A citical review of the calculation tool BIMitigation : possibilities and limitations in a user perspective

Detta arbete undersöker nyttan med BIMitigation, ett verktyg som beräknar och visualiserar utsläppen av växthusgaser från anläggningsprojekt. Växthusgasutsläpp från mänsklig aktivitet orsakar varmare temperaturer vilket i sin tur leder till stigande havsnivåer och extremväder såsom skyfall och värmeböljor (Masson-Delmotte et al. 2021:4). Sverige har för att motverka dessa klimatförändringar förbundit sig till att 2045 inte orsaka några nettoutsläpp av växthusgaser (Regeringskansliet 2017; Riksdagsförvaltningen 2017). Bygg- och anläggningsbranschen står för en femtedel av Sveriges växthusgasutsläpp och landskapsprojekt utgör ungefär en femtedel av hela branschen (Trafikverket 2022; Boverket 2023b). Det saknas incitament för att föreslå byggmetoder och byggmaterial med en mindre klimatpåverkan (Boverket 2018:48). Till exempel kan ekologisk hållbarhet varken idag eller historiskt sett ses som ett avgörande försäljningsargument (ibid.). Det går dock att urskilja trender mot ett byggande med mindre utsläpp av växthusgaser. Till exempel är klimatdeklarationer för byggnader införda och samma deklarationer för landskapsprojekt samt gränsvärden för dessa deklarationer är under utredning (Boverket 2020c:11). BIMitigations syfte är att sänka klimatpåverkan från anläggandet av utemiljöer. Frågeställning: Vilka fördelar och nackdelar finns med att använda BIMitigation för att minimera växthusgasutsläppen från anläggningsprojekt? För att undersöka frågeställningen utfördes en komparativ fallstudie. Två fall undersöktes och jämfördes med varandra, Kvarteret Skogsstjärnan där BIMitigation har använts och Woodhouse Rosendal där det inte har använts. Fallstudien bestod främst av enkäter av kvalitativ karaktär där flera informanter i olika arbetsroller ur vartdera fall fick svara på frågor. Av enkäterna framgick att BIMitigation kan användas för att minimera växthusgasutsläpp från anläggningsprojekt. Det skapar en medvetenhet och underlättar klimatsmarta beslut inom projektet. De flesta informanter såg goda egenskaper hos verktyget men lyfte också fram att större strukturella förändringar för att minska dess klimatpåverkan krävs inom anläggningsbranschen. Förändringar så som ekonomiska incitament och en branschstandard för klimatsmart anläggande.This thesis examines the utility of BIMitigation, a tool that calculates and visualizes the emissions of greenhouse gas from landscaping projects. Greenhouse gas emissions from human activities are causing warmer temperatures which in turn causes rising sea levels and extreme weather like heat waves and heavy downfalls (Masson-Delmotte et al. 2021:4). Sweden aim to counteract these climate changes and are bounded by law to not cause anu net emissions of greenhouse gas by the year of 2045 (Regeringskansliet 2017; Riksdagsförvaltningen 2017). The Construction and landscaping industry is responsible for a fifth of Swedish emissions of greenhouse gas and the landscaping industry makes up about a fifth of those emissions (Trafikverket 2022; Boverket 2023). There’s a lack of economic incentives in the construction and landscaping industry for building with a lesser climate impact (Boverket 2018:42). For example, is it not and have never been a crucial selling point to build ecologically sustainable (ibid.). There are indications that the Swedish construction and landscaping industry is becoming more concerned about its emissions. For example, climate declarations for buildings are introduced in the construction industry and similar declarations in landscaping and limits for the declarations are being investigated (Boverket 2020c:11). BIMitigation aims to mitigate climate impact from landscaping projects. Problem statement What role can BIMitigation play in minimizing greenhouse gas emissions from landscape projects? To investigate the problem of the thesis a comparative case study was made. Two cases were investigated and compared, Kv. Skogsstjärnan where BIMitigation has been used and Woodhouse Rosendal where it has not. Multiple parties in different roles from each case have been questioned using surveys of qualitative character. From the surveys it turned out that BIMitigation can be used to minimize greenhouse gas emissions from landscaping projects. It creates awareness and helps to make climate smart decisions within the project group. Most of the informants in the study like the tool but most of them also emphasize the importance of structural changes in the landscaping industry. Changes that might consist of economic incentives or other industry-exceeding regulations that premieres sustainable landscaping

Global warming potential and energy use for Bio-CCS and Bio-CCU from biogas production

To mitigate the human-induced climate change, Sweden has adopted a climate policy framework that states a net-zero emissions of greenhouse gases by the year of 2045 and thereafter negative emissions. To achieve this goal extensive emission mitigation alongside supplementary measures are required. Carbon Capture and Storage (CCS) is a concept that collects carbon dioxide with the purpose to store it permanently. When CCS is applied to streams of carbon dioxide (CO2) with biogenic origin, it is called bio-CCS. Bio-CCS is an example of such a supplementary measure. Another concept is bio-CCU, Carbon Capture and Utilization. It means that CO2 with biogenic origin is used in products. One example of bio-CCU is Power to Gas (P2G), where carbon dioxide and hydrogen through methanation produces biomethane, via biological or catalytic processes. By upgrading biogas, amounts of CO2 are separated which make it easily accessible for bio-CCS and bio-CCU. This study aims to determine the Global Warming Potential (GWP) and primary energy use for bio-CCS and bio-CCU (P2G) from biogas plants via Life Cycle Assessment (LCA) and compare it to the fossil fuel alternative. This will be in accordance with the LCA methods used in the Renewable Energy Directive (RED) and the International Organization for Standardization (ISO). Moreover, the study examines a total of six different scenarios, including a reference scenario. One scenario with bio-CCS for permanent storage of CO2 and four scenarios with P2G, either through biological methanation or catalytic methanation. The methanation takes place either at a centralized plant or at the biogas plant where it replaces the traditional upgrade of biogas. The biogas production assumes a 50 GWh/year Swedish co-digestion plant. Bio-CCS is the alternative with the biggest positive climate impact of the studied scenarios for produced biomethane. LCA shows that by storing CO2 through bio-CCS in saltwater aquifers, GWP is -39.2 g CO2eq/MJ biomethane according to ISO and -26.5 g CO2eq/MJ biomethane according to RED. It is proved that the transportation of CO2 by ship from Sweden to Norway for permanent storage affects the calculation of greenhouse emissions the most. By utilizing CO2 through P2G the GWP is between 4.0–6.4 g CO2eq/MJ biomethane according to ISO and 14.0–14.9 g CO2eq/MJ according to RED. Primary energy use for bio-CCS is 0.24 MJ/MJ biomethane according to ISO and 0.28 MJ/MJ biomethane according to RED. Primary energy use for bio-CCU is 1.45–1.57 MJ/MJ according to ISO and 1.57–1.67 according to RED. This can be compared to a reference scenario where CO2 is released into the atmosphere with the primary energy use is 0.21 MJ/MJ according to ISO and 0.26 MJ/MJ according to RED. In the scenarios that include bio-CCU, the differences are relatively small and the best solution is dependent on local conditions. Biomethane from bio-CCU leads to greenhouse gas savings of 84–85 % compared to the fossil fuel comparators (94 g CO2eq/MJ). Therefore bio-CCU meets the criteria for sustainability in RED. The sensitivity analysis shows that the electricity generation source has a large influence on the GWP for bio-CCU. Changing from the Swedish electricity mix to wind power decreases the GWP by 49–51 %. Apart from being used to phase out fossil fuels, biomethane can also be used for energy storage if produced when there is a surplus of electricity, which helps balancing the electric grid. In conclusion, there is big potential for future bio-CCS and bio-CCU from biogas plants due to the localized source of easily available biogenic CO2. Bio-CCS and bio-CCU can be seen as important tools to reach the climate goals by reducing greenhouse gas emissions and phasing out fossil fuels.Klimatförändringar är vår tids största utmaning och att minska utsläppen av växthusgaser är viktigare än någonsin. Mänsklig aktivitet ger upphov till att halten växthusgaser i atmosfären ökar vilket har som följd att jordens medeltemperatur stiger, något som kan få allvarliga konsekvenser för klimatsystemet. Enligt det klimatpolitiska ramverket ska Sverige uppnå netto-noll utsläpp av växthusgaser senast år 2045, för att därefter uppnå negativa utsläpp. Baserat på dagens teknik och kunskap krävs utöver stora utsläppsminskningar även kompletterande åtgärder för att uppnå målen. Ett exempel på en kompletterande åtgärd är bio-CCS, Carbon Capture and Storage från förnybar energi. Konceptet CCS innebär att koldioxid (CO2) infångas och lagras permanent. Bio-CCS betyder att CO2 är av biogent ursprung, det vill säga härstammar från biomassa. Ett annat koncept är bio-CCU, Carbon Capture and Utilization, som innebär att biogen CO2 används till att producera andra produkter. Ett exempel på bio-CCU är Power to Gas (P2G) där infångad biogen CO2 och vätgas producerar biometan genom metanisering, en process som antingen kan ske biologiskt eller katalytiskt. Den biometan som produceras kan ersätta fossil metan som fordonsgas. Vid uppgradering av biogas separeras biogen CO2 som idag släpps ut i atmosfären. Den biogena CO2 kan tillvaratas och genom enklare modifiering användas till bio-CCS och bio-CCU. Denna studie syftar till att ur ett livscykelperspektiv beräkna klimatpåverkan och energianvändning för bio-CCS och bio-CCU, i det senare fallet P2G, från biogasanläggningar. I studien jämförs två olika vedertagna metoder för beräkning av livscykelanalys för att iaktta eventuella skillnader: dels den internationella standarden (ISO) och dels den metod som EU rekommenderar i EU-lagstiftningen för förnybar energi – förnybartdirektivet (Renewable Energy Directive (RED)). I studien genomförs livscykelanalyser för sex olika scenarier, där beräkningarna utförs med båda metoderna. De sex scenarierna omfattar också ett referensscenario där CO2 släpps ut i atmosfären. Studien undersöker ett scenario med bio-CCS för permanent lagring av CO2 under Nordsjön utanför Norges kust och fyra scenarion med bio-CCU i form av P2G. Biometanproduktionen vid P2G sker antingen genom biologisk metanisering eller katalytisk metanisering. Biogasproduktionen utgår från en genomsnittlig svensk anläggning på 50 GWh/år. För att göra de undersökta scenarierna jämförbara krävs en gemensam nämnare som vid livscykelanalys kallas för funktionell enhet. Den funktionella enheten är baserad på bränslets energiinnehåll och uttrycks i MJ biometan. Bio-CCS är det alternativ bland de studerade scenarier som ger störst klimatnytta för producerad biometan. I och med den stora mängden permanent lagrad CO2 vid bio-CCS får biometanen betydligt lägre klimatpåverkan än vid referensscenariot. I studien konstateras att en viktig parameter för den klimatpåverkan som orsakas vid bio-CCS är utsläpp knutna till fartygstransport av CO2 från Sverige till plats för lagring under Nordsjön. Klimatpåverkan beräknas till -39,2 g CO2eq/MJ biometan enligt ISO-standarden. Görs inställt beräkningar enligt riktlinjerna i RED fås att klimatpåverkan är -26,5 g CO2eq/MJ biometan. För tillämpning av bio-CCU från biogasanläggningar visar resultatet att klimatpåverkan för biometan är mellan 4,0–14,9 g CO2eq/MJ biometan och skiljer sig beroende på om beräkningar görs enligt ISO-standarden eller enligt riktlinjerna i RED. Det kan jämföras med fordonsgasens genomsnittliga klimatpåverkan år 2019 som var 15,8 g CO2eq/MJ. Den fordonsgas som det refereras till utgörs till största delen biometan. Jämfört med användning av fossila bränslen (94 g CO2eq/MJ) ger biometan producerad vid P2G en utsläppsreduktion på 84–85%. Det innebär att biometanen därmed uppfyller kraven för att anses som ett hållbart transportbränsle enligt hållbarhetskriterierna i RED. I studien beräknas energianvändningen för bio-CCS till 0,24 MJ/MJ biometan enligt ISO-standarden och 0,28 MJ/MJ biometan enligt riktlinjerna i RED. Det är något högre än vid referensscenariot där CO2 släpps ut i atmosfären. Energianvändningen ökar betydligt för den biometan som produceras vid tillämpning av bio-CCU. Vid bio-CCU beräknas den till mellan 1,45–1,67 MJ/MJ biometan och skiljer sig beroende på om beräkningar görs enligt ISO-standarden eller enligt riktlinjerna i RED. Vid bio-CCU har elens ursprung stor inverkan på beräknad klimatpåverkan och energianvändning. Genom att använda förnybar el vid processen finns stor potential att minska klimatpåverkan. Studien visar att klimatpåverkan för bio-CCU reduceras med 49–51 % vid byte från svensk elmix till att elen i stället producerats från enbart vindkraft. Om biometan produceras när det finns överskott på el kan den även fungera som energilager och därmed bidra till att upprätthålla balansen på elnätet. För att nå klimatmålen och begränsa belastningen på klimatsystemet finns inte en entydig väg framåt utan det krävs åtgärder som kompletterar varandra. Bland de studerade scenarierna för bio-CCU är skillnaderna förhållandevis små och det är lokala förutsättningar som kommer avgöra vilken den bästa lösningen är. Sammanfattningsvis finns det stor framtida potential för bio-CCS och bio-CCU från biogasanläggningar med anledning av punktutsläppen med lättillgänglig biogen CO2. Bio-CCS och bio-CCU bör ses som viktiga delar i arbetet mot att nå klimatmålen genom att reducera utsläppen av växthusgaser och fasa ut fossila bränslen

Sustainability aspects in Swedish food labeling

Det krävs stora förändringar i matvanor, matsvinn och förbättringar av produktionsmetoderna för att uppnå hälsosam kost från hållbara livsmedelssystem som inte äventyrar planetens gränser. Hållbarhetsmärkningar kan ses som avgörande för att i tid ställa om våra livsmedelssystem. Arbetet har med fokus på biologisk mångfald, klimatpåverkan och arbetsvillkor jämfört hållbarhetsaspekter hos de svenska livsmedelsmärkningarna Svenskt Sigill, EU Ekologiskt, KRAV och Lantmännens ”Klimat & Natur”. Svenskt Sigills tillval Klimat och kompletteringen Arbetsvillkor liknar KRAVs bestämmelser om klimatpåverkan och arbetsvillkor. Det finns även regler som rör biologisk mångfald i de båda regelverken. Däremot har EU ekologiskt och Klimat & Natur har inga kriterier kring arbetsvillkor. Märkningen Klimat & Natur är den enda som har krav på anläggning av specifika växtzoner som gynnar biologisk mångfald i och kring odlingsområdet. Certifierade produkter kan i dagsläget inte ses som fullkomligt hållbara eftersom de inte inkluderar samtliga väsentliga aspekter och mätverktyg saknas för flera indikatorer. För att få mer av den komplexa bilden av hållbarhet behöver certifieringarna och märkningarna inkludera fler indikatorer och specificera befintliga ramar i takt med forskningen kommer längre inom olika områden av hållbarhet. Även kontrollsystemens utformning är en viktig del i pusslet för hållbar konsumtion och produktion.Major changes in eating habits, food waste and improvements in production methods are required to achieve a healthy diet from sustainable food systems, which keep us within the planet's boundaries. Sustainability labeling can be seen as crucial to reform our food systems in time. This study has with focus on biodiversity, climate impact and working conditions, compared sustainability aspects of the Swedish food labels: Svenskt Sigill, EU Organic, KRAV and Lantmännen's “Klimat & Natur”. Svenskt Sigill's Climate addition and completion of Working conditions, are similar with KRAV's regulations on climate impact and working conditions. There are also regulations concerning biological diversity within the two certificates. However, the EU Organic and “Klimat & Natur” have no criteria for working conditions. The label of “Klimat & Natur” is the only one with requirements for the establishment of specific plant zones to benefit biological diversity in and around the cultivation area. Currently, certified products cannot be seen as fully sustainable because they do not include all the essential aspects and measurement tools are lacking for several indicators. To obtain more of the complex picture of sustainability, the labels and certifications need to include more indicators and specify existing frameworks as research progresses in different areas of sustainability. The outline of the control systems is also an important part of the puzzle for sustainable consumption and production

Region-Specific Consumption-Based Environmental Impact: Hotspot Identification Using Hybrid MFA-LCA

The environmental impacts caused by rising consumption are pressing problems for society today. Decision makers are tasked with setting and meeting environmental targets to ensure that future generations have access to the same quality of resources (like clean water and air) that we have today. Limiting factors like time and funding exacerbate the challenge of meeting these goals. In this thesis, city- and region-specific consumption data are analyzed to identify consumption-based impact hotspots, i.e. product categories with high environmental impact, and to show how this data is relevant for policy development, prioritization, and assessment. Many studies primarily look at climate change as the sole impact indicator while multiple factors can and do affect the environment. To fill this gap, material flow analysis (MFA), which provides data on the quantities of products consumed in a region, is combined with life cycle assessment (LCA) to quantify the environmental impact of a region’s consumption. Five environmental indicators are evaluated: global warming potential (climate change), eutrophication potential, acidification potential, photochemical ozone formation potential, and resource depletion. Consumption-based environmental impact results are used to identify hotspots and prioritize existing environmental measures. The results indicate that cities and regions have distinct consumption profiles and that local consumption data is relevant for identifying which products should be addressed in order to maximize the environmental benefit. Existing environmental measures for the city of Gothenburg, Sweden, are assessed for effectiveness in reaching environmental targets