IVL Swedish Environmental Research Institute

Electrification of ships offers zero-emission travel and is spreading rapidly, but the relation between electric ship propulsion and noise pollution is not generally understood. Here, three different types of diesel-electric hybrid ferries have been measured in two operating modes: running in hybrid mode with the diesel engine powering an electric generator; and running in fully electric battery powered mode. Measurements were performed to simultaneously quantify airborne and underwater radiated noise. Findings are that on-board diesel engines for electricity generation do not contribute a large extent of the underwater radiated noise, whilst a major source of airborne low-frequency radiation.

Electrification of ships offers zero-emission travel and is spreading rapidly, but the relation between electric ship propulsion and noise pollution is not generally understood. Here, three different types of diesel-electric hybrid ferries have been measured in two operating modes: running in hybrid mode with the diesel engine powering an electric generator; and running in fully electric battery powered mode. Measurements were performed to simultaneously quantify airborne and underwater radiated noise. Findings are that on-board diesel engines for electricity generation do not contribute a large extent of the underwater radiated noise, whilst a major source of airborne low-frequency radiation.

The climate impacts of data traffic have historically been the least studied part of the information and communication technology sector, and there is currently no consensus on how to correctly assess it. Results show that eight key challenges exist.

To meet climate targets the emissions of greenhouse gases from transport need to be reduced considerably.

Electrofuels (e-fuels) produced from low-CO2 electricity, water, and carbon (or nitrogen) are potential low-climate-impact transportation fuels. The purpose of this review is to provide a technoeconomic assessment of the feasibility and potential of e-fuels for road, ocean, and air transport.

The assessment is based on a review of publications discussing e-fuels for one or more transport modes. For each transport mode, (a) e-fuel options are mapped, (b) cost per transport unit (e.g. vehicle km) and carbon abatement costs are estimated and compared to conventional options, (c) prospects and challenges are highlighted, and (d) policy context is described.

Carbon abatement costs for e-fuels (considering vehicle cost, fuel production and distribution cost) are estimated to be in the range 110–1250 € tonne−1 CO2 with e-gasoline and e-diesel at the high end of the range.

The investigated combined biofuel and e-fuels production pathways (based on forest residues and waste) are more cost-competitive than the stand-alone e-fuel production pathways, but the global availability of sustainable biomass is limited making these pathways more constrained.

While the potential for e-fuels to decarbonize the transport sector has been discussed extensively in the literature, many uncertainties in terms of production costs, vehicle costs and environmental performance remain. It is too early to rule out or strongly promote particular e-fuels for different transport modes. F

or e-fuels to play a significant role in transportation, their attractiveness relative to other transport options needs to be improved. Incentives will be needed for e-fuels to be cost-effective and increased clarity on how e-fuels are linked to existing policies is needed.

Substitution of conventional jet fuel with low-to zero-carbon-emitting alternative aviation fuels is vital for meeting the climate targets for aviation. It is important to understand the technical, environmental, and eco-nomic performance of alternative aviation fuels and prospective engine and propulsion technologies for future aircraft. This study reviews alternative fuels and propulsion systems, focusing on costs and technical maturity, and presents conceptual aircraft designs for different aviation fuels.

The cost review includes minimum jet fuel selling price (MJFSP) for alternative aviation fuels. Direct operating cost (DOC) is estimated based on the con-ceptual aircraft designs and the reviewed MJFSP. The DOCs for bio-jet fuel (5.0–9.2 US cent per passenger- kilometer (¢/PAX/km)), fossil and renewable liquefied hydrogen (5.9–10.1 and 8.1–23.9 ¢/PAX/km, respec-tively), and electro-methane and electro-jet fuel (5.6–16.7 and 9.2–23.7 ¢/PAX/km, respectively) are higher than for conventional jet fuel (3.9–4.8 ¢/PAX/km) and liquefied natural gas (4.2–5.2 ¢/PAX/km). Overall, DOC of renewable aviation fuels is 15–500 % higher than conventional jet fuels. Among the bio-jet fuels, hydroprocessed esters and fatty acids (23–310 $/GJ) and alcohol-to-jet (4–215 $/GJ) pathways offer the lowest MJFSPs. The implementation of alternative fuels in existing aircraft engines and the design and development of appropriate propulsion systems and aircraft are challenging. The overall cost is a key factor for future implementation. Bio-jet fuel is most promising in the near term while hydrogen and electrofuels in the long term. The level of carbon tax on fossil jet fuels needed for the latter options to be competitive depend on the hydrogen production cost. 

The material flows for end-of-life (EOL) lithium-ion batteries (LIBs) in Europe are analysed for the years 2022, 2026, and 2030 and the facility location is optimized for select hydrometallurgical material recovery technologies. It details the growing significance of EOL LIBs as a source for new battery materials, projecting an increase in volumes through 2030. The report is divided into two parts:

Mapping (Part 1): This section involves converting battery scrap, new cells, and black mass into cell-weight equivalents for comparison in material flow analysis. It utilizes Sankey charts and geographical maps to display the significant increase in both the number of actors and the aggregated volumes in 2022, 2026, and 2030.

Optimization (Part 2): This part focuses on optimizing the network setup for material recovery facilities, aiming to minimize costs and CO2 emissions. The study evaluates processing capacities and the impact of different network setups on monetary costs and CO2 emissions. The potential savings from optimization are highlighted, with the study indicating significant monetary and environmental benefits if data is properly leveraged.

The report underscores the potential for substantial monetary and environmental savings through effective optimization and utilization of available data in the management of EOL lithium-ion batteries in the EU region.

Huvudsyftet med detta projekt har varit att identifiera och diskutera ett koncept för Norra hamnen-området i Malmö om hur ökad planerbar elproduktion och el-till-gas (Power-to-gas) möjliggörs genom sektorkoppling av befintlig och tillförd infrastruktur. Detta har inneburit att ett kluster av relevanta intressenter har skapats, både de som har verksamhet inom området och andra som på ett eller annat sätt anses vara viktiga för huvudsyftet.

Rapporten beskriver utmaningar i elförsörjningen i Malmö och Norra hamnen-området. Bakgrund ges kring begreppet sektorkoppling, typer av sektorkopplingar, konceptet Power-to-X och andra relaterade projekt och ansträngningar. Den nuvarande situationen beskrivs med avstamp i Malmös och hamnens historia och fortsätter med en beskrivning av den nuvarande infrastrukturen samt mass- och energiflöden. Därifrån utarbetas möjliga sektorkopplingar och framtida tillgång till kraft och el. Frågan - varför sektorkoppling av elnätet kommer att behövas, ses i Malmö-sammanhanget och hur en ökning av el-efterfrågan kan resultera i perioder med låga och höga elpriser beskrivs.

En möjlig omvandling av området avbildas för 2030 och 2045 med ytterligare sektorkopplingar på plats och aktiva, både för ett högt och lågt elpris. Slutligen avslutas rapporten med en utblick efter ytterligare optimering av systemet och hur resultaten från projektet kan fortsätta i en större skala. 

EU recently decided to include shipping, meaning all intra-European shipping and50% of extra-European voyages, in the EU Emissions Trading System (ETS)beginning in 2024. This article provides an early assessment of the impacts of theEU ETS on the shipping sector’s potential reductions in greenhouse gas emissionsfor different types of ships. It further examines selected mitigation measures andthe impact on modals split and costs. The study employs a mixed-methodsapproach  combining  quantitative  estimates  (based  on  data  from  the  EUmonitoring,  reporting  and  verification  system)  with  qualitative  data  andinformation from interviews with key actors and from previous literature.

This approach aims to provide a comprehensive understanding of the impacts of theEU ETS. The inclusion of shipping in the EU ETS is expected to introduce significantincentives to reduce emissions. We estimate that switching to bio-methanol at anemissions allowance price of€90–100/tCO2will be cost-effective for a minor shareof shipping segments (representing about 0.5-5% of all ships), whereas at a priceabove€150/tCO2it could be cost-effective for a considerable share (potentially75%) of ships. In the short term, the costs incurred by the EU ETS will be passed onto transport customers as a surcharge. The increased cost may, unless properlyaddressed, drive carbon leakage. Meanwhile, a modal shift away from shippingmay occur in the roll-on, roll-off(RoRo) and roll-on passenger (RoPax) segmentsdue to direct competition with road and rail transport and the relative ease ofshifting to other modes of transport.

In this deliverable, the customers’ perspective on the REWARDHeat solutions is in focus. A survey was conducted with both professional customers and end-users in connection to the REWARDHeat demonstration sites in seven different countries (Denmark, Croatia, Germany, France, Italy, Sweden and Netherlands).Customers comfort requirements, flexibility & temporality of the services, willingness to pay for green energy and other aspects for increased end-user engagement in the H&C solution have been addressed. The district heating addressed in the survey offers one or several of the following services: space heating, cooling and domestic hot water.63 responses were collected, 25 from professional customers and 38 from end-users. Respondents think that temperature is the most important aspect of indoor climate. To 51% of respondents the most important indoor climate factor is indoor temperature and to another 25% an evenly distributed temperature is the most important. There is a flexibility in when the services in the district heating offer are more and less important during the day according to 84% of respondents. Only 16% of respondents consider all services to be equally important throughout the day. Domestic hot water is the service respondents are the least flexible about, hot water is considered to be equally important throughout the day according to 48% of respondents. There is further a flexibility in which rooms are more and less important to maintain a comfortable indoor climate.

The most important rooms where a comfortable indoor climate must be maintained are the bathroom, dining room and living room. Less important rooms are the garage (71% of respondents answered that the room is less important) and the basement (65%), followed by the bedroom (41%). The next generation district energy solutions, such as the REWARDHeat solutions, have competitive advantages compared to other heating solutions in being able to match customers comfort requirements more closely. Increased control could for example enable different temperature levels in different rooms. Comparison of the customers comfort requirements with national legislation on indoor climate yields that all countries need improvement to avoid reducing the efficiency, health and comfort of occupants. Especially the customers’ thermal comfort needs to be better guarded against high temperatures.The cost of heating and cooling is important or very important to 89% of respondents and 94% want to be able to impact the cost. 81% of respondents perceive energy as a commodity and are prone to demand such pricing schemes. 75% of respondents prefer that someone else managed the maintenance of the H&C equipment. The main risk perceived by 32% of respondents towards increasing the level of servicification is a more expensive bill and foreseen benefits are increased comfort (17%) and a carefree contract (21%). 17% of respondents did not perceive any benefits and 27% did not know. Customers engagement in the energy solutions will require more information to create a pull from the market for increased servicification and for customers to develop towards becoming energy citizens. 56% of the respondents display a willingness to pay for a greener heat supply. 18% are willing to pay more than 6% more and 38% would be willing to pay a 1-5% higher price. For a more rapid energy transition, incentives for customers to actively choose green energy are needed.

Den pågående stadsomvandlingen i Kiruna, att en stor del av staden måste flyttastill följd av LKAB:s fortsatta gruvverksamhet, skapar möjligheter att etablera etteffektivare energisystem och bidra till att uppnå stadens klimatmål. I dag tillgodosescirka 15% av stadens fjärrvärmebehov med restvärme från LKAB och målsättningenpå sikt är att nå 100% restvärme i systemet. Investeringsbeslut som togs 2021kommer att resultera i en ökning av restvärmeandelen på upp mot 70% till 2024 dåLKAB frigör högvärdig restvärme genom att internt ta tillvara på lågtempereradvärme. För att öka andelen restvärme ytterligare finns ett behov av att lagra värmefrån sommarperioden då det finns ett överskott till vinterperioden när behovet ärsom störst.

I projektet skapas en helhetsbild av restvärmelösningen i Kiruna frånsamspel mellan aktörer till teknik vilket genererar ny kunskap om effektivenergiomställning till hållbara städer med restvärmeåtervinning.Det finns flera alternativ för termiska säsongslager vars tillämplighet baseras påtermogeologisk förutsättningar. Borrhålslager och bergrumslager valdes ut förvidare analys givet förutsättningarna i Kiruna. Genom energisystemmodelleringoptimerades Kirunas fjärrvärmesystem fram till år 2040 genom scenarioanalys. Medett energilager i systemet möjliggörs att en större mängd restvärme kan användastotalt sett över året och särskilt minskar det behovet av värmeproduktion underperioden med störst värmebehov (vintermånaderna), vilket innebär minskadanvändning av spetslastpannor. En nyttokostnadsanalys genomfördes på tvåmodellscenarier.

Båda scenarierna resulterar i ekonomiska kostnadsbesparingar ochminskade externa kostnader (förbättrad folkhälsa som minskar till exempel uteblivetarbete, sjukvårdskostnader och förtidiga dödsfall) jämfört med referensscenariet, attinte uppföra ett energilager.Ett energilager, borrhålslager och bergrumslager, i storleksordningarna 30 GWh och20 MW simulerades i Kirunas fjärrvärmesystem. Baserat på det värmebehov ochrestvärmeleverans som ligger till grund för lagersimuleringar visar resultaten pågod prestanda framför allt för ett borrhålslager kombinerat med värmepumpar. Förde simulerade alternativen, samt ett jämförelsealternativ med en biobränslepanna,togs investeringskalkyler fram som visade på en övervägande positiv kalkyl för ettborrhålslager med värmepumpar.

Totalinvesteringen för alternativet med borrhåloch värmepump uppgår till ca. 300 Mkr. Borrhål och värmeväxlare är ungefär 1/3 avinvestering, värmepumpskostnad 1/3 och resterande projektkostnader ochinstallation. Återbetalningstiden är drygt 9 år. Investeringskostnaden för anläggningav bergrumslager är hög vilket försämrar lönsamheten. Troligen skulle investeringskostnaden vara betydligt lägre om befintlig geologisk formation finnstillgänglig att konvertera till energilager. Sådan formation har inte identifierats idetta projekt men givet Kirunas långa gruvverksamhet är det möjligt att fleralternativ finns som skulle kunna utredas.Underlaget som är framtaget inom ramarna för detta projekt pekar på att ettsäsongsenergilager för att ta tillvara på mer restvärme är den långsiktigt optimala lösningen för Kirunas värmeförsörjning. En initial uppskattning av tidplan visar påatt ett sådant lager skulle kunna tas i drift 2028. För det valda energilagret har enhandlingsplan tagits fram som visar nästa steg som behöver tas i Kiruna för attkomma närmare att realisera energilagret och därmed kunna nyttja mer restvärme.

Lågtempererad fjärrvärme har diskuterats länge i Kiruna. Kombination med ettenergilager och lägre framledningstemperatur skulle vara gynnsamt eftersomurladdningstemperaturen från energilagret inte skulle behöva höjas lika mycket.Skulle Kiruna i ett senare skede, efter att energilagret har uppförts, sänkatemperaturen i nätet skulle det för ett borrhålslager med värmepumpar innebära etteffektivare och lönsammare system. Framför allt skulle mindre el behövas tillvärmepumparna vilket är gynnsamt givet Kiruna Krafts ambitioner om att minskaandelen el som går åt till värmeförsörjningen.Det finns en stor outnyttjad restvärmepotential i Sverige och Europa. Genom enfallstudie av Kiruna har lärdomar för andra städer om effektiv integrering avrestvärme genererats. Framgångsfaktorerna i Kiruna och lösningar påförekommande hinder kan hjälpa andra städer att etablera ett effektivt ochlångvarigt samspel kring industriell restvärme. Att initialt fokusera på att bygga enrelation mellan parterna och etablera förtroende är en viktig nyckel för att kunnaidentifiera lösningar på andra förekommande barriärer. Flera ekonomiska barriärerhar haft stor påverkan och de har lösts genom transparens i kalkylerna, med ettgemensamt uppsatt mål att samarbetet inte ska påverka stadens invånareekonomiskt och genom statligt finansieringsstöd.

En viktig framgångsfaktor har varit etablerandet av en strategisk samarbetsplattform som garanterat enkontinuerlig dialog. En kontinuerlig dialog krävs dels under etablerandet avsamarbetet men är lika viktig under pågående leverans för att inte riskera att tappabort relationen och förtroenden.För att identifiera vilka faktorer som kan påverka att innovativa energilösningarimplementeras för restvärmeåtervinning har projektet gjort en jämförande analys avbeslutsprocessen vid valet av fjärrvärmeteknik i Nya Kiruna Centrum ochBrunnshög i Lund. Beslutsprocessen resulterade i konventionell fjärrvärmeteknik tillNya Kiruna Centrum och ett lågtempererat fjärrvärmesystem i Brunnshög. Eninnovativ målsättning, särskilt i de externa direktiven, kunskap omrestvärmeåtervinning, antingen internt eller hos en långvarig samarbetspartner ochen holistisk syn på staden där många aktörer engageras för att man bättre ska kunnaförutse förändringar på lång sikt har identifierats som viktiga. För effektivenergiomställning av städer med restvärmeintegrering behöverrestvärmepotentialen kartläggas och inkluderas i stadens energiplanering i ett tidigtskede och i samverkan med relevanta aktörer. Energiplaneringen bör ske samtidigtsom, och i samråd med, andra större förändringar i staden för att undvikasuboptimala system där energieffektiviseringsprincipen inte tillämpas.

In this report, business models have been developed for the demonstration sites in the REWARDHeat project with the purpose to uncover lessons learned about the shift in business logic when transitioning from conventional DH business models to low temperature schemes. The business models have been developed in an iterative process with the DH companies participating in the project, during the first three years of its elaboration. A particular focus has been placed on the innovative component of the business models, i.e., the green value creation and its value to different stakeholders. Selling heat as a service (instead of as a commodity) has been the starting point in developing the business models. Contractual considerations and ownership forms have been analyzed for each of the demonstration sites.

The findings enable the project to respond to the main questions of the deliverable: How does the REWARDHeat business model experiences differ from a conventional DH business model and what can we learn from the transition to low temperature DH solutions?The aggregated results show that the demo sites focus on technical innovations but seven out of 10 also develop business innovations by increasing the service offer to customers. The business logic of low temperature DH makes it more efficient to develop the business innovation simultaneously with the technical innovation.The lack of EU legislation on waste heat recovery is causing uncertainties. Investors need to know whether the investment is considered sustainable. The value of green is created at all demo sites and valued by most stakeholders. It is however only exploited in the business model at three demo sites.Offering more advanced service to customers necessitates a shift towards being more customer oriented.

By assuming ownership and maintenance of the substation at the customer site, the boundary condition is shifted to inside the customers’ buildings. It creates a value of carefreeness for the customer as the DH company assumes more risk. The DH company gains from increased control of the network, something increasingly important in low temperature solutions. Three demo sites are offering advanced services resulting in a co-dependent relationship with the customer where the collaboration requires integration of processes.The main change in the business model canvas for low temperature installations, in comparison to conventional DH, is the necessity to manage relationships. Relationship building is required for new partnerships, due to multiple decentralized heat sources, and for the prosumer customer segment, instated from waste heat and renewable energy integration. As decentralized energy sources are introduced to the DH network the distribution network becomes more important and large-scale centralized production plants less important. The business logic of low temperature solutions is more on circulating available resources, utilizing the available flexibility in the distribution network, and implementing more advanced control to manage the system efficiently.

In this deliverable, factors impacting effective replication of Low Temperature (LT) District Heating and Cooling (DHC) networks with Low Temperature Heat (LTH) and Renewable Energy (RE) sources integration are analyzed. A PESTLE (Political, Economic, Social, Technical, Legal and Environmental) analysis is performed for seven European countries, which host one or more REWARDHeat demonstrators.The PESTLE analysis was performed in a three-step process. The first step was data collection for each of the components included in the PESTLE analysis through literature reviews, interviews with the demo-sites, surveys distributed to and answered by the customers of the existing DH systems and energy systems modelling using the TIMES (The Integrated MARKAL-EFOM System) model generator for understanding the environmental impact long term. The second step was to identify and prioritize key factors identified for each of the PESTLE components. The third step was to rate the identified key factors together with experts from each demo-site country. The key factors were rated either as a barrier (major or minor) or as an opportunity (major or minor).Overall, the results of the PESTLE analysis show that there are more opportunities than barriers for the replication of LTDHC networks in the investigated countries. Opportunities mainly arise from the ambitious political goal of the EU to become climate-neutral by 2050. The EU goal leads to ambitious national targets for the Heating and Cooling (HC) sectors, which are still greatly dependent on the use of fossil fuels. Positive customers’ opinions and the current characteristics of the HC sectors in the investigated countries are also identified as opportunities for the development of LTDHC networks. At the country level, Denmark and Sweden are the countries in which conventional DH networks are well-established and it is in these countries the most opportunities for LTDHC can be found. A tradition of investing in large, centralized heat generation plants could however pose a barrier, and a regime shift is therefore necessary. We show that with the development of LTDHC networks, the cost of heat supply in the investigated HC sectors can decrease, if compared to the development without LTDHC.

From the environmental perspective, the development of LTDHC networks and utilization of LTH and RE sources is shown to result in fuel savings and lowered air pollutant emissions in all the demo-site countries, except for Denmark in which insignificant increase in specific primary energy use per unit of generated heat can be expected.The lack of targeted state-based financial support for developing innovative HC networks is identified as one of the main barriers for the replication of the REWARDHeat solutions in most of the countries. The likely reason for this is deemed to be a lack of awareness and understanding about the LTDHC concept among politicians and decision makers. Hence, more knowledge needs to be generated about the concept, for example through demonstration projects such as REWARDHeat. Another main barrier is that LTDHC is currently only suitable for a small share of the building stock, mainly new or refurbished buildings. Table 1 shows overview of the PESTLE analysis results for each of the investigated countries. The values “3” and “4” on the green background represent opportunities (minor and major, respectively) and the values “1” and “2” represent barriers (major and minor, respectively). The results from the energy system modelling, which served as a basis for analyzing environmental key factors as well as the Specific cost of heat economic factor, are also briefly presented in this deliverable and are available on an interactive webpage accessible from the project official website (www.rewardheat.eu).

Investment volumes directed to hydrogen projects need to increase drastically for the market to take off. Investors were interviewed for their perspectives on the emerging market, risk management and evaluation criteria applied to hydrogen investments and what needs to be done to attract more investors. The conclusion of the investor interviews is that hydrogen investments are perceived as high-risk investments and that investors that are able to invest in hydrogen in this nascent phase are more risk tolerant. The investment is made to learn more about the technology and the main driver is the belief that hydrogen could contribute to achieving necessary greenhouse gas emissions. . Considerable uncertainty surrounds the hydrogen investments of today, making it difficult for investors to approach the investment case in the same way as they do the more established technologies.  The informants therefore requested a more predictable and stable policy landscape to accelerate hydrogen investments.

Emissions of exhaust gases and particulate matter from a dual fuel marine engine using methanol as fuel with marine gasoil as pilot fuel have been examined for a ferry during operation.

The emission factor for nitrogen oxides is lower than what is typically found for marine gasoil but does not reach the tier III limit. The emissions of particulate matter are significantly lower than for fuel oils and similar to what is found for LNG engines.

The main part of the particles can be found in the ultrafine range with the peak being at around 18 nm. About 93% of the particles are evaporated and absorbed when using a thermodenuder, and thus a large majority of the particles are volatile. Methanol is a potential future marine fuel that will reduce emissions of air pollutants and can be made as a biofuel to meet emission targets for greenhouse gases.

Decarbonized shipping represents a considerable challenge since the GHG emissions are estimated to increase by 2050 in most scenarios. To drastically reduce shipping related GHG emissions, the implementation of energy efficiency measures needs to be supplemented by the introduction of low and potential zero carbon marine fuels. Which, then, are the key factors that influence the prerequisites for different marine fuel options?

The Nordic countries aim for a carbon-neutral Nordic region. Maritime transport is one of the key remaining sectors to decarbonize and is important from a Nordic perspective due to the relatively large Nordic involvement in this industry. The HOPE project addresses how regional shipping in the Nordic region can do the transition to become fossil-free. The project aims at clarifying the potential role of hydrogen based marine solutions in reducing the Nordic greenhouse gas (GHG) emissions. In the centre of the project is a ship concept where a typical RoPax-vessel with operating distances of around 100 nautical miles is designed for including operation with hydrogen as fuel and fuel cells for energy conversion. The overall design of the concept ship is compared with selected other fuel alternatives from a cost perspective. 

Further, both the conditions for designing such a ship and the consequences are studied. The conditions include technical design and costs of fuel systems and handling, powertrains etc. but also an analysis of barriers and drivers for the realisation of hydrogen solutions for shipping, such as economic, legal, and policy issues. For example, in terms of drivers, policy options needed to accelerate the uptake of hydrogen based marine solutions are assessed. Strategies and the potential of producing these fuels in the Nordic region are also reviewed from a shipping perspective. A realistic potential for uptake of these technologies/fuels by Nordic shipping are assessed and the benefits regarding lower emissions of GHGs and air pollutants are estimated. This report summarizes the assessments made in the HOPE project including main findings. 

A techno-economic assessment and environmental and social sustainability assessments ofnovel Fischer–Tropsch (FT) biodiesel production from the wet and dry gasification of biomass-based residue streams (bark and black liquor from pulp production) for transport applications are presented. A typical French kraft pulp mill serves as the reference case and large-scale biofuel-production-process integration is explored. Relatively low greenhouse gas emission levels can be obtained for the FT biodiesel (total span: 16–83 g CO2eq/MJ in the assessed EU countries). Actual process configuration and low-carbon electricity are critical for overall performance.

The site-specific social assessment indicates an overall positive social effect for local community, value chain actors, and society. Important social aspects include (i) job creation potential, (ii) economic development through job creation and new business opportunities, and (iii) health and safety for workers. For social risks, the country of implementation is important. Heat and electricity use are the key contributors to social impacts.The estimated production cost for biobased crude oil is about 13 €/GJ, and it is 14 €/GJ (0.47 €/L or50 €/MWh) for the FT biodiesel. However, there are uncertainties, i.e., due to the low technologyreadiness level of the gasification technologies, especially wet gasification. However, the studiedconcept may provide substantial GHG reduction compared to fossil diesel at a relatively low cost.

Renewable fuels for transport are needed to reach future climate targets. However, the potential future role of different biofuels, hydrogen, and electrofuels (produced by electricity, water, and CO2) in different transportation sectors remains uncertain. Increased knowledge about the preconditions for different renewable fuels for road and air transport to contribute to the transformation of the transport sector is needed to ensure the transformation is done in a climate- and cost-effective way. The CO2 abatement cost, i.e., the cost of reducing a certain amount of greenhouse gas (GHG) emissions is central from both a societal and business perspective, the latter partly due to the design of the Swedish reduction obligation system.

The abatement cost of a specific fuel value chain depends on the fuel production cost and the GHG reduction provided by the fuel. This report provides an updated summary of the CO2 abatement costs for various types of biofuels and electrofuels for road transport and aviation, relevant in a Swedish context. Fuel production costs and GHG performance (well to wheel) for the selected renewable fuel pathways are mapped based on published data. The estimated CO2 abatement cost ranges from -0.37 to 4.03 SEK/kg CO2-equivalent. Methane from anaerobic digestion of sewage sludge and ethanol from fermentation of sugarcane and maize end up with negative CO2 abatement cost given the assumptions made, meaning it is more economically beneficial to use than its fossil counterpart.

Electrofuels pathways (particularly diesel and aviation fuels) have, on the other hand, relatively high CO2 abatement costs. Also, so-called bio-electrofuels produced from biogenic excess CO2 from biofuel production and electricity linked to biofuel production generally have higher CO2 abatement costs than the corresponding forest biomass-based biofuel pathway. For forest biomass-based biofuels, bio-electrofuels and electrofuels, methanol, and methane pathways in general have somewhat lower CO2 abatement costs than hydrocarbon-based fuels (gasoline, diesel, and aviation fuel).Since most of the assessed renewable fuel pathways achieve substantial GHG emission reduction compared to fossil fuels, the fuel production cost is, in general, more important than the GHG performance to achieve a low CO2 abatement cost. The production cost for fossil fuels also influences the CO2 abatement cost to a large extent. More estimates of cost and GHG performance for gasification of waste-based pathways are needed and for certain pathways under development (e.g., including hydropyrolysis).

Activities that require a permit in Sweden account for a significant part of the environmental impact that jeopardizes the fulfilment of the 16 Swedish National Environmental Quality Objectives (EQOs) set up by the Swedish Parliament. In this study we investigate how the EQOs are perceived as a management tool in the Swedish Environmental Impact Assessment (EIA) process, mainly based on interviews.

We have identified several limitations associated with the use of EQOs in EIAs as an effective management tool towards sustainability. These limitations include that the EQOs have a subordinate significance compared with other aspects in the EIA process and that EQOs represent different concepts of sustainability. Furthermore, EQOs have low validity and are set as national objectives, hence separated from the operational level of EIAs.

A significant proportion of environmental pressures leading to failure to achieve the EQOs are related to permit requiring activities, hence EIA and the permitting process can be important policy instruments to achieve the Swedish EQOs.

Integrating EQOs better into EIAs may facilitate handling of synergies, inconsistencies, and trade-offs between environmental and sectoral objectives. Furthermore, driving forces of environmental problems may be targeted more directly.

However, in order for the Swedish EQOs to have a larger impact in the permitting process, the EQO system may need to be adapted, and may also need to be complemented with binding standards or legal norms. Furthermore, clearer guidelines regarding issues to focus on, and necessary templates and documentation may be useful tools to facilitate the process even further.

Dammövervakning är ett stort och viktigt område för svenska dammägare. Det är en utmaning att kontinuerligt övervaka en dammkonstruktion och snabbt kunna reagera på förändringar som visar på en avvikelse i dammen. Samtidigt kan även avvikelser i själva övervakningsutrustningen förekomma, som skulle kunna uppfattas som en avvikelse i dammen.  Sådana fel är vanligt förekommande och beror typiskt på fel i givare eller i mätvärdets överföring från givare till datacentral. För att felen inte ska störa dammövervakningen behöver dessa fel detekteras, identifieras och skiljas från avvikelser som kan tyda på en förändring i dammen. Denna rapport behandlar just denna detektion och identifiering av givar- och kommunikationsfel vid dammövervakning. 

Rapporten är resultatet av ett forskningsprojekt som drivits av IVL Svenska Miljöinstitutet AB under 2020–2021. Projektet finansierades av Energiforsk och Stiftelsen Institutet för Vatten- och Luftvårdsforskning (SIVL) och hade som slutmål att implementera metoder för detektion av givar- och kommunikationsfel i ett dammövervakningssystem. Detta mål uppnåddes, och för att nå dit utfördes flera steg.

Datadrivna analysmetoder utvecklas till att börja med typiskt off-line. Detta kräver en stor mängd historiska data. Att samla in, bygga upp en gemensam förståelse av och förbehandla dessa data kräver mycket tid och ett gott samarbete mellan dataspecialister och dammägare. Förbehandling är ett nödvändigt steg för att kunna utveckla en övervakning av dammens tillstånd. Tillståndsövervakning var dock inte del i detta projekt. Genom ett gott samarbete med en anläggningsägare fick projektet tillgång till 5 års data från 81 givare placerade på en damm i Sverige. Data innehöll ett nytt mätvärde var 15:e minut. Totalt utgör denna datamängd 14,2 miljoner mätvärden. Metoder för detektion av givar- och kommunikationsfel byggdes upp efter noggrann genomgång av data och identifiering av olika typer av förekommande fel. Här har samarbete med vår referensgrupp med medlemmar från olika kraftbolag varit ovärderlig. Metoderna byggdes upp från grundläggande signalanalysteori, men fanns trots sin relativa enkelhet fungera väl. Sju olika metoder har tagits fram och utvärderats i denna rapport. Tillsammans med dammägaren, Vattenfall, har en pilotimplementation genomförts i deras system. På grund av de krav som säkerhetslagstiftningen ställer kunde IVL endast få ett begränsat interface till realtidsdata. Trots detta har en implementation sjösatts och varit i drift i 5 veckor när denna rapport skrivs. För att effektivisera utvecklingen byggdes först en lokal utvecklingsversion som sedan installerades på en server hos Vattenfall. Den lokala versionen kommer också att användas i det fortsatta metodutvecklingsarbetet.

Detta projekt har tagit fram feldetektion och förbehandlingsmetoder som kan ligga till grund för en kostnadseffektiv utveckling av multivariata och andra maskininlärningsmetoder för övervakning av en eller flera dammars tillstånd. 

This report includes a ship concept design developed for a RoPax ship (a ferry transporting passengers and goods) with hydrogen fuel cell propulsion for intended operations on the route Frederikshavn (Denmark) to Gothenburg (Sweden). The assessments, performed within the HOPE (Hydrogen fuel cells solutions in shipping in relation to other low carbon options – a Nordic perspective) project, shows that it is technically feasible to build and operate such a ship with existing technology for the studied route between these two Nordic countries. Also, the costs of such a concept are assessed and compared to other fuel options including: battery-electric propulsion, electro-ammonia, electro-methanol, biomass-based methane, or fossil liquefied natural gas (LNG), as well as conventional fossil marine gas oil (MGO).

The overall result from the comparative analysis of the estimated costs is that the hydrogen fuel cell ship, when assuming current or near future costs for the technology and the hydrogen, is estimated to be some 25 percent more expensive than a conventional fossil fuelled (MGO) RoPax ship (when including costs for emissions in the EU emission trading scheme). However, the cost developments are uncertain. In the case that fuel cell prices, and hydrogen prices, are decreasing, and todays cost levels of emission allowances in the EU emission trading scheme (ETS) increase, the hydrogen fuel cell ship could possibly be operated at lower total costs compared to the MGO fuelled ship.

A cost benefit analysis was also performed, comparing costs linked to the technical implementation of hydrogen fuel cell solutions in shipping (with a private and social perspective) to benefits in terms of reduced external costs linked to lower emissions and potential subsides. The cost benefit assessment also confirms that the investment from a private perspective is not cost effective and that additional subsidies may be needed for investments in fuel cell hydrogen technology to take place. The cost effectiveness from a social perspective is strongly dependent on values of highly uncertain parameters.

The impacts of emissions of hydrogen as fuel in a Nordic context were assessed for deployment scenarios for hydrogen and fuel cell solutions in Nordic shipping. There is a considerable potential for emission reductions both in terms of CO2, nitrogen oxides (NOX), sulphur dioxide (SO2) and particulate matter (PM) linked to the implementation of hydrogen and fuel cells in Nordic shipping, particularly in the RoPax segment, representing 30% of total CO2 emissions in 2018. Considering the relatively long lifetime of vessels, investments must be made soon to enable a hydrogen powered shipping fleet in the near future. Since it is currently not economically viable with hydrogen and fuel cells vessels there is need for subsidies and investments in pilots to develop solutions and speed up the process. 

Undervattensbuller och dess negativa inverkan på det marina livet är ett växande miljöproblem där den vetenskapliga kunskapen ökar men effektiva åtgärder saknas.

Denna rapport är resultatet av en gemensam insats av IVL Svenska Miljöinstitutet och Sjöfartsverket som adresserar denna utmaning. Motiverade av miljöhänsyn och kommande EU-lagstiftning är vår vision att Sverige ska bli det första landet som genomför nationella incitament för att minska undervattensbuller.

 De tekniska aspekterna av fartygsbuller under vatten är relativt välkända. I marschfart är kavitation vid propellern vanligtvis den dominerande källan till undervattensbuller, men detta gäller inte för alla fartyg. Standardiserade mätmetoder finns men är kostsamma att genomföra.

Prediktionsmodeller är användbara för bullerkartläggning och uppskattningar över en hel flotta, men inte tillräckligt exakta för enskilda fartyg. Miljöpåverkan av undervattensbuller från fartyg har fått ökad vetenskaplig uppmärksamhet de senaste åren. Många studier har gjorts men dos-respons samband och trösklar för olika effekter är i stort sett okända. Beteendeeffekter, inklusive flyktreaktioner, svårigheter att undvika rovdjur och maskering av viktig kommunikation, har observerats hos ett stort antal arter vid exponering för fartygsbuller.

Det finns inga nationella eller internationella bindande regler för undervattensbuller från fartyg. FN:s internationella sjöfartsorgan IMO håller för närvarande på att uppdatera sina frivilliga riktlinjer om fartygsbuller under vatten. EU inför lagstiftning om tillåtna nivåer av undervattensbuller från fartyg i miljön, som förväntas träda i kraft i medlemsländerna inom några år.

Tekniska metoder för att minska undervattensbuller är kända men inte vetenskapligt validerade. Hastighetssänkningar kan minska undervattensbuller men kan medföra ökade driftskostnader för fartygsägarna. Intressenter inom reduktion av fartygs undervattensbuller finns hos fartygsägare, fartygsdesigners och teknikindustri, forskningsorgan och myndigheter.

Genom intervjuer och workshops har ett nätverk av relevanta intressenter i Sverige etablerats. En intressentanalys visar att det finns ett behov av mer kunskap om fartygs undervattensbuller och dess miljöpåverkan samt dess begränsning. Farledsutformning för minskad transmission av undervattensbuller till miljön undersöks genom långtidsmätningar vid olika delar av farleden som leder till Västerås i Mälaren. Varken djup eller gir kunde påvisas ha någon effekt på det utstrålade bruset.

Ett mer detaljerat försök skulle krävas för att klargöra om farledsdesign är ett genomförbart alternativ för bullerdämpning. Sex olika sätt att utforma ett ekonomiskt incitament för att minska fartygs undervattensbuller beskrivs. Det är möjligt att belöna hastighetssänkningar eller tekniska åtgärder för bullerdämpning, men det är inte utrett hur effektivt detta skulle vara.

Ett incitament kan baseras på en tyst fartygsnotation från ett klassificeringssällskap, men dessa utfärdas relativt sällan. En bullerutredning kan utföras, men det kan vara svårt att identifiera de mest relevanta åtgärderna utan mätning av undervattensbuller.

Skräddarsydda mätstationer vid eller nära hamninlopp kan vara ett kostnadseffektivt sätt att samla in mätdata, men noggrannheten i sådana opportunistiska mätningar skulle behöva förbättras om data ska kunna användas för ett ekonomiskt incitament.

Den 24 mars 2021 gav regeringen SGU i uppdrag att tillsammans med Naturvårdsverket arbeta för att öka möjligheterna till hållbar utvinning av mineral och metaller från sekundära råmaterial (Näringsdepartementet, 2021). Uppdraget innehåller ett antal strecksatser varav den fjärde handlar om att ge en överblick över flöden av kritiska mineral och metaller samt att föreslå system för hur livscykelanalys och spårbarhet kan utformas för att bidra till en cirkulär ekonomi. Denna rapport avhandlar en del av strecksatsen och beskriver resultatet av arbetet med att föreslå det efterfrågade systemet.

Inom ramen för arbetet har det varit nödvändigt att tolka och delvis omdefiniera några av de efterfrågade delarna i systemet. I den här studien läggs tyngdpunkten på totala mängder, fördelning och användning av råmaterial, snarare än genom vilka värdekedjor ett visst delflöde av råmaterial har flödat eller vilket hållbarhetsavtryck det råmaterialflödet har orsakat. För att tydliggöra den avgränsningen benämns det system som föreslås i den här studien för ett kartläggningssystem i stället för ett spårbarhetssystem. Ett system för att spåra eller kartlägga kritiska råmaterial med syftet att bidra till en cirkulär ekonomi bör initialt inte inriktas på att samla in livscykeldata eller på att ta fram nya LCA-undersökningar, utan i stället fokusera på var olika material finns, i vilka mängder dessa förekommer samt var i livscykeln (teknosfären) dessa befinner sig och när dessa (om möjligt) kan bli tillgängliga för att återanvändas eller återvinnas. I ett uppbyggnadsskede är det därmed ett livscykelperspektiv som behövs i systemet och inte ett system för livscykelanalys.

I arbetet med att ta fram och föreslå ett system har det ingått att beskriva befintliga datakällor, hur ett beräkningssystem skulle kunna utformas samt att beskriva hur datakällor och beräkningar ska kunna kombineras till ett system som också tar hänsyn till det arbete som inletts med digitala produktpass som ett led i den nya ekodesignförordningen som föreslås implementeras inom EU framöver.SMED förordar att ett framtida livscykelbaserat kartläggningssystem för kritiska råmaterial i den svenska teknosfären utvecklas med en så kallad bottom-up-ansats. Det innebär ett mer komplext system som ställer större krav på datainsamlingen än med en top-down-ansats. Samtidigt lägger det grunden för ett system som kan bli varaktigt över tid och som fullt ut kan dra fördel av den dramatiska ökningen av tillgängliga produktdata som de digitala produktpassen troligtvis kommer att innebära. Utformningen av och innehållet i produktpassen kommer regleras i den delegerade akten för respektive produktgrupp. Begränsad tillgång till produktdata har hittills varit det främsta argumentet för en top-down-ansats. Den pågående och samhällsgenomgripande omställningen av det svenska och europeiska energisystemet kommer att innebära ett växande materialberoende. SMED anser därför att kartläggningssystemet med stor sannolikhet kommer att vara relevant under lång tid framöver, vilket väl motiverar en hög inledande ambitionsnivå för att från början utveckla ett system att växa i. Systemet blir av nödvändighet mycket dataintensivt, men bygger i hög grad på data som samlas in centralt.

Som framgår i flera avsnitt i den här rapporten har kartläggningssystemet utformats för att vara förenligt med de initiativ som SMED bedömer vara de viktigaste initiativen. Särskild uppmärksamhet ges åt batteriförordningen och ekodesignförordningens produktpass på EU-nivå och Avfallsregistret på nationell nivå.En framgångsfaktor för det föreslagna kartläggningssystemet blir att fortlöpande bevaka utvecklingen på området för att både säkerställa att Sveriges nationella system blir konsistent med de framväxande systemen på EU-nivå, och att identifiera och utnyttja de möjligheter till synergier mellan olika system och olika aktörer som kartläggningssystemet kommer att medföra. Inte minst har det potentialen att lindra uppgiftslämnarbördan för näringslivet, eftersom delar av den data som kartläggningssystemet behöver samtidigt efterfrågas och i många fall begärs för andra ändamål.

Sammantaget kommer SMED till slutsatsen att mycket talar för att gå vidare med en utveckling av ett kartläggningssystem enligt vad som rekommenderas vidare i rapporten. För det fall de digitala produktpassen implementeras i en nära framtid och kan tillhandahålla den data som idag förespeglas kommer utvecklingskostnader och uppgiftslämnarbördor att hållas nere väsentligt. Å andra sidan, om data över flöden av kritiska råmaterial av ett eller annat skäl inte kommer att tillhandahållas av produktpassen ökar värdet av ett svenskt kartläggningssystem ytterligare, eftersom det då (så vitt vi kan förutse idag) inte kommer att finnas något annat system som kan teckna den nödvändiga kartan.

Denna studie är en del av det fortsatta regeringsuppdrag som Energimyndigheten, Naturvårdsverket och Sveriges geologiska undersökning (SGU) erhållit som handlar om att utveckla myndighetssamverkan för Sveriges delar av en hållbar europeisk värdekedja för batterier.

En utveckling mot en mer hållbar batterivärdekedja (BVK) innebär enligt regeringsuppdraget att de problemområden som finns behöver förbättras och de möjligheter som finns förstärkas. Indikatorer kan användas för att följa utvecklingen. Inom detta uppdrag har en litteraturstudie genomförts där indikatorer sammanställts som kan vara tillämpliga för att kunna följa utvecklingen.

I uppdraget har även ingått att ta ställning till frågor om tänkta användares behov möts bäst av statiska indikatorer, kontextberoende indikatorer eller en kombination av dessa, samt när kvalitativa eller kvantitativa indikatorer är mest ändamålsenliga. Inom olika delar av BVK finns olika problem och möjligheter, vilket beskrivits väl i en rapport från ett tidigare samverkansuppdrag mellan Energimyndigheten, Naturvårdsverket och SGU (Energimyndigheten, 2022).

Dessa problem och möjligheter tillsammans med de målområden och de kriterier för hållbarhet som sattes upp inom samverkansuppdraget har utgjort en grund för de indikatorer som presenteras i denna studie. BVK är i en relativt ny fas sett till den kontext som avsågs i samverkansuppdraget där litiumjonbatterier (LIB) till elfordon var i fokus. De stora problemområdena kring hållbarhet inom BVK för LIB kopplas till stor del till en brist på hållbarhet vid råmaterialframställningen som idag nästan uteslutande sker utanför Europa.

Batteriproduktion kräver stora mängder energi, vilket ställer krav på att den energi som nyttjas i så stora delar som möjligt utgörs av förnyelsebar energi. I övrigt handlar produktionssteget (som vid all produktion) om att sikta på en så hög resurs- och materialeffektivitet som möjligt, vilket bland annat ställer krav på längre livslängd, smartare design och utökad spårbarhet.  

Kompetens och samverkan är två andra viktiga frågor för att få till en positiv hållbar utveckling inom BVK. Kompetens saknas i flera avseenden och i flera delar av BVK och den snabba utveckling som sker och det enorma behovet av batterier enligt flera studier ställer höga krav på en utökad samverkan (IEA, 2020; WEF, 2019).Parallellt med den snabba utvecklingen inom BVK kommer också mycket ny lagstiftning. Inte minst via nya EU-regleringar inom den gröna given (Green Deal). Flera av regleringarna kommer att ha en betydelse för den problematik som beskrivits ovan och för batterivärdekedjan på sikt. Inom de olika förslagen till ny EU-lagstiftning som lanserats på senare tid kommer mycket av detaljerna att fastställas längre fram genom delegerade akter.

Här finns möjligheter för aktörer inom BVK att göra sin röst hörd i den process där medlemsstaterna får komma in med synpunkter. En hypotes är att denna process skulle tjäna på en utökad samverkan mellan aktörer inom BVK med större möjligheter att se helheten och gemensamma problem och på så vis också ta fram inspel med gemensam nytta. 

I arbetet med att undersöka vilka befintliga indikatorer som kan användas för att följa en hållbar utveckling av BVK behöver de bakomliggande drivkrafterna fastställas. Det kan finnas olika drivkrafter för en etablering av en hållbar BVK. Aktörer kan ha olika mål och intressen i olika delar av BVK. Myndigheter och beslutsfattare kan exempelvis ha en syn på att den övergripande drivkraften med att etablera en mer hållbar BVK är för att bidra till en minskad klimatpåverkan, medan drivkraften för andra intressenter kan vara att tjäna pengar.

Det ena behöver naturligtvis inte utesluta det andra, men i förlängningen kan det ge olika uppfattning om vilken påverkan som är mer eller mindre viktig. Det gör att indikatorer som kan användas för att mäta en hållbar utveckling av BVK kommer att svara på olika frågeställningar och peka i olika intresseriktningar. Hållbarhetsbegreppets tre delar (sociala, ekonomiska och miljömässiga) behöver alla beaktas, vilket också betyder att en indikator kan peka på en ekonomiskt positiv utveckling, men där det samtidigt inte behöver betyda en positiv social och/eller miljömässig sådan. För aktörer i olika delar av BVK bör hållbarhet inte längre bara vara ett regulatoriskt krav, utan snarare bli en nyckelkomponent i affärsstrategin. Särskilt eftersom hållbarhetskraven när det gäller klimatpåverkan, efterlevnad av mänskliga rättigheter och ansvarsfull användning av råvaror ständigt främjas inte bara på politisk nivå utan också av kunder, investerare och intressegrupper.

Ytterligare en viktig del, kopplat till indikatorer för att beskriva utvecklingen inom BVK, är att det behövs hänvisning till vilka företag och aktörer som avses vara verksamma inom BVK. Detta har inte varit en del att lösa inom detta uppdrag. En hypotes är att det exempelvis skulle gå att använda så kallade SNI-koder. SNI är en standard för svensk näringsgrensindelning för att bland annat hänföra företagens verksamhet till en eller flera näringsgrenar (SCB, 2023a). Eftersom BVK består av olika typer av företag kan alla förmodligen inte knytas till en och samma SNI-kod, men ett sätt att lösa det kan vara att utgå ifrån det företag som producerar batterier och därefter, liknande en livscykelinventering, följa företagets aktiviteter och kopplingar till aktörer upp- och nedströms batteriproduktionen. Det finns många hållbarhetsindikatorer redan idag som används för att mäta utvecklingen inom olika värdekedjor, branscher och företag både på global (Agenda 2030) och nationell nivå (Sveriges miljömål). Redan idag rapporterar företag om sin ekonomiska, sociala och miljömässiga påverkan. Olika myndigheter har ansvar för att ställa samman information om Sveriges arbete med att uppnå globala och nationella miljömål där indikatorer ligger till grund för bedömningarna.Även indikatorer inom en av de tre dimensionerna kan visa på olika riktningar.

Exempel på detta kan vara att klimatpåverkan minskar genom ökad andel förnyelsebar energi, men att detta samtidigt kan bidra till en utökad resursanvändning (primära material i form av metaller och mineral). Detta kommer inte att gå att undvika i vissa fall och därför är det av stor vikt att väga olika motsatser och att sträva efter det alternativ som totalt sett är det mest hållbara. Indikatorer ska därför ses som ett verktyg av flera för att kunna belysa differenser och avväganden i en större kontrast.Inom denna studie är en generell notering att det till antalet finns fler beskrivna och listade miljömässiga och sociala indikatorer än ekonomiska. Beträffande ekonomiska indikatorer kan dessa också ses som mer generella och därför inte ha specifika kopplingar till olika branscher.Studien diskuterar också viktiga aspekter kring tolkning av indikatorer och datakvalitet ihop med några exempel på BVK-indikatorer.

Bland annat är det av relevans att förstå ursprunget och eventuella begränsningar som de underliggande datakällorna kan ha. Alla datakällor är dock unika på sitt sätt och kräver att en djupare analys av datakällor och klassificering av indikatorkategori görs på varje indikator som ska användas, förslagsvis med studiens samling av aspekter kring indikatorer och data. 

Utgångspunkten för denna rapport har varit att indikatorerna tillsammans och var för sig beskriver de delar som kan utgöra positiva och negativa effekter för att batterivärdekedjans utveckling blir så hållbar som möjligt. Utifrån dessa indikatorer är det sedan upp till myndigheter och beslutsfattare att, tillsammans med aktörerna inom BVK, driva utvecklingen åt rätt håll. 

Future ships need to operate with low or possibly zero greenhouse gas (GHG) emissions while ensuring low influence on other environmental impacts and that the operation is economically feasible.

This study conducts a life-cycle evaluation of potential decarbonization solutions involving selected energy carriers (electrolytic hydrogen, electro-ammonia, electro-methanol, and electricity) in different propulsion system setups (engines, fuel cells, and carbon capture technologies) in terms of environmental impact and costs.

The results of the study show that the assessed decarbonization options are promising measures to reduce maritime GHG emissions with low-carbon-intensive electricity.

The same order of GHG reduction is shown to be possible independent of the propulsion system and energy carrier used onboard.

However, the carbon abatement cost ranges from 300 to 550 €/tCO2eq, and there is a trade-off with environmental impacts such as human toxicity (cancer and non-cancer effects) and freshwater ecotoxicity mainly linked with the wind infrastructure used for electricity production.

Electro-ammonia in fuel cells is indicated to be effective in terms of the carbon abatement cost followed by the so-called HyMethShip concept.

The higher abatement cost of all options compared to current options indicates that major incentives and policy measures are required to promote the introduction of alternative fuel and propulsion systems.

Föreliggande rapport redovisar arbete som genomförts inom arbetspaketet - Framtidens hållbara och robusta energisystem som utgör en del av projekt ”Smart och klimatneutralt Lund 2030”.

Syftet har varit att undersöka hur man genom åtgärder på stadsdelsnivå kan bidra till att nå klimatneutrala städer. Detta utifrån förväntad elektrifiering inom mobilitetssektorn samt ökade inslag av lokalt producerad icke planerbar energi. Denna utveckling anses här vara en förutsättning för klimatomställning av samhället men potentiellt också en utmaning för elsystemet. Inom AP3 har potentiella utmaningar kopplade till denna utveckling kartlagts och olika åtgärders möjlighet att minska de negativa effekterna av utvecklingen och istället bidra med såväl elsystem- som klimatnytta analyserats.

Studien visar bl.a. att utvecklingen innebär en ökning av områdets årsenergibehov med ca 9 % och områdets maxeffektbehov med ca 22 %. Eftersom effektbehovet ökar mer än energibehovet riskerar elnätsbelastningen att förvärras om inte åtgärder vidtas. Studien visar också på en ökad klimatpåverkan med elnätet som avgränsning, vilken också behöver hanteras parallellt med utfasning av fossila bränslen mm.

Arbetet inom arbetspaketet har projektletts av IVL och skett i samarbete med det lokala energibolaget Kraftringen samt teknik- och fastighetsaktörer och möjliggjorts genom medel från Energimyndigheten.

Med utgångspunkt i solcellers potential avseende lokal elproduktion och klimatnytta fokuserar föreliggande projekt på förutsättningarna för urban byggnadsapplicerad solkraft, detta med fokus på möjligheter och eventuella hinder för att dimensionera anläggningar utifrån fysiska förutsättningar för att utnyttja den fulla potentialen. Projektet har, med stöd i tidigare studier, genomförts med utgångspunkten att solceller är önskvärda ur klimat- och energisystemperspektiv samt att dessa i många fall och för många aktörer är lönsamma. Samtidigt finns bilden av att regelverk för skatter och subventioner samt befintliga prismodeller inte styr mot maximering utifrån fysiska förutsättningar, en bild som bekräftades i inledande dialoger med deltagande aktörer i projektet.  

The transition towards circular flows within industrial processes often involves assessment of only one type of flow. For example, zero liquid discharge sometimes focuses on water flows, without taking into consideration solid residues. It could however be possible to simultaneously optimize different types of resources, and consequently generate a higher economic yield, a reduced risk, and a reduced environmental impact. The purpose of this study was to find the best use for the solid residues from a zero liquid discharge wastewater treatment at a copper smelting plant. The result was a methodology for resource optimization, based on the principles of reduce, replace, reuse and recycle. The methodology involves relatively simple steps and could be used as a set of instructions for anyone working with resources in almost any industrial process. This methodology is expected to lower one barrier towards a more circular economy - by focusing on preventable losses of valuable resources in all forms (energy, water, and material) and by being simple to use, thereby improving the attitude and knowledge in industrial organizations. With the help of this methodology, it was concluded that the solid waste from the case study could be reduced by 58%–85%. A preliminary economic analysis showed that the operational cost for the optimized waste handling scheme is lower than in the base scenario. If all the proposed changes are fully realizable, the reduced waste will be a result of reduced use of resources in the process, reused resources within the process, and recovered resources which could be recycled and sold as by-products.

För att uppfylla åtagandena i Parisavtalet krävs en mycket omfattande omställning av världens energi- och transportsystem. De klimatvänliga energiteknikerna – vindkraftverk, solceller och elfordonsbatterier – kommer att kräva mycket stora mängder av både basmetaller och sällsynta jordartsmetaller. Europeiska kommissionen ser vart tredje år över vilka ämnen som är av avgörande betydelse för den gröna omställningen. Gemensamt är att ämnena både är av stor ekonomisk betydelse och att EU:s tillgång till ämnena är begränsad eller sårbar. Den senaste listan från 2020 består av 27 enskilda ämnen och 3 ämnesgrupper (totalt 49 ämnen). Hållbar utvinning och återvinning av sekundära råmaterial är ett växande komplement till brytning av primära mineralresurser. Enligt Sveriges strategi för en cirkulär ekonomi ska primära råmaterial så långt det är möjligt ersättas av resurser som används effektivt i cirkulära flöden. Regeringen har därför gett SGU och Naturvårdsverket i uppdrag att arbeta för att öka möjligheterna till hållbar utvinning av mineral och metaller från sekundära flöden.

Den här studien syftar till att öka kunskapsunderlaget inom det uppdraget. Studien består av de tre delarna 1) kartläggning av sekundära flöden av kritiska råmaterial i den svenska teknosfären, 2) beskrivning av förutsättningar, möjligheter och utmaningar med olika typer av spårbarhetssystem för ökad cirkularitet samt 3) utveckling av en metod, inklusive beskrivning av datatillgång, inför kommande fördjupade eller kompletterande kartläggningar. Kartläggningen har avgränsats till de flöden där de studerade råmaterialen har passerat en användarfas innan de blir avfall och eventuellt går till återvinning. Avfall från gruvor och tillverkningsindustri ingår inte.En övergripande slutsats är att det saknas statistik för metallanvändning i Sverige. För kritiska råmaterial saknas dessutom tillförlitliga uppgifter på koncentrationer av kritiska råmaterial i produkter och uppgifterna är än bristfälligare för avfallsflödena. Den statistik som finns beskriver främst produktion, import och export av basmetallerna och avfall för olika produktkategorier. Det innebar att den ursprungliga arbetsgången med en inledande litteraturstudie följd av en statistikgenomgång för att sammanställa ett enhetligt underlag för flödesberäkningar inte kunde genomföras fullt ut. I praktiken har det varit nödvändigt att göra specifika antaganden och val av beräkningsmetoder för vart och ett av de ämnen som har kartlagts kvantitativt. 

Vindkraften har en viktig roll i framtidens energisystem och de flesta bedömare är överens om att mer el kommer att behöva produceras i Sverige framöver. De främsta skälen till detta handlar dels om en elektrifiering av transportsektorn, dels om en omställning av industrin där bland annat batteritillverkning och fossilfri ståltillverkning förutsätter stora mängder el. Trots att vindkraft framstår som en helt nödvändig och rentav den viktigaste komponenten i omställningen av energisystemet, åtminstone på kort sikt, så har utbyggnaden i Sverige bromsat in de senaste åren. En stor del av ansökningarna för nya vindkraftverk stoppas av kommunala veton, rennäring och arts- och naturvårdsskäl. Allmänhetens attityd till vindkraft varierar och även om en majoritet är positiv så ökar också motståndet på olika håll.

För att genomföra den industriella omställningen i Sverige och elektrifieringen av fordonsflottan kommer stora mängder el behövas. Utgångspunkten i den nationella strategin för en hållbar vindkraftsutbyggnad är att åtminstone 100 TWh ny vindkraft behövs till 2040, men i vissa scenarier behövs ännu mer. Med en kraftig ökning av elbehovet i norr, med stålindustrins omställning och nya batterifabriker, etableringar av andra elintensiva industrier eller expansion av befintliga, kommer en stor del av vindkraftsutbyggnaden att behöva ske i norra Sverige. I denna rapport har vi använt scenarier mellan 12 och 60 TWh ny vindkraft i norra Sverige.Med tanke på storskaligheten i utbyggnaden är det befogat att undersöka vilka behov detta medför i termer av mark- och resursanvändning och vilka flaskhalsar som finns för utbyggnaden. Med en vindkraftutbyggnad i den storlek som ansatts kommer en markyta i storleksordningen mellan 600 och 6000 km2 att behöva utnyttjas för vindkraftparker i norra Sverige. Detta kan jämföras med ytan av Gotland som är drygt 3 000 km2. Ett tillskott på 100 TWh vindkraft i det svenska energisystemet skulle kräva i storleksordningen 8 miljoner ton järn och 2 miljoner ton cement till vindkraftverk och fundament.

Dessa volymer av basmaterial är troligen inte problematiskt att tillhandahålla givet de mängder som världen redan bryter och använder. Mer problematisk är sannolikt behovet av kritiska råmaterial som koppar och sällsynta jordartsmetaller. Klimateffekten av materialanvändning och uppförande av vindkraftverken beräknas enligt livscykelanalyser typiskt ligga i storleksordningen 10–20 g koldioxid per producerad kWh, vilket för de energiscenarier för norra Sverige vi undersökt motsvara mellan 2,5 upp till 24 miljoner ton koldioxid (totalt), vilket kan jämföras med de samlade territoriella utsläppen från Sverige på i storleksordningen 50 miljoner ton koldioxidekvivalenter per år. Samtidigt utgör vindkraften i praktiken en betydelsefull del av uppfyllandet av de svenska miljökvalitetsmålen och i synnerhet målet om Begränsad klimatpåverkan. Vissa målkonflikter kan finnas med andra miljökvalitetsmål, men analysen i denna rapport tyder generellt på att den negativa påverkan från vindkraften är hanterbar om än inte försumbar.Det är också av betydelse att förstå vilka förutsättningar norra Sveriges unika karaktär innebär för utbyggnaden av vindkraft.

Förutom rent tekniska utmaningar har det kalla klimatet också en mer storskalig dimension, då elförsörjningen i Sverige ofta är kritisk under vintermånaderna. En vanlig uppfattning är att sträng kyla ofta sammanfaller med stiltje, vilket sätter fingret på en problematik med en stor andel vindkraft i energimixen. Sammantaget har emellertid de kalla dagarna en relativt liten påverkan på den totala elförsörjningen i Sverige. En annan aspekt av norra Sverige är befolkningsstrukturen med stora arealer glesbygd och med en pågående nyindustrialisering i delar av Norrland. Svenska Sápmi breder ut sig över hela norra Sverige ner till Dalarna i söder. En ny lag trädde i kraft i början av 2022 som bland annat innebär att statliga myndigheter ska konsultera företrädare för det samiska folket innan beslut fattas i ärenden som kan få särskild betydelse för dem. Naturen i den alpina biogeografiska regionen är en känslig miljö som kräver särskild hänsyn vid exploateringar av olika slag, inklusive vindkraft.

Analyserna i denna rapport bygger till stora delar på litteratur men har också genomförts i samråd med aktörer i två workshopar som hållits digitalt under 2022. Viktiga teman under dessa har varit lokalsamhällets behov av samverkan och samnyttjande av mark, samhällsutvecklingen i stort och behovet av en stärkt nationell planering. Generellt konstaterades att olika intressenter behöver involveras i planering, och ersättningsfrågor behöver diskuteras för att öka acceptansen för vindkraft både lokalt och generellt. De långdragna tillståndsprocesser som i nuläget försvårar en snabb utbyggnad av vindkraften behöver hanteras och kompletteras med en effektivare samhällsplanering.

Sammantaget drar rapporten slutsatsen att en fortsatt utbyggnad av vindkraft i norra Sverige inte försvårar uppfyllandet av miljökvalitetsmålen, och att vindkraften sannolikt är en helt avgörande förutsättning för uppfyllandet av Sveriges klimatmål inklusive miljökvalitetsmålet Begränsad klimatpåverkan. Vindkraften är både en möjliggörare och pådrivare för den regionala nyindustrialiseringen och den nationella/globala gröna omställningen. Norra Sveriges karaktärsdrag innebär inte att vindkraften orsakar allvarligare miljöeffekter, även om de kumulativa miljöeffekterna lokalt eller på sikt kan bli allvarliga på grund av många och storskaliga etableringar i regionen. Till de största utmaningarna för utbyggnaden av vindkraft i norra Sverige hör acceptans från lokalbefolkning och/eller kommunpolitiker samt renskötsel och annan samisk markanvändning. Det finns därför ett behov av förbättrad strategisk planering för en storskalig utbyggnad av vindkraft, som kan bidra till att öka tempot och förutsägbarheten i genomförandet och undvika de flaskhalsar som uppstår inom nuvarande tillståndsprocesser. Forskning kring lämpliga lokaliseringsområden för tillkommande vindkraft ur ett holistiskt perspektiv, och bedömning av kumulativa effekter av olika aspekter av den gröna omställningen, kan bidra till förbättrade planerings- och tillståndsprocesser för landbaserad vindkraft.

In response to stricter regulations on ship air emissions, many shipowners have installed exhaust gas cleaning systems, known as scrubbers, allowing for use of cheap residual heavy fuel oil. Scrubbers produce large volumes of acidic and polluted water that is discharged to the sea. Due to environmental concerns, the use of scrubbers is being discussed within the International Maritime Organization. Real-world simulations of global scrubber-vessel activity, applying actual fuel costs and expenses related to scrubber operations, show that 51% of the global scrubber-fitted fleet reached economic break even by the end of 2022, with a surplus of €4.7 billion in 2019 euros. Within five years after installation, more than 95% of the ships with the most common scrubber systems reach break even. However, the marine ecotoxicity damage cost, from scrubber water discharge in the Baltic Sea Area 2014–2022, amounts to >€680 million in 2019 euros, showing that private economic interests come at the expense of marine environmental damage.

This study has been undertaken to understand whether business models for heating, cooling and hot water can be categorized as circular. The study addresses the case of new, combustion-free technology by resorting to low-temperature district energy. Such systems necessitate smart infrastructure with efficient demand and supply matching ensuring the most cost-efficient use of heat supply over time. By studying 10 cases in a research project stretching across 3 years, it is identified that all cases display circular economy features, across the categories of reuse, reduce and recycle. The category of reverse logistics is only identified in 7 cases where energy is circulated within the networks. The integration of excess heat exhibits a particularly strong circularity case, covering all four circular economy dimensions. The circularity of low temperature district energy business models is, however, not free, but comes at a cost compared to conventional combustion-based technology, as new key resources and consequential investments are needed. The major conclusion of the study is that low temperature district energy business models are inherently circular, an important information for European policy making, fostering a circular energy transition.

Vertical farms have expanded rapidly in urban areas to support food system resilience. However, many of these systems source a substantial share of their material and energy requirements outside their urban environments.

As urban areas produce significant shares of residual material and energy streams, there is considerable potential to explore the utilization of these streams for urban agriculture in addition to the possibility of employing underutilized urban spaces in residential and commercial buildings.

This study aims to explore and assess the potential for developing more circular vertical farming systems which integrate with buildings and utilize residual material and energy streams. We focus on the symbiotic development of a hypothetical urban farm located in the basement of a residential building in Stockholm.

Life cycle assessment is used to quantify the environmental performance of synergies related to energy integration and circular material use.

Energy-related scenarios include the integration of the farm's waste heat with the host building's heating system and the utilization of solar PV.

Circular material synergies include growing media and fertilizers based on residual materials from a local brewery and biogas plant. Finally, a local pick-up system is studied to reduce transportation.

The results point to large benefits from integrating the urban farm with the building energy system, reducing the vertical farm's GHG emissions up to 40%. Synergies with the brewery also result in GHG emissions reductions of roughly 20%.

No significant change in the environmental impacts was found from the use of solar energy, while the local pick-up system reduces environmental impacts from logistics, although this does not substantially lower the overall environmental impacts.

However, there are some trade-offs where scenarios with added infrastructure can also increase material and water resource depletion. The results from the synergies reviewed suggest that proximity and host-building synergies can improve the material and energy efficiency of urban vertical farms.

The results provide insights to residential building owners on the benefits of employing residual space for urban food provisioning and knowledge to expand the use of vertical farming and circular economy principles in an urban context.

The buildings and construction sector plays a key role in achieving social, environmental, and economic goals. To urgently bring about the significant changes required in the sector to achieve climate goals, all stakeholders require access to updated knowledge to ensure that they can easily make choices that are aligned with the goals.

To achieve this aim, this report summarizes the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) report of Working Group (WG) III’s contribution to the Sixth Assessment Report (AR6), 'Mitigation of Climate Change', Chapter 9 'Buildings'.

The chapter shows that global CO2 emissions from buildings increased by 50% from 1990 to 2019. By retrofitting existing buildings and using efficient techniques to reduce climate impact in new construction, it is possible to approach net-zero greenhouse gas emissions by 2050. Actions by 2030 are crucial to fully capture the potential for reduced climate impact from buildings.

The transition of the building sector requires strong collaboration with many other sectors, as it is closely linked to sectors such as the energy sector, land use, resource utilization, and waste management. This requires ambitious policy packages, such as the use of renewable energy sources, as well as efficient design and use of space, energy, materials, and appliances.

Policymakers in the EU are betting on a transition from a linear to a circular economy to ensure human activity remains within the planet's boundaries. Public procurement is vital in this context, e.g., accounting for 20% of the Swedish GDP, with circular public procurement critical to the transition. Although circular public procurement is garnering increasing interest, until now, the research focus in this area has been narrow, concentrating on, e.g., IT equipment or furniture. Plastic medical products have remained absent in the literature despite generating substantial environmental impact and offering a tremendous upside.

To enable the application of circular economy strategies in this context, changes are required on two ends: the design of the products and the criteria under which the products are procured. Indicators are a central basis of any purchasing decision and are considered powerful enablers and drivers of the transition to a circular economy. This paper reviews circular economy indicators as a starting point toward guidelines for the circular design and procurement of plastic products in the healthcare sector. Thus, this review identifies critical factors for developing a comprehensive indicator for designing and procuring circular plastic medical products.

Klimatförändringarna innebär stora utmaningar för samhället. Hur stora effekterna blir berorbåde på omfattningen av det förändrade klimatet men också på förmågan att anpassa samhällettill dessa förändringar. I det arbetet har kommunerna en central roll eftersom de ansvarar föratt genomföra konkreta åtgärder som minskar samhällets sårbarhet. De flesta kommunerna som har svarat på årets enkät (160 av 180) uppger att de arbetar med klimatanpassning. Men det är stor skillnad på hur långt kommunerna har kommit visar undersökningen.

Den uppvärmning som har orsakats av mänskliga utsläpp fram till idag kommer att hålla i sig i tusentals år och fortsätta orsaka förändringar i klimatsystemet. SMHI har i ett flertal studier visat att Sverige redan har blivit varmare och mer nederbördsrikt och att temperaturen kommer att stiga mer i Sverige och Skandinavien än det globala genomsnittet. Mer nederbörd ökar risken för översvämning och kan även leda till ras, skred och erosion genom försämrad markstabilitet. Andra effekter av ett förändrat klimat är förändrad mark- och luftfuktighet, förändrad snömängd, värmeböljor, torka och ökad brandrisk. Hur stora effekterna blir beror på klimatförändringarnas omfattning men också på samhällets förmåga att anpassa sig till dessa förändringar.

This study employs a life cycle perspective to analyze the carbon footprints of various waste streams, evaluating 52 cases across 26 types of household waste in Sweden, with a focus on waste prevention and management. It demonstrates that while recycling can reduce carbon emissions, prevention could significantly enhance these benefits, with savings ranging from −36.5 to −0.01 kg-CO2-eq per kg of waste.

Notably, Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE), textiles, tires, residual household, and plastic waste are the top five fractions most amenable to prevention on a per mass basis. Further analysis, considering waste volumes, shows that targeted recycling of materials like WEEE, metals, and paper could account for over 80% of potential carbon savings. However, the majority of potential climate impact is attributed to the energy recovery of unsorted (mixed) waste, contributing to more than 90% of total impacts. Redirecting all mixed waste to recycling could triple carbon savings, but focusing on prevention could potentially increase benefits twenty-sevenfold, particularly for waste like WEEE, food, and textiles.

This research provides a valuable tool for identifying key areas in waste management to optimize climate benefits and enhance public awareness. However, it advises using local data for precise planning due to inherent uncertainties.

What emissions and what climate impact does today's aviation have? It is important to create a consensus around this in order to be able to both compare the effects of different fuels and other mitigation measures and to relate the impact of aviation to e.g., other modes of transport. Emissions from aviation are inventoried and reported today at several different levels. Currently the main driver of CO2 emission inventories are regulations targeting emissions of greenhouse gas emissions. This report provides a brief overview of the methods and data used, which stem from various regulations and initiatives. A number of emission calculators is driven by the demand for data to report climate impact from air travel and freight transport and includes emission or climate calculators that focus on emissions of CO2 or CO2 equivalents assigned to a passenger or to volume or mass of cargo on a given route or nominal distance. There is a number of such calculators that use different emission factors, flight parameters, aircraft occupancy and contributions from high-altitude impacts, and thus generate different results. Examples are those of ICAO (International Civil Aviation Organization, 2019), NTM (Network for Transport Measures, 2019), IATA (International Air Transport Association, 2019), Atmosfair (Atmosfair, 2019) or Flight Emission Map (Flight Emission Map, 2019). A survey of data and assumptions that form the basis for aviation greenhouse gas emissions and climate calculators and a validation of these by means of data on reported fuel consumption during flights was carried out in the project. For most of the calculators there is a good agreement with the fuel consumption data when the variability of the fuel consumption due to different aircraft types, occupancy, etc., is taken into the account. Three calculators show substantially higher emissions and an analysis indicates that the reason is that they are using obsolete emission factors. The biggest difference between calculators arise from the calculation of CO2 equivalents in which case all use radiation forcing index (RFI) as a measure. The study also included a comparison of SMHI's air emission model with fuel consumption data.

The high-altitude effects of SLCP are crucial in minimizing the climate impact of aviation – for combustion engines these effects will remain even with use of fossil-free fuel. The first important questions associated with the high-altitude effects are their quantification and reduction of uncertainties of the climate impact of the SLCP. RFI used by many climate calculators is a blunt tool if the aim is to target the high-altitude effects as such, as it is related solely to CO2 emissions and the relation to the SLCP radiative forcing is through impact of the historic emissions of aviation up to the date for which the FI is calculated. More appropriate are forward looking metrics considering forcing from actual SLCP species emitted during the flight as global warming potential (GWP) or global temperature potential (GTP). The most important climate forcing components are emissions of CO2 and formation of contrails and contrail cirrus. Sustainable aviation fuels (SAF) with high hydrogen and low aromatic content emits substantially less soot particles which reduces radiative forcing of the contrails. Model simulations of full implementation of SAF in the current aviation fleet would lead to 20-50 % reduction of RF from contrails and contrail cirrus. A combination of the use of SAF, engine technology with low emissions of soot and NOx and route climate optimisation has the potential to substantially reduce the high-altitude effect.

Food production and consumption significantly contribute to climate change. The public sector, which procures large quantities of food, has a crucial role in steering toward more sustainable food systems. More empirical studies involving practitioners are called for to understand the complexity of sustainable public food procurement. This study examines how actors interpret and implement sustainability in food procurement, as well as their influence on this process. A comprehensive analysis of multi-actor collaboration and stakeholder engagement involving interviews with key actors such as procurement officers, wholesalers, chefs, and food producers is presented. Findings highlight a consensus on the need for sustainability measures, such as purchasing local and organic products. The results showcase the potential transformation of power dynamics within the supply chain in response to modifications in procurement standards toward local produce and the overuse of product-specific criteria. However, assuming that local is invariably sustainable carries the risk of falling into the “local trap” when the consequence of procuring local varies and requires further investigation. The influence of system-level factors, including market dynamics and regulatory frameworks, plays a significant role in implementing sustainable procurement, as well as alignment and coordination in the supply chain.

National emission reduction targets under the Paris Agreement have a territorial focus, incentivizing mitigation actions domestically. Here we examine the theoretical basis for adopting complementary consumption-based net-zero emission targets and assess the consequences of adopting such proposed targets for Sweden. We apply scenario analyses based on a prospective lifecycle assessment framework. The framework is a hybrid of bottom-up simulations for passenger travel, construction and housing, and food, and top-down analyses for remaining consumption. In this work, we show how consumption-based climate targets may accentuate the need for new demand-side climate policies that contribute to reducing emissions along supply chains of products and services.

Our scenario analysis suggests that combining advanced mitigation technologies with behavioral changes could reduce emissions from 9.8 tons of carbon dioxide equivalents per capita in 2019 to between 2.7 and 4.8 tons by 2045 for Swedish residents, depending on global decarbonization pathways. Combining advanced mitigation technologies with behavioural changes could achieve the lowest carbon emissions per capita in Sweden, suggest scenario analyses combining bottom-up simulations for passenger travel, construction and housing, and food, and top-down analyses for remaining consumption.

Rapporten är ett samarbete mellan projekten ”Hundra procent förnybart – hur många procent hållbart?” och Mistra Carbon Exit (MCE). Denna inledande analys utgör ett första steg att identifiera de mest kritiska hållbarhetsaspekterna (ekonomiska, ekologiska och sociala) som den fortsatta hållbarhetsanalysen i projektet ”Hundra procent förnybart – hur många procent hållbart” ska fokusera på.

Fokus i rapporten är framtagande av en analys av det preliminära scenariot ”Starka sektorskopplingar” som en väg att nå ett hundra procent förnybart elsystem. Med ”Starka sektorskopplingar” avses mellan elproduktion och transport- och industrisektorerna i form av värmelager, vätgaslager, uppvärmningssystem samt flexibel laddning av elfordon.

Tre fallstudier (värmelager, vätgaslager och flexibel laddning av elfordon) har valts ut och studerats på en workshop. På workshopen fick expertgrupperna för de tre fallstudierna resonera kring påverkan på de 17 globala hållbarhetsmålen med det digitala verktyget SDG Impact Assessment Tool. Slutsatser från workshopen, både utifrån medskick till den kommande fortsatta hållbarhetsanalysen samt erfarenheter av metodiken, har sedan sammanställts.

Verktyget SDG Impact Assessment Tool ger möjlighet att systematiskt gå igenom samtliga 17 hållbarhetsmål för en fallstudie och med det undvika att handplocka de SDG:er som vid första anblick skulle kunna ses som mest relevanta. Metoden ger en djup förståelse kring motiv och argument till den utförda analysen, där resultaten avspeglar sammansättning av de deltagande experterna. Resultaten är strategiska i att guida det fortsatta arbetet för kvantifiering av hållbarhetspåverkan. Det är nödvändigt att på förhand tydligt definiera fallstudien för att ge gruppen samsyn om vad som ska analyseras, samt att möjliggöra för gruppen på plats att ytterligare precisera definitionen vid behov.

Generellt har expertgrupperna bedömt att målen som riktar sig mer mot hållbarhet kopplat till sociala aspekter inte påverkas i samma utsträckning som de som är tydligare riktade mot miljö- och ekonomisk hållbarhet. Hållbarhetsmål som i sin beskrivning är mer direkt kopplade till omställningen av energisystemet (så som energi, klimat, infrastruktur och samhällsaspekter) har även i stort bedömts ha tydligare påverkan. Gemensamt visar gruppernas utförda bedömningar att de positiva effekterna överlag har bedömts vara fler, och i två av fallstudierna gjordes ingen sammanvägd bedömning om negativ påverkan för något av de 17 SDG:erna.

Det är däremot inte sagt att det inte finns eller diskuterats några negativa effekter i grupperna. Exempelvis diskuterades att materialåtgång och ingrepp vid uppförande av de olika teknikerna kan påverka hållbarhetsmålen negativt. Dessutom kan till exempel en nationellt sett positiv påverkan på ett mål samtidigt ha en lokalt negativ påverkan.Genom den utförda workshopen har en första indikation och identifiering gjorts av vilka SDG:er som påverkas för respektive fallstudie.

Även om fallstudierna har olika karaktär framgår i flertalet fall liknande tendenser och riktningar vid SDG-bedömningarna. Denna inledande analys ger ett värdefullt underlag för projektets nästa steg där indikatorer och analytiskt ramverk definieras, som bas för hållbarhetsanalysen där även målkonflikter ska analyseras.

In Sweden, we consume 15kg of textiles per capita and year. Of this roughly 8kg are incinerated and 3kg are reused by charity organisations. The remaining 4kg either accumulates (e.g. in a closet or wardrobe) or are handled through other means of waste management (e.g. recycling centres). This way of waste management is not optimal from an environmental point of view. The textile waste flows are small by weight but large by environmental impact. The production of virgin textiles give rise to about 15 kg of carbon dioxide per kg textile and uses large amount of water; energy and chemicals and poses a risk both for the environment and human health.Policies and measures to reduce the consumption of virgin textile are needed. Hindrances for a more sustainable textile waste management are primarily economical: The environmental cost is not incorporated in the production of virgin textiles which is one of the reasons that they are cheap compared to reused and recycled textiles. They are also produced in low cost countries while collection for reuse by nature occurs in Sweden where labour is more expensive. Recycling of textiles is not due to economic reasons performed on a large scale in Sweden today. There is a need to optimise the formal reuse of textiles from an environmental point of view, either with policy or voluntary agreements. Policies in this area must however be designed not to reduce informal reuse to achieve a higher environmental benefit. New cost efficient methods for textile recycling needs to be developed to enable high grade recycling of textiles not suitable for reuse. New textiles should be designed for reuse and/or recycling depending on their expected life time (aesthetic; technical) while conventional materials to a large extent needs to be replaced by more sustainable materials.

Sweden has adopted environmental discounts for ships arriving at fairways and in some ports to encourage investment in measures to reduce shipping’s impact on climate change, air quality and marine environment. The present study investigates the impact of these discounts in 2020 on investment decisions made by ship-owners. As a starting point, this impact was assessed by comparing the potential annual benefits of the discounts with the annualized costs of retrofitting four selected abatement technologies.

The results indicate that, while the port discounts are relatively small when compared to the costs of abatement, the fairway discounts could be significant for ships frequently calling at Swedish ports under specific conditions. However, we conclude that the discounts alone are insufficient to incentivize ship-owners to invest in abatement technologies for older ships. To improve the usefulness of these discounts, the design should incorporate a more precise internalization of abatement costs. This could be achieved by implementing individual discounts for different abatement strategies, establishing dedicated subsidies for high-cost innovative technologies, enhancing scoring systems, and by better matching the discount with other market-based policies internationally.

This report presents a life cycle assessment (LCA) case study of a mobile phone. The work is part of the POLICIA project where the overarching goal is to combine LCA and an economic-based model (POLICA CE model) into an integrated assessment. The aim of this model is to identify market failures and quantify policy effects of efficient combinations along the entire life cycle.

The objective of the phone case study work is to enable the impact assessment of the LCA, to be incorporated into the POLICIA CE-model, so that environmental impacts of policies can be directly modelled and optimised. To achieve this, linear and circular variants of products were assessed to identify the components and life cycle stages that influence the environmental impact.  

The materials and part production stages of the life cycle contribute most to the environmental impact, for all studied impact categories. Specifically, it is the integrated circuit and other electronic components that contribute most. This is turn implies that circular business models aimed at prolonging life or decreasing use of these components can provide the largest impact reductions. 

Meeting the goals set out in the Paris Agreement will require rapid and deep reductions of greenhouse gas emissions (GHG) across all sectors of the global economy. Like all major societal transformations, this climate transition will impact both social and technical aspects of society and, depending on how it evolves, will reallocate social and economic benefits and costs differently.

Recognising the importance of decarbonising key industry sectors with large GHG emissions and an significant impact on society, this study explores the opportunities and tensions involved in a transition of the petrochemical industry.

We do so by analysing how access to natural resources, the petrochemical industry's role in the economy and the socio-political landscape in key petrochemical producing countries impacts prerequisites for change.

The assessment shows that devising adequate policy responses, building legitimacy for change and potentially building bottom-up pressure for a timely climate transition are likely to look very different in the 10 countries with the greatest active petrochemical capacity in the world: China, the United States, India, South Korea, Saudi Arabia, Japan, Russia, Iran, Germany and Taiwan.

The indicators used to explore the prerequisites for change all point to areas where actions and policies must advance for a transition to be realised.

This includes efforts to cap fossil feedstock supply and production capacity, efforts to limit and ultimately reduce demand for plastics and fertilisers, and measures to formulate transition strategies and policies that capture and provide agency for communities and groups that are currently on the receiving end of negative health and environmental impacts from the petrochemical industry and that will also, in many cases, be most closely affected by a transition.

In the context of achieving a climate-neutral and sustainable electricity system, energy systems modelling is often used as a tool to assist decision making. However, a challenge posed within the field is how to represent sustainability in a way that presents actionable, clear and holistic results. There is thus a need to give a more comprehensive and nuanced view of sustainability aspects of energy system modelling.

To provide a basis of understanding of how sustainability could be conceptualized and assessed in energy systems modelling, six well known (from a Swedish point-of-view) sustainability frameworks were analyzed and presented in this report: the concept of Environmental Carrying Capacity, the Planetary Boundaries, the Doughnut Economics framework, the Sustainable Development Goals, the Swedish Environmental Quality Objectives and the Framework for Strategic Sustainable Development. The frameworks were structured according to their sustainability concept and according to what decision-making they would be able to provide input to. The results of the report serve as input to the discourse concerning how the energy system could be transformed to 100 % renewable electricity production along a truly sustainable way.

Vägledningens syfte är underlätta för företag som äger, utvecklar och förvaltar fastigheter att ta sig an andras klimatpåverkan där de själva har en roll och kan påverka. Dessa benämns i GHG-protokollet som scope 3. Vägledningen stöttar bostadsföretag att göra kloka prioriteringar i klimatarbetet, både gällande åtgärder och rapportering, men även skapa förståelse för hela värdekedjans klimatpåverkan och lägga grunden för vetenskapliga klimatmål. Det finns redan en motsvarande vägledning för scope 1 och 2, denna fokuserar på scope 3.

Det brukar sägas att ungefär en femtedel av Sveriges klimatpåverkan är kopplad till bygg och fastighetssektorn. Klimatpåverkan uppstår både när vi bygger, utvecklar, förvaltar och brukar våra fastigheter. GHG-protokollet delar in ett företags klimatpåverkan i scope 1 (direkta utsläpp), scope 2 (indirekta utsläpp från inköpt energi) samt scope 3 (övriga indirekta utsläpp i värdekedjan). Scope 3 delas upp i femton olika kategorier och omfattar bland annat inköpta varor och tjänster, tjänsteresor, användning av sålda produkter och nedströms uthyrda tillgångar. 

Det är inte alla scope 3 kategorier som är relevanta för ett bostadsföretag. Att på egen hand avgöra vilka utsläpp som är relevanta att rapportera kan vara en svår och tidskrävande uppgift. Därför har IVL i samverkan med branschen och med GHG-protokollets kriterier som grund gjort en generell bedömning av olika kategoriers relevans för bostadsföretag i Sverige i fyra nivåer (ingen relevans, låg, medium och hög). Kategorierna 3.1 Inköpta varor och tjänster (underhåll och stora inköp), 3.2 Kapitalvaror (ROT och nybyggnation) samt 3.13 Nedströms uthyrda tillgångar (boendes klimatpåverkan) har bedömts ha högst relevans. Det har även tagits fram detaljerade beskrivningar för omfattning, beräkningsmetoder och datakällor för identifierade klimatposter för att underlätta rapportering och uppföljning.

Den primära målgruppen är bostadsföretag och redovisningskonsulter som stöttar dessa med beräkningar och rapportering. Det som gäller specifikt för bostäder i denna vägledning är att brukarna är boende och inte verksamheter. I övrigt är alla rekommendationer och riktlinjer användbara för hela fastighetssektorn.