Current cardiac monitoring devices are rigid, bulky, and integrate poorly with the human skin, obstructing health monitoring for longer periods. With the miniaturization of electronics, soft and stretchable polymer substrate-based cardiac monitoring device is being developed at Mycronic AB to overcome the aforementioned issues and replacing the traditional rigid electronics-based cardiac monitoring devices. Manufacturing of stretchable cardiac monitoring device includes new materials and manufacturing techniques as well as different end-of-life treatments. The sustainability of this kind of stretchable device is often enquired by curious customers and environment enthusiasts. Without a comprehensive scientific study on the environmental performance of this device, it is difficult for the manufacturer to answer such inquiries. Hence, this study aims to carry out a comparative Life Cycle Assessment (LCA) of rigid and stretchable cardiac monitoring devices. The LCA for both the devices was based on ISO 14044:2006 standards. The impact assessment method used was ReCiPe 2016 (Hierarchist). The LCA results showed that the stretchable cardiac monitor had significantly lower impacts than its rigid counterpart. Lower usage of Printed Circuit Board (PCB) in the stretchable device was the main reason for its better environmental performance. The PCB was identified as the major environmental hotspot in both the devices. / Nuvarande hjärtövervakningsanordningar är styva, skrymmande och dåligt integrerade med människans hud och hindrar övervakning under längre perioder. Inom ramen för det europeiska forskingsprojektet SINTEC har Mycronic bidragit till att utveckla en ny design och tillverkningsmetod för en mjuk och töjbar polymersubstratbaserad övervakningsanordning för att övervinna de ovan nämnda hindren med de traditionella alternativ. Tillverkning av töjbar hjärtövervakningsanordning inkluderar nya material och tillverkningstekniker som ger en ökad hållbarhet som ofta efterfrågas av nyfikna kunder och miljöentusiaster. Men utan en omfattande vetenskaplig studie om enhetens miljöprestanda är det dock svårt för tillverkaren att besvara sådana frågor, och därför syftar denna studie till att utföra en jämförande livscykelanalys (LCA) av styva och töjbara hjärtövervakningsanordningar. LCA för båda enheterna baseras på ISO 14044: 2006-standarder. Den konsekvensbedömning som användes var ReCiPe 2016 (Hierarchist). LCA-resultaten visade att den töjbara hjärtmonitorn hade signifikant lägre påverkan än dess styva motsvarighet. Lägre användning av kretskort (PCB) i den töjbara enheten var den främsta anledningen till dess bättre miljöprestanda och just PCB identifierades som den viktigaste miljöhotspoten i båda enheterna.

This thesis presents a method for modeling energy consumption in the milling process to assess their environmental impact, using a simple experimental approach. The factors influencing the environmental impact in milling processes are analyzed with life cycle assessment principles, and their climate change impact is calculated with examples of dry milling experiments. The model for predicting energy consumption is inspired by the mechanistic model of milling operation. The tangential cutting force coefficients are approximated using experimental data to estimate the spindle power. The developed model can predict energy consumption for given cutting parameters and conditions. The results of the study indicate that 1) the energy consumption of the milling process estimated by the proposed mechanistic-based model aligns well with the experimentally measured results, 2) the experimental approach used to build the model is both easy and fast, and 3) the consumption of the solid cutting tool contributes the most to the environmental impact in dry milling processes. Furthermore, the analysis presented in this thesis provides insight into how to improve energy efficiency and reduce the environmental impact of milling processes. / Denna avhandling presenterar en metod för att modellera energiförbrukning i fräsningsprocessen för att bedöma deras miljöpåverkan genom en enkel experimentell metod. Faktorer som påverkar miljöpåverkan i fräsningsprocesser analyseras med principer för livscykelbedömning och deras klimatpåverkan beräknas med exempel på torrfräsningsförsök. Modellen för att förutsäga energiförbrukningen är inspirerad av den mekaniska modellen för fräsningsoperation. Koefficienter för tangentiell skärkraft approximeras med experimentella data för att uppskatta spindelkraften. Den utvecklade modellen kan förutsäga energiförbrukningen för givna skärparametrar och villkor. Resultaten visar att 1) energiförbrukningen i fräsningsprocessen uppskattad med den föreslagna mekanikbaserade modellen överensstämmer bra med experimentellt uppmätta resultat, 2) den experimentella metoden för att bygga modellen är enkel och snabb, och 3) förbrukningen av det fasta skärverktyget bidrar mest till miljöpåverkan i torrfräsningsprocesser. Analysen som presenteras i denna avhandling ger också insikt i hur man kan förbättra energieffektiviteten och minska miljöpåverkan i fräsningsprocesser.

With the rapid increase of renewable energy in the electricity grids, the need for energy storage continues to grow. One of the technologies that are gaining interest for utility-scale energy storage is lithium-ion battery energy storage systems. However, their environmental impact is inevitably put into question against lead-acid battery storage systems. Therefore, this study aims to conduct a comparative life cycle assessment (LCA) to contrast the environmental impact of utilizing lithium-ion batteries and lead-acid batteries for stationary applications, specifically grid storage. The main tools in this study include Microsoft Excel for the life cycle inventory and OpenLCA for life cycle modelling and sensitivity analysis. In this research, a cradle-to-grave LCA for three lithium-ion battery chemistries (i.e. lithium iron phosphate, nickel cobalt manganese, and nickel cobalt aluminium) is conducted. The impact categories are aligned with the Environmental Footprint impact assessment methodology described by the European Commission. The standby grid operation scenario is considered for estimating the environmental impacts, where the batteries would deliver 4,800 kWh of electric energy throughout 20 years. Consequently, the functional unit will be in per kWh energy delivered. The lead-acid battery system has the following environmental impact values (in per kWh energy delivered): 2 kg CO2-eq. for climate change, 33 MJ for fossil resource use, 0.02 mol H+-eq. for acidification, 10-7 disease incidence for particulate emission, and 8x10-4 kg Sb-eq. for minerals resource use. Going back to the lithium-ion batteries systems, for the climate change and fossil resource use impact categories, the best performer is found to be the nickel cobalt aluminium (NCA) lithium-ion battery, with 46% and 45% less impact than lead-acid for the respective categories. On the other hand, the nickel manganese cobalt (NMC) was the best for the acidification and particulate emission impact categories with respective 65% and 51% better performance compared to lead-acid batteries. Finally, for the minerals and metals resource use category, the lithium iron phosphate battery (LFP) is estimated to be the best performer, which is 94% less than lead-acid. To conclude, the life cycle stage determined to have the largest contribution for most of the impact categories was the use stage, which then becomes the subject to a sensitivity analysis. The sensitivity analysis was done by varying the renewable contribution of the electricity grids in the use phase. Overall, the lithium-ion batteries systems have less environmental impact than lead-acid batteries systems, for the observed impact categories. The findings of this thesis can be used as a reference to decide whether to replace lead-acid batteries with lithium-ion batteries for grid energy storage from an environmental impact perspective. / Med den snabba ökningen av förnybar energi i elnäten, fortsätter behovet av energilagring att växa. En av de tekniker som växer intresse för energilagring på nyttan är litiumjon batteriets energilagringssystem. Emellertid, deras miljöpåverkan ifrågasätts oundvikligen mot blysyrabatteri lagringssystem. Därför syftar denna studie till att göra en komparativ livscykelanalys (LCA) för att komparera miljöpåverkan av att använda litiumjonbatterier och blybatterier för stationära applikationer, särskilt för nätlagring. I denna forskning genomfördes en vagga-till-grav-LCA (eller cradle-to-grave i engelska) för tre litiumjonbatterikemi (litium järn fosfat, nickel kobolt mangan, och nickel cobalt aluminium). Effektkategorier anpassades till miljökonsekvensbedömning metoden som beskrivs av Europeiska kommissionen. Det användningsfall scenariot för batterierna var standby läget, där batterierna leverera 4800 kWh elektrisk energi för 20 år. Följaktligen den funktionella unit är i ‘per kWh levererad energi’. Blysyrabatteriet hade följande ungefärliga miljöpåverkansvärden (i per kWh levererad energi): 2 kg CO2-eq. för climate change, 33 MJ för fossil resource use, 0.02 mol H+-eq. för acidification, 10-7 disease incidence för particulate emission, and 8x10-4 kg Sb-eq. för minerals resource use. Tillbaka till litiumjonbatterierna, för climate change och fossil resource use resursanvändnings kategorier, den bäst presterande var litiumjonbatteriet nickel kobolt aluminium (NCA). Det hade 46% och 45% mindre påverkan än blysyrabatteriet för respektive kategori. Å andra sidan, var nickel mangan kobolt (NMC) bäst för acidifcation och particulate emission kategorier. De är 65% och 51% bättre än blysyra för kategorierna. Slutligen, litium järn fosfat batteriet (LFP) är det bäst presterande för resource use of minerals and metals kategoriet, vilket det är 94% mindre än blysyra. Avslutningsvis, det livscykelstadier som var bestämt att ha det största bidraget för de flesta av påverkningskategorierna är användningsstadiet, som sedan blir föremål för en känslighetsanalys. I slutändan, litiumjonbatterierna ha mindre miljöpåverkan än blybatterier i detta projekt, för de observerade slagkategorierna. Resultaten av denna avhandling kan sedan användas som referens för att avgöra om bly-syrabatterier ska ersättas med litiumjonbatterier för energilagring ur ett miljöeffektperspektiv.

The textile industry is one of the most polluting industries globally and needs to change to meet the UN's Sustainable Development Goals. Cotton fabric constitutes approximately 50% of all textiles. Its production is complex, and it is crucial to map all its processes to assess the environmental impact. Life cycle assessment (LCA) is a common tool to execute this, and there are software tools to simplify the conduction. However, the complexity of textile production, especially the pretreatment process, makes the assessments time-consuming. Therefore, this thesis examined how the environmental assessment of the cotton fabric could be more efficiently organised. The study was an exploratory single case study at a large furniture company. To pursue, the literature processed the topics of designing and producing cotton fabric, environmental assessment of cotton fabric, and organising environmental assessment. The results and analysis were formulated into the three themes: organising environmental assessment, environmental data management, and circularity. Also, the environmental data from the pretreatment process was presented. The discussion of the findings resulted in some conditions to organise for a more efficient environmental assessment of cotton fabric and applicable to other products. Based on the literature and empirics, the conditions were concluded in requirement, development, and potential. In general, the need for an extended LCA tool which enables comparison of processes and includes all sustainability aspects was discovered. Further, to organise the execution of environmental assessment more efficiently, the study clarified the importance of increasing communication and transparency. Meanwhile, extending the data management authority to experts in the textile department to relieve the environmental department. / Textilindustrin är en av de mest förorenande industrierna globalt och behöver förändras för att uppfylla FN:s hållbara utvecklingsmål. 50% av alla textilier består av bumull. Dess produktion är komplex och det är avgörande att kartlägga alla dess processer för att bedöma miljöpåverkan. Livscykelanalys (LCA) är ett vanligt verktyg för att utföra detta, och det finns mjukvaruverktyg för att förenkla utförandet. Komplexitet i textilproduktion, särskilt förbehandlingsprocessen, gör dock bedömningarna tidskrävande. Därför undersökte denna rapport hur miljöbedömningen av bomullstyget kan organiseras mer effektivt. Studien var en explorativ enskild fallstudie på ett stort möbelföretag. Litteraturen behandlade ämnena design och tillverkning av bomullstyg, miljöbedömning av bomullstyg och organisering av miljöbedömning. Resultaten och analysen formulerades i de tre teman: organisering av miljöbedömning, miljödatahantering och cirkularitet. Även miljödata från förbehandlingsprocessen presenterades. Diskussionen av empirin resulterade i förutsättningar för att organisera en mer effektiv miljöbedömning av bomullstyg, som även är tillämpbar på andra produkter. Baserat på litteraturen och empirin gavs förutsättningarna i form av krav, utveckling och potential. Sammanfattningsvis upptäcktes behovet av ett utökat LCA-verktyg som möjliggör jämförelse av processer och inkluderar alla hållbarhetsaspekter. Vidare, för att organisera genomförandet av miljöbedömningar mer effektivt, klargjorde studien vikten av att öka kommunikationen och transparensen. Dessutom utöka datahanteringsbehörigheten till experter på textilavdelningen för att avlasta miljöavdelningen.

Building industry contributes to massive amounts of harmful emissions. This trend will continue to rise unless appropriate measures are taken. This master thesis aims to calculate the environmental impact during the whole life time of a prefabricated cross-laminated timber (CLT) modular building. The environmental impacts from the end-of-life stage and the benefit of the most of the building material beyond the system boundary is also included. Life cycle assessment (LCA) is used as a tool to assess the environmental impacts following the standard SS-EN 15978:2011. Since there is a lack of environmental data about CLT in general and about prefabricated CLT volumetric modules buildings in particular the results from this work will enhance the understanding of the environmental performance of this kind of building system. This work is done with Size AB, a company that only produces CLT modular multi-storeys buildings.  The studied object is three storeys building located in Nykvarn in Sweden. The total emissions during the building life cycle are at least 377 kg CO2-eq/m2 of the gross floor area (GFA), 0,296 kg PO43--eq/m2 of GFA and 1,1 kg SO2-eq/m2 of GFA for global warming potential (GWP), eutrophication potential (EP) and acidification potential (AP) respectively. The result shows that the share of the AP and EP during the end-of-life stage is only 1% for each, whereas CO2-eq emission is accounted for 14% during this stage. The material production stage accounts for more than 50% for all environmental indicators.  This study provides fundamental data to perform LCAs in this area and to carry out climate declarations. Through sensitivity analysis it was discovered inter alia that high production intensity in the modules fabrication factory plays a significant role in reducing the environmental impacts during the construction stage. It was also found that modification of the LCA’s system boundary is recommended to present a transparent LCA of modular buildings.

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.

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.