210 days crop cycle), finger millet (120 – 150 days cycle) and coffee in the sub-watershed is marginally suitable (S3c). The maximum current and potential land suitability for upland rice (120 days) is not suitable (N2c). The major permanent limiting factor is low mean temperature (14.6 C) of the growing period in the study area as compared to the optimum temperature required for optimum growth of the selected crops. The major soil and landscape limitations include steep slope, poor drainage of low-lying areas, shallow effective root zone in the upper slopes, low organic matter and available P for sorghum and maize, high pH for maize and wetness for coffee. In all the climate models and emission scenarios, minimum and maximum temperature increment is high during June-July-August-September (JJAS) compared with the other seasons. The modest rise in minimum temperature and the slight increment of maximum temperature during the crop growing seasons (February-March-April-May (FMAM) and JJAS will benefit late-maturing sorghum and maize production in the study area. For the same model, the projected biomass yield and organic carbon sequestration of the two crop varieties varied with time slice and the type of emission scenario used. Generally, increasing biomass production and carbon sequestration were projected for Mid-century (MC) than Near-century (NC) for most of the models used. Late planting would increase sorghum biomass yield and the corresponding organic carbon as compared to early planting as projected by most of the models under both RCPs. Most models predicted an increase in maize biomass yield and organic carbon sequestration if supplementary irrigation is used. The results of this study indicate that the current land uses are not enhancing carbon sequestration because of their exploitative nature and the soil/landscape and climate are not optimum for production of the crops studied. The rise in temperature in the coming 50 years is expected to create a more favorable condition for production of late-maturing sorghum and maize varieties. In order to enhance carbon sequestration, soil productivity and crop yield, and reduce greenhouse gas emissions, the current land uses and their management require re-visiting. / College of Agriculture and Environmental Sciences / Ph. D. (Environmental Sciences)

The building industry is responsible for 35% of final energy use and 38% of CO2 emissions at a global level. The European Union aims to reduce CO2 emissions in the building industry by up to 90% by the year 2050. Therefore, it is important to consider the environmental impacts buildings have. The purpose of this thesis was to investigate the environmental impacts and costs of a single-family house in Sweden. In the study, the life cycle assessment (LCA) and the life cycle cost (LCC) methods have been used by following the “cradle to grave” life cycle perspective.  This study shows a significant reduction of global warming potential (GWP), primary energy (PE) use and costs when the lifespan of the house is shifted from 50 to 100 years. The findings illustrate a total decrease in LCA outcome, of GWP to 27% and PE to 18%. Considering the total LCC outcome, when the discount rate increases from 3% to 5% and then 7%, the total costs decrease significantly (60%, 85% to 95%). The embodied carbon, PE use and costs from the production stage/construction stage are significantly reduced, while the maintenance/replacement stage displays the opposite trend. Operational energy use, water consumption and end-of-life, however, remain largely unchanged. Furthermore, the findings emphasize the importance of using wood-based building materials due to its lower carbon-intensive manufacturing process compared to non-wood choices.   The results of the LCA and LCC were systematically studied and are presented visually. Low carbon and cost-effective materials and installations have to be identified in the early stage of a building design so that the appropriate investment choices can be made that will reduce a building’s total environmental and economic impact in the long run. Findings from this thesis provide a greater understanding of the environmental and economic impacts that are relevant for decision-makers when building single-family houses. / Byggbranschen svarar för 35% av den slutliga energianvändningen och 38 % av koldioxidutsläppen på global nivå. Europeiska unionen strävar efter att minska koldioxidutsläppen i byggnadsindustrin med upp till 90% fram till 2050. Därför är det viktigt att beakta byggnaders miljöpåverkan. Syftet med denna avhandling var att undersöka miljöpåverkan och kostnader för ett enfamiljshus i Sverige. I studien har livscykelbedömningen (LCA) och livscykelkostnadsmetoderna (LCC) använts genom att tillämpa livscykelperspektivet ”vagga till grav”. Studien visar en stor minskning av global uppvärmningspotential (GWP), användning av primärenergi (PE) och kostnader vid växling från 50 till 100 års husets livslängd. Resultaten visar en årlig minskning med 27% för utsläpp av växthusgaser och med 18% för användningen av primärenergi. Med tanke på det totala LCC-utfallet, när diskonteringsräntan ökar från 3%, 5% till 7%, minskar de totala kostnaderna avsevärt (60%, 85% till 95%). Det noteras att klimatavtrycket, primärenergianvändningen och kostnaderna från produktionssteget/konstruktionssteget minskar avsevärt, medan underhålls- / utbytessteget visar den motsatta trenden när man byter från 50 till 100 års livslängd. Den operativa energianvändningen, vattenförbrukningen och avfallshanteringen är fortfarande nästan samma när man ändrar livslängden. Vidare betonar resultaten vikten av att använda träbaserade byggmaterial på grund av lägre klimatpåverkan från tillverkningsprocessen jämfört med alternativen. LCA- och LCC-resultaten studerades systematiskt och redovisades visuellt. De koldioxidsnåla och kostnadseffektiva materialen och installationerna måste identifieras i ett tidigt skede av en byggnadskonstruktion genom att välja lämpliga investeringsval som kommer att minska de totala miljö och ekonomiska effekterna på lång sikt. Resultaten från denna avhandling ger ökad förståelse för miljömässiga och ekonomiska konsekvenser som är relevanta för beslutsfattare vid byggnation av ett enfamiljshus.