Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Materialstudie med livscykelanalyser inom växthus: Vanliga och nya material för miljövänliga och energieffektiva växthus
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
2012 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Material study with life cycle analysis in greenhouses : Common and new materials for use in ecological and energy efficient greenhouses (English)
Abstract [sv]

Livsmedelsförsörjningen i Sverige flyttar i allt större utsträckning utomlands. Sverige som tidigare var självförsörjande på mat importerar allt mer från andra länder. Med ökande priser på energi har kostnaderna för svenska växthusodlare stigit och konkurrensen från den europeiska marknaden gjort att näringen fått svårt att vara kvar på marknaden. När mat odlas längre bort ökar dock utsläppen av koldioxid från transporter, dessutom har många länder vi importerar från brist på vatten. För en tryggare livsmedelsförsörjning borde produktion av livsmedel ligga närmare slutkonsumenterna och samtidigt produceras på ett hållbart sätt. 

Detta examensarbete av högskoleingenjörer vid Kungliga Tekniska Högskolan har fokuserat på att studera vilka befintliga och nya täckmaterial som kan användas inom växthus och studerat dessa ur ett livscykelperspektiv från tillverkning till användning med fokus på utsläpp av koldioxidekvivalenter. 

Arbetet med att bestämma olika materials miljöpåverkan från tillverkningen har skett via litteraturstudier av tidigare gjorda livscykelanalyser. För att verifiera resultaten och komplettera resultaten har livscykelanalysprogram som SimaPro använts. För att jämföra materialen har enheten varit 1 kg grundmaterial av flytglas, akryl och polykarbonat som är tre av de vanligaste materialen inom växthus. Värdena för tillverkningen av skivmaterialen har uppskattats från dessa värden. 

Denna uppsats tar också upp nya material som kan användas inom växthus och möjligtvis ersätta andra mindre miljövänliga material. För detta arbete har olika kombinationer prövats av bland annat solerrutor och tjockare skivor av kanalplastskivor. Dessa material erbjuder dock en begränsad möjlighet att minska ett växthus uppvärmningsbehov med bibehållen ljustransmission som är viktig för växthusodling. Ett nytt material som skulle kunna fungera för växthus är att använda sig av materialet aerogel. Aerogel är en genomskinlig isolering som hittills använts mest som dagljusfönster, och skulle kunna fungera som skivmaterial i ett växthus med hög ljustransmission med låga 

uppvärmningskostnader. Ett annat material är Moniflex som är cellulosabaserat. Dessa genomskinliga skivor skulle kunna användas som isolering i växthus och minska uppvärmningskostnaderna. Livscykelanalyserna för material från tillverkning har kombinerats med en förenklad livscykelanalys där de olika materialen jämfördes utifrån energi och utsläpp av koldioxidekvivalenter vid drift. 

Energiberäkningarna visade att isolerrutor med lågemissionsbeläggningar och produkter som använde sig av aerogel hade lägst uppvärmningsbehov med hög ljustransmission. För att analysera utsläppen av koldioxidekvivalenter har olika uppvärmningskällor använts som fjärrvärme, vattenkraft, olja och naturgas. För att kalkylera utsläppen av koldioxidekvivalenter vid drift har ett typväxthus och energianvändningsfaktorer använts för att jämföra olika materialen. Utsläpp av koldioxidekvivalenter från tillverkning av material har summerats med utsläpp från drift. Resultaten visar att det material som ger upphov till lägst utsläpp varierar beroende på energikällan. För vårt typväxthus ger en kombination av glas som täckmaterial och direktverkande el från vattenkraft för uppvärmning det lägsta utsläppet.  

Abstract [en]

Food security in Sweden is moving increasingly abroad. Sweden, formerly self-sufficient in food production, imports today more food from other countries. With rising energy prices, the cost associated with Swedish greenhouse growers have risen and competition from the European market have made it more difficult to compete. When food is grown farther away it also leads to increase in carbon dioxide emissions from transport, as well as diminishing water resources in dry countries. For a safer food supply production should move closer to the end users and simultaneously be produced in a sustainable manner. 

This thesis for a Bachelors of Science and Engineering at the Royal Institute of Technology has focused on studying the existing and new greenhouse coverings used, and studied these from a life cycle perspective (LCA) from manufacture through use, focusing on carbon emissions. Efforts to determine the environmental impact of materials from the production has taken place through literature reviews of previous life-cycle analysis. To verify and complement the results, an LCA program called SimaPro was used. To compare the materials the functional unit has been 1 kg base material of the glass, acrylic, and polycarbonate which is three of the most common materials of greenhouse coverings. The values for the manufacture of sheet materials have been estimated from these. 

This paper also discusses new materials that can be used in the greenhouses and possibly replace other less environmentally friendly materials. For this study, various combinations have been tested of glazing and thicker sheets of corrugated plastic sheets. These materials, however, offers a limited opportunity to reduce the greenhouse heating requirements while maintaining light transmission that is important for greenhouse cultivation. A new material that could work for the greenhouse is the use of aerogel material. Aerogel is a transparent insulation that so far has been used mostly as 

daylight window, and could work as a cover material in a greenhouse with high light transmission and low heating costs. Another material is Moniflex which is cellulose based. These transparent sheets could be used as insulation in the greenhouses and reduce heating expenses. Life-cycle assessments of materials from manufacturing have been combined with a simplified life cycle analysis in which the different materials were compared based on the energy and carbon emissions during operation. Energy calculations showed that glazing with low emissivity coatings and products that used aerogel had the lowest heating needs with high light transmission. To analyze the emission of carbon dioxide a variety of heating sources was used such as district heating, hydropower, oil and natural gas. To calculate the emission of carbon dioxide from operation a normal sized greenhouse and energy factors were used for comparing different materials. Carbon emissions from the production of materials have been summarized with emissions from operation. 

The results show that the material which gives rise to minimum of emissions depends on the heating source. For our greenhouse the results show that a combination of glass covering and heating with electricity from hydropower gives the lowest carbon emissions. 

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 69 p.
Keyword [en]
life cycle assessment, greenhouse, covering materials, carbon dioxide emissions, environmental product declarat
Keyword [sv]
livscykelanalys, växthus, täckmaterial, koldioxidutsläpp, miljövarudeklaration
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-102119OAI: oai:DiVA.org:kth-102119DiVA: diva2:550994
External cooperation
Kungliga Tekniska Högskolan – Centrum för Hälsa och Byggande
Subject / course
Constructional Engineering and Design
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Constructional Engineering and Design
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-05-06 Created: 2012-09-09 Last updated: 2013-05-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Building Technology and Design
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 253 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf