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A Campbell Scientific trace gas analyzer (TGA 100, Logan, Utah) which is based on the principle of tunable diode laser absorption spectroscopy, was modified to make ammonia (NH3) flux measurements with the micrometeorological flux-gradient technique. The TGA was modified to work in the 900-1000 cm-1 region by using a liquid nitrogen-cooled laser and detectors. The NH3 absorption line at 930.757 cm-1 was used to determine the ammonia concentration, and the system achieved a resolution of 2 ppbv for a 5 second integration time. During the field evaluation, flux measurements were made from three manure-fertilized plots and one unfertilized plot. The TGA was able to measure the trends in the fluxes with a resolution of

ISBN:978-3-907234-32-7

Energy materials are particularly important from a sustainability perspective for advancing renewable energy systems, including energy production and storage. Their appropriate use and development require quantitative assessment methods. Life Cycle Assessment (LCA) is a method to support sustainable development that can be used to identify environmental hotspots and compare different technologies. The purpose of this research is to support development of several energy materials and make LCA a more relevant tool for sustainability assessment by extending its use in two emerging directions: assessment of technologies at the early stage of development, and by supporting more resource-effective choices for a circular economy.The research objectives focus on informing the development of technologies and identifying methodological challenges and opportunities by applying LCA to three energy-technology case studies, each at a different technological maturity level. In the first case study, alkaline batteries, currently at a high maturity level (incumbent products), are evaluated using LCA in combination with a circular economy indicator, the Material Circularity Indicator (MCI). The aim was to investigate opportunities to combine the two methods, while considering trade-offs between indicators for different strategies for battery design and management. In the second case study, nickel-cobalt hydroxide charge storage electrodes, currently at a low maturity level (laboratory-scale), are evaluated to investigate environmental hotspots and preferred synthesis route. In the third case study, organic photovoltaic portable chargers for small electronics, currently at a medium maturity level (pilot-scale), are evaluated for replacing conventional electricity grid for charging a mobile phone., Les matériaux énergétiques sont particulièrement intéressants du point de vue du développement durable pour faire progresser les systèmes d’énergie renouvelable, notamment les énergies de production et de stockage. Leurs utilisations appropriées ainsi que leur développement requièrent une méthode d’évaluation quantitative. L’Analyse de Cycle de Vie (ACV) est une méthode qui soutient le développement durable par l’identification de priorités environnementales ainsi que par la comparaison de différentes technologies. Cette recherche vise à soutenir le développement des matériaux énergétiques et de faire de la méthode d'analyse du cycle de vie un outil plus pertinent pour l'évaluation environnementale à travers l’extension de son usage dans deux directions émergentes : l’évaluation des technologies au début de leur développement et le soutien des choix économes en ressources dans le contexte d'une économie circulaire.Les objectifs de recherche se focalisent sur le développement de l’information relatives aux technologies ainsi que sur la méthodologie d’identification des défis et opportunités par l’application de l’ACV sur trois études de cas de technologie énergétique à différents niveaux de maturité. Dans le premier cas d’étude, les piles alcalines, actuellement à haut niveau de maturité () sont évalué grâce à l’utilisation de l’ACV combiné avec un indicateur d’économie circulaire, l'indicateur de circularité du matériau (MCI). Le but était d’explorer une opportunité de couplage des deux méthodes ainsi que les compromis entre les indicateurs pour différentes stratégies de conception et de gestion de ces batteries. Dans le deuxième cas d’étude, les électrodes à base d’hydroxyde de nickel-cobalt, à présent à bas niveau de maturité (échelle de laboratoire) sont évaluées dans l’optique d’étudier des priorités environnementales des voies de synthèse favorables. Dans le troisième cas d’étude, les chargeurs organiques photovoltaïques portables pour petits équipements éléctroniques, actuellement à un niveau de maturité intermédiaire (échelle pilote), sont évalués pour remplacement du réseau électrique traditionnel pour le chargement de téléphones portables.

This study used environmental life cycle assessment (LCA) to investigate waste vegetable oil (WVO) biodiesel production at the University of Guelph, Ridgetown Campus, Centre for Agricultural Renewable Energy and Sustainability (CARES). CARES production data and Natural Resources Canada’s GHGenius LCA data were utilized to conduct a well-to-gate LCA. A range of scenarios were studied including using soybean oil feedstock and implementing methanol recovery. Results suggest that methanol is the environmental bottleneck of the WVO biodiesel production system. Results also suggest soybean biodiesel production released more GHG emissions and consumed more energy than both WVO biodiesel or petroleum diesel production. LCA is an iterative process. Due to the study’s limited scope, and status as a screening study, it is recommended that the study of the impacts of the CARES facility be redone with more reliable facility data, that it include the anaerobic digester, as well as a well-to-wheels boundary. University of Guelph