Climate change is one of the most pressing environmental issues of our time, as it threatens the survival of human civilisation. With the increasing number of initiatives trying to address climate change, it is important to examine how effective they are and what other roles these initiatives can serve in transitioning society towards sustainability. This thesis investigates the role of one such initiative, carbon neutrality, within a strategic approach to sustainable development, based on the case study of the North American Credit Union (NACU). A scientific understanding of climate change and sustainability provide a strict evaluation of the carbon neutrality concept with its benefits and challenges, including the role of carbon offsets. Within this context, recommendations are provided for roles and actions that a financial organisation such as NACU can take in order to set high standards in this new and still evolving market of voluntary carbon offsets, while striving for full sustainability and leadership within the community.

No description available.

No description available.

Sweden’s municipalities are leading the green energy transition, in this study, a techno-economic evaluation was done for a number of carbon neutral scenarios for Växjö municipality’s future energy system, situated within Sweden’s projected energy demand development in 2030 and 2050. The municipality’s partially decentralized energy system relies heavily on interconnected electricity supply from the national grid, and fuels imports from other parts of Sweden. It was a matter of question: in which ways will future demand changes induce supply changes, and whether a future carbon neutral energy system will be less costly in a sustained-electricity supply condition? To answer this, a balanced energy reference system for the municipality was created from an actual energy balance, using an hour-by-hour dynamic energy analysis tool EnergyPlan. Afterward, a future energy demand projection for Växjö was stemmed from the Swedish Energy Agency (SEA) sustainable future scenarios for Sweden, based on an average inhabitant energy demand. Modelling results for Växjö carbon neutral scenarios showed that Växjö energy system will be sufficient to supply future heat demand but not electricity demand, nor transport and industrial fuels. While in the short-term being carbon neutral is more economically attainable without changes in electricity supply technologies, a projected electricity price and consumption increase, change the outcomes for a carbon neutral scenario based on Intermittent Renewable Energy (IRE) to be less costly in the long term.

A climate-neutral city can be viewed at in many different aspects. This report investigates the greenhouse gas, exergy and energy balance for both heat pumps and district heat supply at local, national and methane gas perspectives of the energy conversion processes. Through a numerical grey box model of a geographical information system based urban district. There seven different passive-, nearly zero-, and plus-energy residential buildings are implemented. That are developed and annually simulated in the IDA ICE software. There, thermal transmittance and building geometry are the most urgent parameters that impacts the space heating demand and energy performance. They are estimated by current and proposed primary energy weight factors where the geometry shape is undefined, while the altitude impact’s the building's energy, exergy, and greenhouse gas balance. Therefore high-rise building's energy performance are poorer than low-rise buildings, simultaneously as heat pump supply enables higher altitude than district heating. Other energy savings occur through additional energy-efficient technologies, energy generating technologies and soft tools that change residents’ behavior. The investigated urban district is placed in the Swedish city Gävle, which meets residents’ demand for approximately 6000 apartments without additional service. It is a plus energy district for heat pump supply and passive energy for district heating supply. Although the district heated urban district electricity-saving towards heat pump corresponds to 32 percent of the urban district's total facility and household electricity utilization. The energy analysis include the perspective of the facility’s energy utilization and generation, and the perspectives of residents’ energy utilization and recovery from their waste resource production. This makes the urban district exergy productive and carbon-negative during the operating phase, regardless of emission value and heat supply technology, since the facility perspective compensates for the residents’ electricity utilization and consumption of goods. Therefore, there are no need for tree plantation as compensation of greenhouse gas pollution since the carbon negativity corresponds to between 2 to 154 hectares of forest. The study is therefore relevant for other geographical locations in Sweden depending on geographical location, heat supply technology and emission value from the primary energy conversion processes. / <p>Förstudie i future heat projekt angående Framtidens klimatsmarta stad genom klimatneutral bebyggelse med fjärrvärme.</p>

Green hydrogen produced through electrolysis of excess renewable energy is a promising seasonal energy storage solution with the potential to decarbonize the energy sector. However, it has physical properties that make it difficult to store and transport on a large scale for grid scale storage applications. An alternative to storing excess renewable energy in hydrogen is converting the hydrogen to synthetic fuel that has an industrially mature production process and an established transportation, storage and distribution infrastructure. This study aims to conduct a feasibility analysis to compare the cost and compatibility of green hydrogen, ammonia, methane and methanol as seasonal energy storage. The production of each fuel and the barriers to their commercialization as energy vectors is discussed. The hydrogen storage technologies holding the most potential are identified as salt cavern and lined rock cavern storage however type I-IV pressure vessel storage is also included in the analysis due to its prevalence within the industry The outcome of the study is a conceptual model calculating the levelized cost of storage of each fuel considering the storage system size, compression energy required and annualized CAPEX and OPEX of compression and storage. Three cases are developed to analyse the storage system, A- seasonal discharging, B-weekly discharging and C- daily discharging. The results identify that the most feasible seasonal storage option for hydrogen is utilizing a salt cavern. If building a salt cavern is infeasible due to geographical constraints, a lined rock cavern is more cost-effective as compared to utilizing pressure vessel storage. For shorter storage periods or smaller scale applications it is more beneficial to employ low pressure (200-300 bar) pressure vessel storage since geological storage becomes expensive as compared to the seasonal case. Low pressure storage is better suited for smaller applications as compression costs account for a significant share of the total annual cost of each storage system in the weekly and daily cases. The most suitable hydrogen storage option is highly dependent on the end use application. Overall, methanol storage provided the lowest levelized cost of storage in all scenarios. / Grönt väte som produceras genom elektrolys av överskott av förnybar energi är en lovande säsongsbaserad energilagringslösning med potential att koldioxidutlösa energisektorn. Det har dock fysiska egenskaper som gör det svårt att lagra och transportera i stor skala för lagringsapplikationer i nätskala. Ett alternativ till att lagra överskott av förnybar energi i väte är att omvandla vätgas till syntetiskt bränsle som har en industriellt mogen produktionsprocess och en etablerad transport-, lagrings- och distributionsinfrastruktur. Denna studie syftar till att genomföra en genomförbarhetsanalys för att jämföra kostnaden och kompatibiliteten för grönt väte, ammoniak, metan och metanol som säsongsbetonad energilagring. Produktionen av varje bränsle och hindren för deras kommersialisering som energivektorer diskuteras. De tekniker för lagring av väte som har störst potential identifieras som lagring av saltrum och fodrad bergrum, men lagring av tryckkärl av typ I-IV ingår också i analysen på grund av dess förekomst inom industrin Resultatet av studien är en konceptuell modell som beräknar den utjämnade kostnaden för lagring av varje bränsle med hänsyn till lagringssystemets storlek, kompressionsenergi som krävs och årlig CAPEX och OPEX för kompression och lagring. Tre fall är utvecklade för att analysera lagringssystemet, A-säsongsurladdning, B-veckotursning och C-daglig urladdning. Resultaten visar att det mest möjliga säsongsbetonade lagringsalternativet för väte är att använda en saltgrotta. Om det är omöjligt att bygga en salthåla på grund av geografiska begränsningar, är en fodrad berghåla mer kostnadseffektiv jämfört med att använda tryckkärlslagring. För kortare lagringsperioder eller tillämpningar i mindre skala är det mer fördelaktigt att använda lågtrycks (200-300 bar) tryckkärllagring eftersom geologisk lagring blir dyr jämfört med säsongsfallet. Lågtryckslagring är bättre lämpad för mindre applikationer eftersom kompressionskostnaderna står för en betydande del av den totala årliga kostnaden för varje lagringssystem i vecko- och dagliga fall. Det mest lämpliga vätgaslagringsalternativet är starkt beroende av slutanvändningsapplikationen. Sammantaget gav metanollagring den lägsta utjämnade kostnaden för lagring i alla scenarier.

Environmental issues and the housing shortage is an ongoing debate among politicians. Wood is a building material that Sweden has plenty of and it is a material that, according to research, does not contribute to as much carbon dioxide emissions during production, compared to other construction materials such as concrete and steel. Therefore the demand for timber, in both facade claddings and external wall constructions, is increasing. In light of this, the purpose with this degree project is to study different fire protection methods for wood and compare it to untreated wood. Collecting the facts and information for this degree project at Mälardalens University, is done through literature studies, surveys, and two experiments conducted on two selected fire retardants. The experiments were conducted to test untreated, fire protection impregnated and wood with fire proof paint. One of the experiments tested the load-carrying capacity of the beams after being charred with a gas burner. The other experiment investigated the surface layer and measured the fire spread rate and both experiments tested the fire resistance. The experiments that were conducted concluded that out of the three different methods for facades and beams, fire protection impregnation was the best choice in all five chosen categories: load-carrying capacity, fire resistance, surfaces, environmental impact and health safety for workers. / Miljöfrågan och bostadsbristen är två pågående debatter bland politikerna. Ett byggmaterial som både är miljövänligt och lätt att bygga med är trä. Det är ett byggmaterial som Sverige har gott om och enligt forskning bidrar det inte med lika mycket koldioxidutsläpp vid produktionen jämfört med andra konstruktionsmaterial som betong och stål. Enligt äldre bygglagstiftningar var det enbart tillåtet att bygga hus med två våningar i trä. Det var godkänt att bygga hus med tre våningar om den nedersta våningen bestod utav sten och de två översta i trä. Den nya bygglagstiftningen har inga begränsningar på att använda trä i ytterväggar, oberoende av byggnadsklass så länge de uppfyller funktionskraven. Byggsektorn har varit medveten om att de fick bygga flervåningshus i trä men inte hur det skulle utföras och samtidigt uppfylla bygglagstiftningens krav. Resultatet av ändringarna i bygglagstiftningen, Boverkets byggregler, ökade efterfrågan och utbudet på brandskyddsmedel till trä. De vanligaste produkterna som finns ute för konsumenten är brandskyddsfärg och brandskyddsimpregnering. Trä kan genom brandskyddsimpregnering eller brandskyddsfärg få en brandteknisk klass enligt det europeiska systemet, EN 13501-1, upp mot B-s1,d0 som är högre än för obehandlat trä, Ds1, d0. Tekniskt sett går det att bygga Br1-byggnader med obehandlat trä, dock så krävs det ett antal åtgärder för att uppfylla Boverkets byggreglers funktionskrav, till exempel att installera automatiska släcksystem eller enbart ha trä på en begränsad del av fasaden. Med brandskyddsbehandling går det idag endast att uppnå brandteknisk ytskiktsklass B-s1,d0, vilket inte är tillräckligt enligt Boverkets byggregler som kräver lägst obrännbara fasadbeklädnader i ytskiktsklass A2-s1,d0 för att uppfylla allmänna råden. Fasadbeklädnader av trä, oavsett brandteknisk klass, kan testas med provmetoden SP FIRE 105 och därmed uppfylla föreskriftens krav på ytterväggskonstruktioner med avseende på brandspridning längs fasadytan. Syftet med arbetet är att jämföra olika brandskyddsmetoder av trä och undersöka vilken eller vilka som är bäst lämpad att använda i flervåningshus ur bland annat miljö-, arbetsmiljö- och brandsynpunkt. Detta uppnås genom en litteraturstudie som fokuserar på ämnet brandskyddsmetoder av trä och genom två försök genomfördes för att testa obehandlat, brandskyddsimpregnerat och brandskyddsmålat trä. Ett försök testade bärförmågan efter brandpåverkan, andra undersökte ytskikt, och båda försöken testade brandmotstånd. Bärförmågan testades genom att brandpåverkade reglar blev utsatta för en central punktlast i en Instron- maskin. Ytskikten prövades genom ett enklare försök baserad på testmetoden SP FIRE 105 på tre fasader. En obehandlad, en brandskyddsimpregnerad och en brandskyddsmålad. Mätningar och dokumentation gjordes med bland annat mätinstrument som plattermoelement och filmkamera. Båda typerna av brandskyddsmetoder kräver en kemisk framställning som varken är bra för naturen eller människan. Produktionen är automatiserad och därmed inte någon risk för någon människa. Den färdiga produkten är varken skadlig för miljön, människor eller djur, sålänge inte produkterna förtärs i större omfattning. Resultatet från undersökningen av de tre olika fasaderna visade att det brandskyddsimpregnerade virket klarade sig bäst i alla fem kategorier: bärförmåga, brandmotstånd, ytskikt, miljöpåverkan och arbetsmiljö. Slutsatsen är av det två typer av brandsskyddsmedel för trä som testades, är brandskyddsimpregnering den mest lönsammaste alla fem kategorier. Produkten är lätthanterad, avger inga farliga gaser och är i snitt inte dyrare än det obehandlade materialet. Dock är det viktigt att tänka på brandskyddsarbete och inte släppa på säkerheten för att konstruktionen byggs med brandskyddsimpregnerat trä.

Countries' long-term climate targets are described by different concepts who, over time, have become increasingly dependent on negative emissions technologies (NETs) in order for the targets to be reached. This thesis is a cross country comparison, examining similarities and differences in the concepts used by seven countries to express their long-term climate targets, focusing on their plans for implementing NETs. The empirical material was collected from interviews with experts from each country. Concepts in long-term climate targets can have various interpretations and there are uncertainties about what emissions that are covered within the different concepts. NETs are crucial for achieving any type of net-zero target however they are in nascent stages, except for forest management, and there are several factors affecting the possibilities to implement NETs. It is important not to focus too much on NETs to comply with the long-term climate targets, NETs should function as a complement to emissions reduction and target the unavoidable emissions. We recommend that countries clarify what emissions are included within their concept, set out specific targets for NETs and lastly put a great effort into clarifying policy instruments related to NETs. / Ländernas långsiktiga klimatmål beskrivs av olika begrepp som är beroende av negativa utsläppstekniker för att målen ska nås. Denna avhandling är en jämförelse mellan sju länder där ländernas likheter och skillnader undersöks genom deras val av begrepp och även deras planer för att implementera tekniker för att nå negativa utsläpp. Det empiriska materialet samlades in från intervjuer med experter från varje land. Begrepp i de långsiktiga klimatmålen kan ha olika tolkningar och det råder osäkerhet om vilka utsläpp som täcks upp inom de olika begreppen. Negativa utsläppstekniker är avgörande för att uppnå alla typer av netto-nollmål men de befinner sig i väldigt tidiga faser av utveckling, förutom skog som redan finns på plats och det finns flera faktorer som påverkar möjligheterna att implementera negativa utsläppstekniker. Det är viktigt att inte fokusera för mycket på negativa utsläppstekniker för att uppfylla de långsiktiga klimatmålen, de bör fungera som ett komplement till utsläppsminskning och rikta in sig på de oundvikliga utsläppen. Vi rekommenderar att länder klargör vilka utsläpp som ingår i begreppen, fastställer specifika mål för negativa utsläppstekniker och slutligen satsar mycket på att klargöra policyinstrument relaterade till negativa utsläppstekniker.

This thesis emerged from a question that had been repeating itself in my head for a long period of time: If myself and the rest of the world face the fact that we are likely to keep flying for years to come for reasons somehow considered valid, how can we at the same time still contribute efficiently to achieving a more sustainable future of aviation? Based on this dilemma and focusing on the factor of impact, an actor with the power of creating a larger impact than a single individual was firstly identified. This actor also provides the perspective used in this thesis. Meaning, the perspective of international companies that rely on flying for business for the purpose of surviving and thriving. The report’s purpose is to explore the opportunities and barriers for these companies with a will to contribute to the transformation to a future of sustainable aviation. The criteria of this company category are being both “international” and also “dependent” on business aviation. The term "international" in this context will later be defined and clarified, just as the definition of "dependent". Furthermore, this thesis is written based on an abductive literature study combined with a case study of an anonymous company located in Zürich, Switzerland. The Companyis included in the above category and could validate the hypothesis that companies like these exist through a series of interviews with employees.The validation of this hypothesis also paved the way to further explore the research questions on how these companies as customers can work both internally and externally with other stakeholders to enhance a Demand-Pull effect towards a more sustainable direction. It also discusses the Technology-Push effect from other stakeholders and its role in driving sustainable innovation development and implementation in technologies such as SAF, hydrogen and electric aviation. How to contribute to this large shift of an entire industry as a company that neither has expertise in sustainability nor aviation is exactly what is presented in the result, discussion and conclusion. Also, the possible consequences for a business and its employees that can follow by being involved and contribute to aviation sustainability. In addition, a mapping of awareness, knowledge gaps, motivation, and incentives has been done in order to identify the barriers and opportunities of the issue. / Detta arbete härstammar från en fråga som upprepat sig i mitt huvud under en längre tid: Om jag och resten av världen står inför det faktum att vi sannolikt kommer att fortsätta flyga i flera år framöver av skäl som på något sätt anses giltiga, hur kan vi samtidigt fortfarande bidra effektivt till att uppnå en mer hållbar framtid för flygindustrin? Utifrån detta dilemma och med fokus på hur man kan påverka som mest, identifierades först en aktör med kraften att skapa ett större genomslag än en enskild individ. Denna aktör bidrar också med det perspektiv som används i denna rapport. Det vill säga, perspektivet av internationella företag som är beroende av att flyga i affärssyfte för att överleva och växa. Syftet med rapporten är att utforska möjligheter och hinder för dessa företag med en vilja att bidra till omvandlingen till en framtid för hållbart flyg. Kriterierna för denna företagskategori är att vara både "internationell" och även "beroende" av affärsflyg. Termen "internationell" i detta sammanhang kommer senare att definieras och förtydligas, precis som definitionen av "beroende". Vidare är denna uppsats skriven baserat på en abduktiv litteraturstudie kombinerad med en fallstudie av ett anonymt företag beläget i Zürich, Schweiz. Företaget ingår i ovan nämnda kategori och kan därmed validera hypotesen att företag som dessa existerar genom en serie intervjuer utförda med anställda. Valideringen av denna hypotes banade också vägen för att ytterligare utforska frågeställningen om hur dessa företag som kunder kan arbeta både internt och externt med andra intressenter för att förstärka en Demand-Pull-effekt mot en mer hållbar riktning. Rapporten diskuterar också Technology-Push-effekten från andra intressenter och dess roll i att driva hållbar innovationsutveckling och implementering inom teknologier som SAF, vätgas och elflyg. Hur ett företag kan bidra till detta stora skifte av en hel bransch utan kompetens inom hållbarhet eller flyg är precis vad som presenteras i resultat, diskussion och slutsats. Även de möjliga konsekvenserna för ett företag och dess anställda som kan följa genom att vara delaktiga och bidra till flygindustrins hållbarhet. Slutligen, har en kartläggning av medvetenhet, kunskapsluckor, motivation och incitament gjorts i syfte att identifiera var möjliga hinder och möjligheter finns.

Syftet med den här studien är att göra en teknoekonomisk utvärdering av processer för förvätskning av CO2 med hjälp av Aspen Plus. Ett flertal förvätskningsprocesser från tidigare studier jämfördes och från dessa valdes två förvätskningsprocesser ut för fortsatta studier och simuleringar. Dessa två förvätskningsprocesser var ett internt kylt förvätskningssystem och ett externt kylt förvätskningssystem av Øi et al., Energy Procedia 86 (2016) 500-510, som kallats system A, samt av Seo et al., International Journal of Greenhouse Gas Control 35 (2015) 1-12 kallat system B. Dessa två olika processer simulerades för teknisk analys med hjälp av Aspen Plus. Aspen Economical Analyzer (AEA) användes för att göra den ekonomiska analysen. I dessa simuleringar användes ett massflöde på 45 ton/h inkluderat vatteninnehåll, i jämförelse med tidigare studier med högre massflöden runt 100 ton/h. Elektricitet-och kylbehovet undersöktes i ett flertal olika fall med varierande kyltemperatur mellan kompressorerna. Två fall med integrering av fjärrvärme samt två fall med en värmepump undersöktes också med varierande återgående temperatur på fjärrvärmevattnet. Detta gjordes för att undersöka hur mycket värme som kan tillvaratas från förvätskningsprocessen. Vidare bestämdes även investeringskostnader samt driftskostnader med hjälp av AEA. Från detta bestämdes även den årliga kostnaden av kapitalet, CAPEX, och kostnaden att förvätska CO2 räknades ut i form av €/ton.  Resultaten visade att integrering av fjärrvärme samt värmepumpar är användbart för att tillvarata på så mycket värme som möjligt från förvätskningssystemen. I de fall med en värmepump samt en återgående temperatur på 47°C i fjärrvärmenätet hade ett COP på 3.07 samt 3.15 för system A samt system B vardera. Kostanden att förvätska CO2 var 17.42 €/ton för system A samt 17.75 €/ton för system B utan använding av en värmepump samt en återgående temperatur på 47°C i fjärrvärmenätet. Vid integrering av en värmepump gick kostnaden av förvätskning upp till 20.85 €/ton för system A samt 21.69 €/ton för system B. Kostnaden av förvätskning dominerades av driftskostnader med kostnaden av kapitalet har en mindre påverkan. Utnyttjandegraden har även en stor påverkan på kostanden av förvätskning, då lägre kapaciteter visade sig leda till markant högre förvätskningskostnader. När intäkterna från fjärrvärmeproduktionen adderades till kostnadskalkylen, minskade kostnaden av förvätskning, speciellt för de system med en värmepump, där priset minskade till 10.26 €/ton för system A eller 10.98 €/ton för system B. I linje med tidigare studier pekar även dessa resultat på att det ekonomiska optimumet sammanfaller med energioptimum. Resultaten visade även att system A, det internt kylda systemet, hade den lägsta förvätskningskostanden och minsta elektricitetsförbrukningen med och utan värmepump, och därför är system A optimalt för småskalig CO2 förvätskning. / The aim of this study is to do a technoeconomical analysis on CO2 liquefaction systems using Aspen Plus. Several liquefaction systems from previous studies were compared, and from these, two liquefaction systems were chosen for further studies and simulations. These liquefaction systems were namely an internal liquefaction system and an external liquefaction system by Øi et al., Energy Procedia 86 (2016) 500-510, called system A and Seo et al., International Journal of Greenhouse Gas Control 35 (2015) 1-12, called system B. These systems were simulated for technical analysis using Aspen Plus, and Aspen Economical Analyzer (AEA) was used for economical studies. A small-scale liquefaction system was studied with a mass flow rate of 45 tonne/h including the water content, as compared to other studies with higher mass flow rates of around 100 tonne/h. The electricity demand and cooling demand were studied in several cases of interstage cooling between compressors. Furthermore, two cases of district heating as well as two cases of heat pumps were studied with varying return temperatures of the district heating water. This was done to study how much heat could be recovered from the liquefaction process. Furthermore, the capital expenses as well as the operating expenses were also determined using AEA. From this, the annual CAPEX and the cost of CO2 was calculated in terms of €/tonne CO2.  The results showed that district heating and heat pumps can be useful to recover heat from the liquefaction processes. The simulations that included a heat pump and assumed a return temperature of 47°C had a COP of 3.07 and 3.15 for system A and B respectively. The determined cost of production was 17.42 €/tonne for system A and 17.75 €/tonne for system B when not using a heat pump and a return temperature of 47°C in the district heating grid. However, when adding a heat pump the total production cost (TPC) increased to 20.85 €/tonne for system A, and 21.69 €/tonne for system B. It was also shown that the TPC is highly dominated by the operating expenses while the total capital investment has a smaller impact on the TPC. The capacity is also important for the TPC as lower capacities was shown to lead to significantly increased production costs. When taking the revenue streams from district heating into account the TPC was decreased, in particular for the systems including the heat pumps, where the TPC for system A was 10.26 €/tonne while for system B it was 10.98 €/tonne. In accordance with previous studies it was shown that the economical optimum is closely related to the energy optimum. It was concluded that as system A, the internal liquefaction system, had the lowest TPC and electricity input with and without the heat pump and thus it is the optimal configuration for small-scale CO2 liquefaction.