351 |
Life cycle assessment of metal laser powder bed fusion : A deep dive into the significance of system boundary expansion and improvement potentialRotter, Christian, Fagerberg, Erik January 2023 (has links)
Metal additive manufacturing (MAM) is a manufacturing technology experiencing a rapid expansion rate. Metal laser powder bed fusion (ML-PBF) is among the most popular techniques in this field. The environmental implications of it are often discussed in literature and compared to conventional manufacturing. However, the system in its entirety, from a cradle-to-gate perspective, has not seen intense scrutiny so far. A Life Cycle Assessment (LCA) often serves as the evaluation method when investigating environmental impacts; however, this method has been proven to be complex and time-consuming. Efforts are made to reduce this burden by, among others, developing streamlined LCA tools for MAM. This thesis presents three different life cycle assessments, each with different system boundaries, methodologies, and data qualities. In all of them, Global Warming Potential (GWP) and CO2 emissions are focused on. The aim of this thesis is to investigate how large the environmental impact of ML-PBF is when considering the whole system, and to compare this to a streamlined assessment, per kilogram of printed AlSi10Mg based on an average production scenario. The database ecoinvent v.3 and the characterization method ReCiPe 2016 midpoint (H) are used for the analysis with wider system boundaries in combination with specific data. Whereas a third-party streamlined LCA tool is used for the LCA with narrower system boundaries, using the specific energy content of the material. Previous research in the field of ML-PBF often neglects the impact of inert gas and attributes a large portion of the impact to processing electricity. Moreover, post-processing and machine impacts are usually not included in the system boundaries but have been advocated by many to be worth investigating. The results in this thesis show that in contrast to previous research, argon gas accounted for the biggest GWP and where process electricity accounted for less than half of argon. A system boundary expansion was also found to lead to an increase of nearly 230 % of CO2 eq emissions, making it significant to the analysis. Many minuscule factors such as machining, various losses, idle time, machine impact and compressed air contributed to this contrast. Combining this with an improvement and generalizability analysis showed that the global warming potential associated with ML-PBF can be lowered by more than 75 % through either altering the electricity mix or optimizing process parameters, both at the company and upstream. Additionally, it was discovered that the LCA calculation method, and deviations in data quality, contributed to a higher difference in the environmental impact than expanding the system boundaries.
|
352 |
Mineralogical characterization of gold in the Aurora ore zone in the Björkdal gold mine, northern Sweden – implications for metal recoveryÅström, Krister January 2022 (has links)
The Aurora zone is an ore zone which was recently discovered in the Björkdal gold mine, northern Sweden, and it has been the main focus of mining and exploration activities for the past few years (Pressacco et al., 2020). The purpose of this project is to determine how gold occurs in the Aurora zone. A three-day long campaign was therefore done at the processing plant at the Björkdal mine where 11 000 tonnes of ore from the drive Aurora 370/1650 E+W were processed. The issue regarding the ore from the Aurora zone is that it has a lower recovery compared to the rest of the mine. Six chip samples, 12 samples from the ingoing plant feed and two tailing samples were analyzed using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), and automated mineralogy (QEMSCAN). This was done to determine the mineralogy, grain size distribution, mineral associations, textures and modal mineralogy which all are factors that could influence the metal recovery at the processing plant. The samples were prepared using the cold mounting method and epoxy mounts were created. After cutting, grinding, and polishing, the sections were ready to be examined. Optical microscopy was performed using a Nikon ECLIPSE E600 POL microscope. Ten epoxy mounts were carbon coated and automated mineralogy was performed on nine of them in a ZEISS Sigma 300 VP using a recipe (analysis mode) for “bright phase search”. Manual point-ID analysis was done using a ZEISS MERLIN SEM. Fifty gold grains were identified in this study, 48 of them in the chip samples and two of them in the ingoing-feed samples. 64% of them were associated with silicates, 22% were quartz associated, 12% were associated with bismuth minerals and 2% of them were associated with sulfides. The grain size distribution has a range between 0.7 and 19 μm and the median grain size is 4.8 μm. The gold grains identified from the Aurora zone have a significantly smaller median grain size than gold from other parts of the mine. The majority of the gold grains identified in this study, have a very fine grain size, are mainly associated with silicates and most prominently occur as inclusions. Gold that occurs in this way is typically difficult to recover in the processing plant and it seems like this is the main reason for the lower gold recovery from the Aurora ore zone. No gold was found in the tailings, suggesting that the mineral process is performing well although no thorough conclusion can be made in regards of the processing. The lack of data for the different sample types in this project is an issue. Gold from the tailings must be identified and examined to draw any clear conclusions regarding the processing. For future work, it is therefore recommended to analyze more tailing samples and to implement hydroseparation at the sample preparation stage, to separate the heavier gold particles from lighter minerals. Then more gold will most likely get detected in the tailing samples.
|
353 |
Vulnerability assessment of groundwater pollution in the vicinity of a landfill in Nigeria / Sårbarhetsbedömning av grundvattenföroreningar i närheten av en deponi i NigeriaMarta, Melisa, Nordgren, Lovisa January 2021 (has links)
Malfunctioning landfills are a globally sprawled problem. The Olusosun landfill in Lagos, Nigeria is not an exception. It is located in the middle of the city, nearby groundwater resources used to supply drinking water for the inhabitants in Lagos. When solid waste is thrown in a landfill with an inappropriate management, the groundwater may be contaminated by precipitation and surface runoff percolating the solid waste. This report identifies if the groundwater fulfills both the Nigerian Standards for Clean Drinking Water and the World Health Organization’s International Water Quality Standards. This report also analyzes if precipitation and temperature affects groundwater quality, which later on becomes the inhabitants drinking water. The study focuses on the following water quality parameters: pH, hardness, total dissolved solids, conductivity, sodium, chlorine, sulphate, phosphate, nitrate, potassium, calcium, magnesium, iron, zinc, manganese, copper, lead, nickel and chromium. Groundwater quality was assessed in 17 different sampling sites, including wells and boreholes, with samples collected once a month during the year of 2020. Further on, a spatial analysis and temporal analysis were made. The temporal analysis for precipitation and temperature in Lagos is analyzed together with the parameters to ascertain if some parameters depend on these two factors. The tables and diagrams in the results were analyzed by visually studying the data to find correlations between the parameters and temperature respectively precipitation. Lastly, a literature study was made to support the found correlations. The overall groundwater in the vicinity to the Olusosun landfill does not achieve the standards for either the World Health Organization or Nigeria’s Standards for Drinking Water Quality. The results indicate that the Drinking Water Quality Standards for both Nigeria and the World Health Organization lack limits for some parameters. Not all the water quality parameters investigated have an established quality standard for drinking water use. However, none of the sites exceed the guideline values for the parameters for sulphate, conductivity, nitrate, sodium and copper. The result presents that the locations with the lowest number of fulfilled parameters, and evidently with the least qualified drinking water, were locations 2, 3, 6, 8, 12, 14, 15, 16 and 17. The majority of these locations are situated close to the landfill. The results also presented that the locations with the best water quality standards were locations 9 and 11, which are also the locations situated the furthest from the landfill. The result for the temporal analysis reveals that the temperature has a correlation to all the parameters except for calcium and that all the parameters have a correlation to all the parameters analysed. The Olusosun landfill affects the groundwater quality negatively. The locations close to the landfill have the poorest water quality and vice versa. It is necessary to improve the water quality to secure the health of the people consuming it in Lagos, Nigeria. To do so, the landfill management must amend the current management directions. The focus should be on a remediation of the Olusosun landfill. Methods that can be used are solid washing, phytoremediation top-soil placement and establishing world leading practices in the area. / Dåligt fungerade deponier är ett globalt problem och deponin Olusosun i Lagos Nigeria är inget undantag. Deponin ligger i staden och nära grundvattenkällor som nyttjas som dricksvatten. När fast avfall placeras på en deponi med otillräcklig ledning kan grundvattnet bli förorenat av nederbörd och ytavrinning. Denna rapport identifierar om grundvattnet vid deponin Olusosun uppfyller Nigeria och WHOs dricksvattenstandarder. Rapporten studerar även om nederbörd och temperatur påverkar kvaliteten på vattnet i området. Grundvattenkvaliteten undersöktes på 17 olika platser som bestod av brunnar och borrhål. Proverna togs en gång i månaden under år 2020. Sedan gjordes en rumslig och tidslig analys av proverna. Den rumsliga analysen undersökte huruvida vattenkvaliteten påverkas av avståndet till deponin och den tidsliga analysen undersökte om nederbörd och temperatur påverkar förändringarna av parametrarna över tid. För att bekräfta hittade samband i resultatet gjordes en litteraturstudie där bland annat litteratur från tidigare studier användes. Ingen av platserna som proverna togs från uppfyller alla standarder från varken Nigeria eller WHO. Platserna som överskred flest vattenkvalitetstandarder var plats 3, 12, 14, 16 and 17. De platser som överskred minst antal parametrar av vattenkvalitetstandarder var plats 9 och 11. En koppling mellan avståndet till deponin och vattenkvaliteten kunde göras. Resultatet från den tidsliga analysen visar att alla parametrar utom kalcium påverkas av temperaturen och alla parametrar påverkas av mängden nederbörd. Deponin Olusosun påverkar kvaliteten på grundvatten negativt och det är nödvändigt att förbättra vattenkvaliteten för att försäkra hälsan för invånarna i Lagos som konsumerar vattnet. För att göra det måste förvaltningen förbättras. Fokus borde ligga på att sanera deponin. Metoder som kan användas för detta är solid wasing och phytoremediation.
|
354 |
Värdering av ekosystemtjänster vid restaurering och anläggning av våtmarker / Valuation of ecosystem services for restoration and construction of wetlandsNordin, Svante January 2021 (has links)
Våtmarker förser oss människor med ett stort antal viktiga ekosystemtjänster, såsom vattenrening, vattenreglering, klimatreglering och rekreation. Delvis eftersom många våtmarker försvunnit och försämrats i Sverige under drygt de senaste hundra åren finns ett behov av att restaurera och anlägga våtmarker. Ekosystemtjänsternas värde uttrycks vanligtvis inte på marknaden, och restaureringstakten är för låg. Ett möjligt sätt att hantera detta är att värdera våtmarkers ekosystemtjänster ekonomiskt. Syftet med denna rapport är att utreda hur ekosystemtjänster och de värden de genererar synliggörs och påverkar beslut kring restaurering och anläggning av våtmarker i Sverige. Detta har uppnåtts genom att intervjua tre personer som varit inblandade i restaurering eller anläggning av våtmarker, samt att sammanställa syften som angetts för projekt inom bidragssystemet LONA våtmark. Resultatet visar att förbättring till tillgången till flera olika ekosystemtjänster eftersträvas, bland annat utjämning av vattenflöden, minskning av näringsämnen och rekreation. Våtmarkers ekosystemtjänster har dock sällan värderats och deras värden lyfts inte fram i någon större utsträckning. Hur värdering av ekosystemtjänster skulle kunna användas i större utsträckning vid restaurering och anläggning av våtmarker diskuteras också. / Wetlands provide us humans with a large number of important ecosystem services, such as water purification, water regulation, climate regulation and recreation. Partly because many wetlands have disappeared and deteriorated from Sweden for just over the last hundred years, there is a need to restore and build wetlands. The value of ecosystem services is usually not expressed in the market, and the rate of restoration is too low. One possible way to handle this is to evaluate wetland ecosystem services economically. The purpose of this report is to investigate how ecosystem services and the values they generate are made visible and influence decisions regarding the restoration and construction of wetlands in Sweden. This has been achieved by interviewing three people who have been involved in the restoration or construction of wetlands, as well as compiling objectives stated for projects within the LONA wetland grant system. The results show that improvement in access to several different ecosystem services is sought, including equalization of water flows, reduction of nutrients and recreation. However, wetland ecosystem services have rarely been evaluated and their values are not highlighted to any great extent. How valuation of ecosystem services could be used to a greater extent in the restoration and construction of wetlands is also discussed.
|
355 |
Områdesplanering i Årstadal : Hur fastställda visioner och mål på övergripande nivå uttrycks i områdesplanering med exempel på byggnadsprojekt och parketablering / Area Planning in Årstadal : How set visions and goals at the overall level are expressed in area planning with examples of building projects and park establishmentLindgren, Kristina, Ouertani, Mayssa January 2020 (has links)
Årstadal som är belagd i Stockholm stad, har på senare år genomgått en rad olika förändringar. Området har övergått från att vara ett industriområde till att i dagsläget vara ett attraktivt bostadsområde. Förändringarna har skett utefter Stockholm stad översiktsplans övergripande mål och visioner, men även specifika mål för Årstadal. Dessa har senare gett avtryck i form av nybyggnationer i from av bostäder och en park vid namn Årstabergsparken. Målen, visionerna och strategierna uppsatta av Stockholm stad har inslag av ekologiskt och socialt hållbarhetsperspektiv. I detta projekt analyseras det om målen, strategierna och visionerna på den övergripande nivå, uppfyllts med hjälp av nybyggnation och parketableringen. Därutöver diskuteras det om exploateringen av Årstadal uppfyller ekologisk och social hållbarhet utifrån diverse definitioner. Avslutningsvis går det att konstatera att byggnationerna samt Årstabergsparken uppfyller social och ekologisk hållbarhet ur vissa aspekter, men ur andra inte. / Årstadal, which is located in Stockholm city, has in recent years undergone a number of different changes. The area has changed from being an industrial area to now being an attractive residential area. This project is analyzing how set visions and goals at the overall level are expressed in area planning with examples from building projects and park establishment in the Årstadal district of Stockholm. In addition to this, the project aims to find out how these outcomes can affect the social and ecological sustainability of Årstadal and what the effects are due to planning in the area in order to gain an understanding of how it affects ecological sustainability, in the form of recreational opportunities and ecological considerations. Some of the development in Årstadal contributes to social sustainability, but in some aspects it is deficient. This could have been counteracted if social sustainability was taken into account in the new buildings. Årstabergsparken is ecologically sustainable from some perspectives, but from others not. However, it is seldom that anthropocentric thinking is not prioritized in the urban environment, as the city as a whole is built by humans for humans. Methods such as green infrastructure has been taken into account in Årstabergsparken, which can contribute to ecological sustainability in relation to the definition of ecological sustainability and the Brundtland Report's sustainability definition. It is difficult to assess the sanction of the development of Årstadal at present, as the development of the area is still happening today. However, in summary, it can be stated that it will have consequences in the future.
|
356 |
Advancing the life cycle energy optimisation methodologyBouchouireb, Hamza January 2019 (has links)
The Life Cycle Energy Optimisation (LCEO) methodology aims at finding a design solution that uses a minimum amount of cumulative energy demand over the different phases of the vehicle's life cycle, while complying with a set of functional constraints. This effectively balances trade-offs, and therewith avoids sub-optimal shifting between the energy demand for the cradle-to-production of materials, operation of the vehicle, and end-of-life phases. This work further develops the LCEO methodology and expands its scope through three main methodological contributions which, for illustrative purposes, were applied to a vehicle sub-system design case study. An End-Of-Life (EOL) model, based on the substitution with a correction factor method, is included to estimate the energy credits and burdens that originate from EOL vehicle processing. Multiple recycling scenarios with different levels of assumed induced recyclate material property degradation were built, and their impact on the LCEO methodology's outcomes was compared to that of scenarios based on landfilling and incineration with energy recovery. The results show that the inclusion of EOL modelling in the LCEO methodology can alter material use patterns and significantly effect the life cycle energy of the optimal designs. Furthermore, the previous model is expanded to enable holistic vehicle product system design with the LCEO methodology. The constrained optimisation of a vehicle sub-system, and the design of a subset of the processes which are applied to it during its life cycle, are simultaneously optimised for a minimal product system life cycle energy. In particular, a subset of the EOL processes' parameters are considered as continuous design variables with associated barrier functions that control their feasibility. The results show that the LCEO methodology can be used to find an optimal design along with its associated ideal synthetic EOL scenario. Moreover, the ability of the method to identify the underlying mechanisms enabling the optimal solution's trade-offs is further demonstrated. Finally, the functional scope of the methodology is expanded through the inclusion of shape-related variables and aerodynamic drag estimations. Here, vehicle curvature is taken into account in the LCEO methodology through its impact on the aerodynamic drag and therewith its related operational energy demand. In turn, aerodynamic drag is considered through the estimation of the drag coefficient of a vehicle body shape using computational fluid dynamics simulations. The aforementioned coefficient is further used to estimate the energy required by the vehicle to overcome aerodynamic drag. The results demonstrate the ability of the LCEO methodology to capitalise on the underlying functional alignment of the structural and aerodynamic requirements, as well as the need for an allocation strategy for the aerodynamic drag energy within the context of vehicle sub-system redesign. Overall, these methodological developments contributed to the exploration of the ability of the LCEO methodology to handle life cycle and functional trade-offs to achieve life cycle energy optimal vehicle designs. / Livscykelenergioptimerings-metodologin (LCEO) syftar till att hitta en designlösning som använder en minimal mängd av energi ackumulerat över de olika faserna av en produkts (i detta arbete i formen av ett fordon) livscykel, samtidigt som den uppfyller en förutbestämd uppsättning funktionella begränsningar. Genom detta kan avvägningar balanseras effektivt, och därmed undviks suboptimala förskjutningar mellan energibehovet för vagga-till-produktion av material, fordonets användningsfas samt hantering av det uttjänta fordonet, på engelska kallad End-Of-Life (EOL). Detta arbete vidareutvecklar LCEO-metodologin och utvidgar dess omfattning genom tre huvudsakliga metodologiska bidrag, som, för illustrativa syften, har applicerats på en fallstudie av ett fordons sub-systemdesign. En EOL-modell baserad på substitution med korrigeringsfaktorer, är inkluderad för att uppskatta energikrediter och bördor som härrör från hanteringen av det uttjänta fordonet. Flera olika scenarier som beskriver återvinning med olika nivåer av antagen degradering av egenskaper hos de återvunna materialen har definierats, och deras respektive LCEO utfall har jämförts med motsvarande resultat för scenarier baserade på deponering och förbränning med energiåtervinning. Resultaten visar att införandet av en EOL-modell i LCEO-metodologin kan ändra flöden och mönster kring materialanvändning och har en signifikant påverkan på den totala livscykelenergin i de optimala fordonsdesignen Då valet av EOL-modell har signifikans för LCEO utfallet, har de föregående, statiska modellerna kompletterats med en utvidgning mot en mer holistisk systemstudie utifrån LCEO. I denna utvidgning studeras frågor kring optimerade produktsystem, framförallt avseende en delmängd av EOL processernas parametrar som har inkluderats i form av kontinuerliga designvariabler med antagna barriärfunktioner som modellerar deras genomförbarhet. Resultaten visar att LCEO kan användas för att finna den optimala designen av en fordonskomponent tillsammans med dess associerade, ideala, syntetiska EOL-scenario. Dessutom demonstreras metodens förmåga att identifiera de underliggande mekanismer som möjliggör den optimala lösningens avvägningar. För att utöka komplexiteten i de ansatta funktionella begränsningarna har även form-relaterade variabler och aerodynamiska motståndsberäkningar tagits med. I det här fallet används krökningen på den studerade fordonskomponenten som ytterligare en variabel i LCEO analyser, med dess inverkan på det aerodynamiska motståndet och i och med detta variationer i användningsfasens energibehov. I detta fallet har det aerodynamiska motståndet tagits med i analysen genom uppskattning av motståndskoefficienten av en fordonskomponent framtagen genom strömningsmekaniska beräkningar. Denna uppskattning används sedan för att modellera den energi som krävs av fordonet för att övervinna det aerodynamiska luftmotståndet. I detta sammanhang visas också på behovet av en strategi för allokering av den aerodynamiska motståndsenergin hos en sub-komponent i relation till helheten, när fokus ligger på design av ett sub-system hos ett fordon. Resultaten visar att LCEO beskriver den underliggande funktionella synergin mellan de ansatta strukturella och de aerodynamiska kraven. Detta arbete bidrar till att LCEO utvecklas i flera olika avseenden som utgör väsentliga steg mot en pro-aktiv metod som kan hantera livscykel- och funktionella avvägningar i en optimal fordonsdesign ur ett livscykelenergiperspektiv.
|
357 |
Underutnyttjade energi-, material- och vattenresurser i Sverige : Ökad resurseffektivitet genom sektorsövergripande samverkan / Underutilized energy, material and water resources in Sweden : Increased resource efficiency through cross-sector collaborationNyrot Ronsten, Beatrice, Nilsson, Elise January 2024 (has links)
För att tillgodose grundläggande mänskliga behov och skapa välfärd använder världens länder en betydande andel av jordens resurser. Under de senaste 50 åren har det gått att bevittna en stigande trend när det gäller resursanvändning men för att möjliggöra en hållbar utveckling krävs en minskad resursanvändning vilket kan uppnås genom ökad resurseffektivitet. En ökad resurseffektivitet kan också leda till en ökad energieffektivitet, eftersom extraktion, bearbetning och användning av material och vatten kräver energi. Ett verktyg för att uppnå detta är industriell och urban symbios vilket innebär att synergier skapas mellan aktörer inom och mellan sektorer för att bättre nyttja olika typer av resurser. Syftet med examensarbetet var att undersöka vilka restflöden av energi, material och vatten i den svenska ekonomin som kan anses vara underutnyttjande och möjligheten att nyttja dessa flöden mer resurseffektivt genom sektorsövergripande samverkan som industriell och urban symbios. För att besvara syftet och forskningsfrågorna genomfördes en intervjustudie med branschföreträdare för de sektorer i Sverige som använder mest energi och vatten samt genererar mest avfall. Befintlig litteratur och tidigare projekt användes också för att fördjupa, analysera och verifiera resultatet. Genom intervjustudien identifierades 26 underutnyttjade restflöden i 13 sektorer. Av dessa analyserades följande 16 flöden; anrikningssand, avloppsslam, bark, energiaskor, fiberslam, GROT, grönlutsslam, gödsel, halm, koldioxid, lignin, livsmedelsavfall och livsmedelsförluster, restvärme, slagg, värme i avloppsvatten samt återvunnet vatten. Alla dessa flöden har potential att generera ett högre värde genom en alternativ hantering och är möjliga att material- eller energiåtervinna. Totalt identifierades 45 olika typer av alternativa hanteringar för dessa flöden. I arbetet presenteras flödenas storlek, nuvarande hanteringssätt och möjliga alternativa metoder. Hur utbud och tillförsel av flödena ser ut och i vilken grad de är kontaminerade av andra ämnen och därmed kräver bearbetning innan en alternativ hantering är möjlig behandlas också. Vilka krav som finns på omgivningen och andra aktörer, så kallade ekosystemkrav, presenteras tillsammans med de hinder som identifierats för en mer resurseffektiv hantering. Ekosystemkraven och hindren klassificeras utifrån determinanter för industriell och urban symbios. De mest frekvent återkommande var teknofysiska ekosystemkrav samt ekonomiska- och marknadsrelaterade hinder. De analyserade restflödena motsvarar 28 % av Sveriges inhemska materialkonsumtion, 8 % av Sveriges energitillförsel samt 46 % av lantbrukets och industrins vattenanvändning i Sverige. För att nyttja restflödena mer resurseffektivt krävs både en förändrad definition av värdet på restflödena och sektorsövergripande samverkan som exempelvis industriell och urban symbios. Lokala och regionala förutsättningar kan påverka potentialen för varje specifikt fall. Kemisektorn, energisektorn samt massa- och pappersindustrin är tillsammans med statliga aktörer viktiga för att utveckla mer sektorsövergripande samverkan. / To meet fundamental human needs and foster well-being, nations worldwide consume a substantial portion of Earth’s resources. The past half-century has witnessed a consistent uptrend in resource utilization. However, sustainable development necessitates a reduction in resource consumption, achievable through increased resource efficiency. Such efficiency not only conserves resources but could also lead to energy efficiency, given that the extraction, processing, and usage of materials and water are energy-intensive processes. Industrial and urban symbiosis fosters synergies among stakeholders within and across sectors, optimizing the use of diverse resource types. This thesis aims to explore the underutilized residual flows of energy, materials, and water within the Swedish economy and to assess the feasibility of their more efficient utilization through cross-sectoral collaborations, exemplified by industrial and urban symbiosis. An interview study involving representatives from Sweden’s most energy and water-intensive sectors, as well as the largest producers of waste, was conducted to address the thesis objectives and research questions. The study was complemented by a review of existing literature and previous projects to deepen the analysis and validate the findings. This approach led to the identification of 26 underutilized residual flows across 13 sectors. Among these, 16 flows were analysed: tailings, sewage sludge, bark, energy ashes, fiber sludge, tops and branches, green liquor dregs, manure, straw, carbon dioxide, lignin, food waste and losses, residual heat, slag, heat in wastewater and recycled water. Each flow harbors the potential for value generation through alternative management practices that could lead to material or energy recovery. In total, 45 distinct alternative management practices were identified for these flows. The thesis presents the magnitude of the flows, their current management practices, and potential alternative methods. It also examines the supply of the flows, the degree of contamination by other substances, and the necessary processing before alternative management can be put into practice. Additionally, it outllnes the ecosystem requirements, alongside the barriers to more efficient resource management. These requirements and barriers are categorized based on the determinants of industrial and urban symbiosis where the techno-physical and economic and market related are more common. The analyzed residual flows represent 28 % of Sweden’s domestic material consumption, 8 % of its energy supply, and 46 % of the water used in the nation’s agriculture and industry. To utilize these flows more efficiently, a reevaluation of their value is imperative, as is the establishment of cross-sectoral collaborations like industrial and urban symbiosis. The potential for such utilization is subject to local and regional conditions. The chemical sector, energy sector, and paper and pulp industry, together with governmental agencies, play an important part in fostering broader cross-sectoral cooperation.
|
358 |
ADVANCING CARBON NEUTRALITY : Techno-economic analysis of Direct Air Capture at commercial scaleNilsson, Martin January 2024 (has links)
In light of escalating concerns over climate change and the imperative to mitigate greenhouse gas emissions, particularly carbon emissions, the pursuit of negative emissions technologies (NETs) has gained significant attention. Direct air capture (DAC) stands out as a promising avenue, offering the potential to actively remove carbon dioxide from the atmosphere. This degree project provides a thorough examination of two leading DAC projects, Mammoth and Stratos, which exemplify innovative approaches to achieving negative emissions at scale. By employing low-temperature DAC (LT DAC) and high-temperature DAC (HT DAC) respectively, Mammoth and Stratos confront the challenge of carbon capture with distinct technological strategies. This degree project employs a Techno-Economic Analysis (TEA) to estimate the Levelized Cost of CO2 Capture through DAC (LCOD), revealing Mammoth'sLCOD at $260/tCO2and Stratos at $608/tCO2, excluding costs for carbon transport and storage.The TEA is followed up with a Sensitivity Analysis to assess how the LCOD is affected by variations in input parameters, such as capital costs and electricity demand/costs among several parameters. Furthermore, this degree project identifies that uncertainties remain regarding the carbon storage solution, including its efficiency, long-term environmental implications, and associated costs. Given the Stratos projects’ dependence on Enhanced Oil Recovery (EOR) as the method of storing the captured carbon, the concern regarding efficiency and environmental implications is particularly relevant, as this method could potentially optimize oil production by 5-20%. As the discourse on DAC continues to evolve, this degree project advocates for the integration of Life Cycle Analysis (LCA) to comprehensively evaluate environmental impactsof both projects. This would guide the path towards sustainable carbon capture solutions, aiding in informed decision-making and guiding future DAC endeavors.
|
359 |
Developing a Framework for the Environmentally Sustainable Selection of Materials and Manufacturing Processes : A Case Study at a Luminaire CompanyKamal, Faidh, Svensson, Erik January 2023 (has links)
Denna avhandling syftar till att undersöka vilka miljöfaktorer som bör beaktas vid val av material och tillverkningsprocesser samt att utforma ett föreslaget ramverk för att underlätta val av material och tillverkningsprocesser. För att uppnå syftet formulerades två forskningsfrågor. En litteraturöversikt genomfördes för att ge en teoretisk grund för avhandlingen och underlätta möjligheten att besvara forskningsfrågorna. Dessutom genomfördes strukturerade litteraturstudier för att besvara forskningsfrågorna om vilka miljöfaktorer som bör beaktas och hur ett ramverk kan utvecklas för att välja material och tillverkningsprocesser baserat på miljöfaktorer. De valda områdena för dessa studier inkluderade val av tillverkningsprocess, materialval och hållbara utvecklingsmål. För att underlätta utformningen av ramverket genomfördes en fallstudie och intervjuer på ett lokalt belysningsföretag. Dessa insatser gjordes för att ge insikter i de praktiska överväganden som ingår i att implementera ett miljömedvetet ramverk för val av material och tillverkningsprocesser. Studien innefattade en jämförelse av två olika tillvägagångssätt, nämligen livscykelanalys och "Multi-Criteria Decision-Making", för att avgöra deras effektivitet i att uppnå forskningssyftet. Detta resulterade i inkluderingen av livscykelanalys i det föreslagna ramverket. Dessutom analyserades intervjuerna för att få användbara insikter som kunde bidra till ramverkets utveckling. Ett ramverk utformades med hjälp av analysen av intervjuerna och den identifierade litteraturen. De miljöfaktorer som beaktades i ramverket var "Impact Categories". Dessutom validerades ramverket i en fallstudie. Diskussionen och slutsatsen inkluderar metoderna, resultaten och analysen, ramverksdesignen, ramverkets bidrag till FN:s hållbarhetsmål, forskningsfrågorna och etiska aspekter som behövde beaktas i denna studie. Det dras slutsatsen att Impact Categories är rimliga att beakta som miljöfaktorer och att det föreslagna ramverket fungerar i en verklig fallstudie. / This thesis aims to investigate what environmental factors to consider when selecting materials and manufacturing processes and designing a proposed framework to aid the material and manufacturing process selection. To facilitate the accomplishment of the purpose, two research questions were formulated. A literature review was conducted to provide a theoretical foundation for the thesis and facilitate the ability to address the research questions. Furthermore, to address the research questions concerning which environmental factors to consider and how a framework can be developed for selecting materials and manufacturing processes based on environmental factors, structured literature studies were conducted. The selected topics of these studies included manufacturing process selection, material selection, and sustainable development goals. To aid in the design of the framework, a Case Study and Interviews were conducted at a local luminaire company. These efforts were undertaken to provide insights into the practical considerations involved in implementing an environmentally conscious framework for material and manufacturing process selection. The study involved a comparison of two distinct approaches, namely, Life Cycle Assessment and Multi-Criteria Decision-Making, to determine their efficiency in achieving the research purpose. This resulted in the inclusion of Life Cycle Assessment in the proposed framework. Additionally, the Interviews conducted were analyzed to gain useful insights that could inform the development of the framework. A framework was designed, using the analysis of the Interviews and the identified literature. The environmental factors considered in the framework were the Impact Categories. Moreover, the framework was then validated in a Case Study. The Discussion and Conclusion chapter include the Methods, Results & Analysis, Framework Design, Framework Contribution to Sustainable Development Goals, the Research Questions, and the Ethical Aspects needed to be considered in this study. It is concluded that Impact Categories are reasonable to consider as environmental factors and that the proposed framework works in a real-life case.
|
360 |
Föroreningsmängder och koncentrationer i dagvattendammars sediment : påverkan från omgivande markanvändning, en studie i Gävle / Contaminant amounts and concentrations in sediment of stormwater ponds : impact from surrounding landuse, a study in GävleLignell, Moa January 2019 (has links)
Syftet med denna rapport var att utreda hur föroreningsmängder och föroreningskoncentrationer i dagvattendammars sediment påverkas av markanvändningen i avrinningsområdet. Sedimentprovtagning skedde under april 2019 i tre dagvattendammar i Gävle, med olika markanvändningar: industri, villaområde samt två avrinningsområden innehållande trafik. Markanvändningen ”trafik vid Västerbacken” hade en trafikintensitet på cirka 2000 bilar/dygn och ”trafik vid Hamnleden” en intensitet på 7000 bilar/dygn. Provtagningen utfördes med rysskannborr och sedimentdjup mättes för att kvantifiera sedimentvolymen i dagvattendammarna. Proverna skickades till laboratorie för analys av metaller, fosfor, alifater, aromater samt polycykliska aromatiska kolväten [PAH]. Dagvattendammen med markanvändning industriområde hade sedimentet med högst föroreningskoncentrationer, följt av villaområde – trafik vid Hamnleden – trafik vid Västerbacken. Resultaten för denna studie visar att inga markanta skillnader kan ses vid jämförelse av föroreningskoncentrationer i sedimentet, utifrån omgivande markanvändning. Markanvändningarna visade liknande koncentrationsmönster i de grafiska figurer som jämfördes. Resultatet kan bero på att dagvattendammarna ligger geografiskt nära och därmed kan bli påverkade av samma atmosfäriska nedfall och bakgrundshalter. Det förväntades inte att föroreningskoncentrationerna i villaområdets sediment skulle vara näst högst. En förklaring kan vara den högre halten organiskt material i villaområdets sediment, vissa föroreningar tenderar att binda starkt till organiskt material. Däremot sågs stora skillnader mellan dagvattendammarnas föroreningsmängder i sedimentet (jämförelsetalet ”fastlagd förorening per år”), vilket återspeglades av sedimentvolymen. Störst mängd föroreningar och störst sedimentvolym sågs i dagvattendammen med markanvändning industriområde. I fallande skala följde trafik vid Hamnleden – trafik vid Västerbacken – villaområde. Resultatet kan bero på skillnader i andel partikulära fraktioner i dagvattnet från respektive markanvändning, där industriområdet i så fall har störst andel partikulära fraktioner enligt resultatet i denna studie. Beräkningar utfördes i StormTac för teoretisk föroreningstransport i inkommande dagvatten till dagvattendammarna. Beräkningarna genererade i totalmängder (lösta och partikulära fraktioner). När föroreningstransporten jämfördes med ”fastlagd förorening per år” för villaområde sågs att föroreningstransportens mängder var markant större, vilket delvis kan förklaras med att totalmängder jämfördes med partikulära mängder. En slutsats som dras är att omgivande markanvändning påverkar föroreningsmängderna i sedimentet och sedimentvolymen, snarare än koncentrationerna. / This thesis addresses how human activities in the catchment area could influence the contaminant concentrations and amounts of contaminants in the sediments of stormwater ponds. Sediment sampling was done in April 2019. The storm water ponds had different land uses: industrial, residential (detached area) and two land uses of traffic with different intensities; “traffic by Hamnleden” (7000 cars/day) and “traffic by Västerbacken” (2000 cars/day). Samples were taken with a Russian corer and sediment depth was measured to quantify sediment volume. Samples were sent to laboratory for analysis of metals, phosphorus, aliphatics, aromatics and polycyclic aromatic hydrocarbons [PAH]. The stormwater pond with industry as land use had the highest concentration of contaminants in the sediment, followed by residential area – traffic by Hamnleden – traffic by Västerbacken. The results of this study showed that the land use concentrations of contaminants were all similar, and the patterns of concentration in the graphic figures were similar. The results could be explained by the narrow geographic area in which the three storm water ponds are situated. They could be affected by the same atmospheric downfall which could even out the concentrations. It was not expected that the residential area would have one of the highest concentrations in the sediment. This could be explained by the high content of organic matter, as some contaminants create strong chemical bonding with organic matter. Bigger differences were seen for the amounts of contaminants in the sediments and the comparative figure “fixated amount of contaminant per year”. The land use industry had the highest amount of contaminants followed by traffic by Hamnleden – traffic by Västerbacken – residential area. This is probably due to differences in particle quota in the storm water coming from the land uses. Calculations were done for the amount of transported contaminants in stormwater, via the watershed management tool and model StormTac. The calculated transportation of contaminants resulted in total amounts of contaminants, meaning both dissolved and particulate fractions. The calculations from StormTac were compared with the comparative figure “fixated amount of contaminant per year” for the land use residential area, and the amounts were significantly higher for the calculated transportation. This could partly be explained by comparing total amounts with particulate amounts. A conclusion of this report is that land use affects the amounts of contaminants and sediment volume in the studied storm water ponds, rather than the concentrations.
|
Page generated in 0.0626 seconds