Search

The medical device industry is growing interest in environmental impacts of medical products. Medical devices, such as patient monitors, hold significant value in treating and diagnosing patients, but sometimes end up emitting the environment with toxic chemicals and compounds used during processing. Especially electrical components that are widely used in medical devices hold toxic but also precious and rare minerals and metals where recovering the material and processing it in safe ways would be extremely important. The goal of this study was to perform lifecycle analysis (LCA) to a patient monitor and study the environmental impacts of the monitor. Other goal was to understand the importance of patient monitors and why designing environmentally conscious medical devices is challenging. The study also answered questions on how different lifecycle stages contributed to the environmental impacts, where these impacts were coming from and studied ways to reduce the environmental impacts. What makes designing environmentally conscious medical devices challenging are the many safety and quality standards required for material used in medical devices. Often the requirements to be safe can conflict with the requirements of using sustainable materials. Also, common tools for environmentally conscious design, such as LCA, do not take into consideration the specific requirements of the medical device field and thus they are found to be difficult to use. The results indicated that the use phase was the most significant in regards of environmental impacts but there were several factors affecting the use phase, such as energy type used, geographical scope and the change of parameters included. Materials and components were other significant lifecycle stage in regards of the environmental impacts and these impacts were coming from the electrical components, especially from circuit boards, power supply unit and LCD technology. The other lifecycle stages that were studied, assembly, upstream transportation, and assembly, had negligible impacts on the total environmental impacts. End-of-life was left out of the scope, but trough literary research, it was concluded that the end-of-life would also have negligible effect on the total environmental impacts. The main ways to reduce the environmental impacts of the patient monitor would be using only fossil free energy in all lifecycle stages that require energy, but especially in the use and processing stages. Other ways to reduce the environmental impacts would be finding a way to recycle and reuse the materials and components of the patient monitor and recover the precious materials and compounds that are wasted during processing but also during the end of the monitors lifecycle. Also, the logistics during the supply chain should be studied to optimize and minimize the transportations during different stages of processing.

Drained peatlands are a large emission source and a shift to paludiculture (rewetting and cultivation of wet-tolerant plants) is emerging as a potential emission reduction measure. Paludiculture can potentially results in emission savings from direct emissions, product substitution and carbon storage, but the whole life cycle climate impacts are rarely studied. In this study, we evaluated two paludiculture product systems (cattail (Typha) construction board and common reed (Phragmites) horticultural vermicompost) with cradle-to-grave life cycle assessment (LCA) applied global sensitivity analysis to identify, which parts of the product system would need more research and product development to ensure net emission savings. Based on the results, both product systems result in much lower emissions than current agricultural land use and may be net greenhouse gas sinks (average − 6.0 tCO2eq ha−1 for cattail board; −3.0 tCO2eq ha−1 for reed growing media). The uncertainty in the product life cycle is concentrated to a few key processes: the direct CO2 and CH4 emissions from paludiculture, construction board additives, and CH4 emissions from vermicomposting reed. Further research to these would minimize the uncertainty and help in maximizing the climate mitigation potential of paludiculture derived products. Highlights • Paludiculture reduces emissions from agricultural peatlands. • Paludiculture products can store carbon and substitute emission intensive products. • Benefits can be increased by identifying high emission process stages in production. • Life cycle assessment can help in guiding process development.

Ilmastokriisissä rakennusten ympäristövaikutuksia aletaan säädellä tarkemmin. Rakennushankkeilta ja myös laajoilta korjaushankkeilta aletaan velvoittaa hiilijalanjälkilaskelmaa, jolla osoitetaan rakennuksen elinkaarenaikaiset ilmastovaikutukset. Korjaamisen hiilijalanjälkilaskenta poikkeaa uudisrakentamisen laskennasta siten, että ympäristövaikutuksia ei lasketa koko rakennuksen koko elinkaaren ajalle vaan hankkeessa muutettaville ja lisättäville rakennusosille tarkastelujakson ajaksi. Korjaushankkeelle arvioidaan erillinen elinkaarensa rakennuksen pääelinkaaren ohelle. Korjaushankkeen hiilijalanjälkilaskennassa huomioidaan elinkaaren tuotevaihe (A1–A3), rakentamisvaihe (A4–A5), käyttövaihe (B1–B7), purkuvaihe (C1-C4) ja elinkaaren ulkopuoliset vaikutukset (D). Korjaamisen yhteydessä purettavien rakennusosien vaikutukset on myös huomioitava. Vuonna 1891 käyttöön otettuun Säätytaloon suunniteltavista korjauksista on valittu diplomityön hiilijalanjälkitarkasteluun puulattiat, julkisivurappaus ja mediatilamuutos. Kaikkiin liittyy merkittäviä rakennussuojeluarvoja ja ne tulee huomioida hiilijalanjäljen rinnalla. Vertailtaviksi otettiin erityisesti korjauksen laajuus ja materiaalivalinnat. Arvioitavia tapauksia on yhteensä 16. Puulattiatapauksissa suuri merkitys on säilytettävien ja uusittavien lautojen määrällä ja välipohjatäytemateriaalin valinnalla. Julkisivurappauksen kunnostuksessa laajuudella on hiilijalanjäljen kannalta suuri vaikutus. Rappauslaastin valintaa oleellisempaa on rappauksen kestävyys, jonka arviointi on vaikea sisällyttää hiilijalanjälkilaskentaan. Rappauksen paikkakorjaustapauksessa pintakäsittely ja suojaaminen muodostavat merkittävän osan vaikutuksista. Säätytaloon suunnitellun mediatilakokonaisuuden rakentamisen osista uusi esteetön sisäänkäynti ja porraskäytävä ovat ilmastovaikutuksiltaan suurimmat. Uusi sisäänkäynti parantaisi myös rakennuksen esteettömyyttä ja siten käytettävyysnäkökulma nousee ratkaisevaksi tekijäksi. Restauroivan tai säilyttävän korjauksen ja hiilijalanjälkilaskelman näkökulmat yhtenevät monelta osin. Vanhojen osien säilyttäminen ja niukka uuden materiaalin käyttö tukevat molempien näkökulmien tavoitteita. Restaurointihanketta tulee tarkastella monesta eri suunnasta ja ympäristö on yksi niistä. Vanhan rakennuksen säilyttäminen ja kunnossapitäminen on itsessään myönteinen teko, kun vaihtoehtona pidetään uudisrakentamista. Ilmastokriisin aikana kannattaa suosia toimenpiteitä, jotka tuottavat hyötynsä heti, sillä seuraavina vuosikymmeninä luvattujen hyötyjen realisoituminen on epävarmaa ja ilmaston kannalta liian myöhäistä. Korjaaminen uudisrakentamisen sijaan pienentää rakentamishetken suurta hiilipiikkiä.

Publisher Copyright: © The Authors, published by EDP Sciences. The integration of circular economy-based life cycle management (LCM) into product design and optimisation is essential for the transformation towards a circular economy (CE). However, companies often lack the expertise to adapt life-cycle design (LCD) thinking in their business operations and are in need of respective capacity building. To close this apparent gap is the aim of the project e-CirP (Embedding Circular Economy into Product Design and Optimization) where LUT University, Fraunhofer, Technical University of Denmark, University of Padova, Delft University of Technology, University of Helsinki and Metso Outotec have worked together to develop a program that allows Master students across Europe to learn how to integrate CE and Life Cycle Thinking principles into product design by analysing real industrial cases. In the project, modern pedagogical approaches have been applied. A modular training package covering general circular economy aspects, as well as detailed value chain perspectives, has been created. Next to the content-related aspects, a great focus was also on the support of so-called soft-skills development, e.g. through international student cooperation on case studies. The paper presents the perspective of participating students as well as the cooperating companies that supplied the industry cases to allow an overview of opportunities and challenges.

Fossil-based emissions can be avoided by using wood in place of non-renewable raw materials as energy and materials. However, wood harvest influences forest carbon stocks. Increased harvest may reduce the overall climate benefit of wood use significantly, but is widely overlooked. We reviewed selected simulation studies and compared differences in forest carbon and amount of wood harvested between harvest scenarios of different intensities for three different time perspectives: short- (1–30 years), mid- (31–70 years), and long-term (71–100 years). Out of more than 450 reviewed studies 45 provided adequate data. Our results show that increased harvest reduces carbon stocks over 100 years in temperate and boreal forests by about 1.6 (stdev 0.9) tC per tC harvested (referred to as carbon balance indicator (CBI)). CBI proved to be robust when outliers explicitly influenced by factors other than changes in the harvest rate, such as fertilization or increase in forest area, were removed. The carbon impacts tend to be greatest in the mid-term, but no significant difference in was found for average values between short and long time-horizons. CBI can be interpreted as carbon opportunity costs of wood harvest in forests. Our results indicate that even after 100 years, CBI is significant compared to the typical GHG credits expected in the technosphere by avoiding fossil emissions in substitution and increasing carbon stocks in harvested wood products. Our estimates provide typical values that can directly be included in GHG balances of products or assessments of mitigation policies and measures related to wood use. However, more systematic scenarios with transparent information on influencing factors for forest carbon stocks are required to provide better constrained estimates for specific forest types.

Sustainable development in building production is now being highlighted more than ever. Banks and residential real estate developers have determined the pricing and construction quality of new housing production for a long time in growth centres with their massive volumes of housing corporation construction funded with the RS-system. Gradually, municipalities and cities as public authorities are taking on their statutory responsibility and are starting to set the target level for construction with land use planning and the criteria of construction for the release of land. Public authorities will be able to direct construction to a more sustainable future accurately if they set these boundary conditions on buildings to be constructed on the plot. The aim of the study is to find out what directs Finnish construction to more responsible new housing production. The research aims to find technical solutions that have been, or can be, imported to residential construction projects and what kind of effects their implementation will have from an economic and environmental point of view. Impact assessments are used in land use planning, in determining the conditions for the transfer of plots, and in project planning and profitability assessment. The aim of the study is to find out the effects of sustainable housing production on the implementation and life cycle of a typical apartment building. The research bases the solution options it discusses on sustainable development goals, legislation and general practices. The quantitative data submitted for this study from Tampereen Hiedanrannan Kehitys Oy will be examined based on these standards. The aim of HRKOy’s development project is to establish criteria for the transfer of land based on an impact assessment. As a result of the study, it was found that sustainable construction is possible in new housing production with reasonable cost increases up to a certain point. The research results present the cause-and-effect relationships between the effects of the solution alternatives verbally and with the help of graphs, as well as the most cost-effective solution alternatives and their combined effects from the construction areas. Kestävä kehitys tulee entistä vahvemmin esille myös rakennustuotannossa. Pankit sekä perustajaurakoitsijat ovat RS-kohteidensa takia pitkään määritelleet uudisasuntotuotannon hinnoittelua ja rakentamisen laatua kasvukeskuksissa. Julkisina tahoina kunnat ja kaupungit alkavat vähitellen ottamaan vastuulleen tätä lakisääteistäkin vastuuta määrittelemällä rakentamisen tavoitetasoa kaavoituksen sekä tonttien luovutusehtojen avulla. Kestävään rakentamiseen ohjaaminen onnistuu niitä luovuttavalta taholta hyvinkin tarkasti asettamalla tontille tuleville rakennuksille rakentamisen reunaehtoja. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, mikä ohjaa suomalaista rakentamista vastuullisempaan uudisrakennustuotantoon. Tutkimus pyrkii löytämään teknisiä ratkaisuvaihtoehtoja, joita tämän pohjalta on tuotu, tai on tuotavissa, asuinrakennuskohteisiin ja millaisia vaikutuksia niiden implementoinnilla on taloudellisesti sekä ympäristön näkökulmasta. Vaikutusten arviointia hyödynnetään kaavoituksessa, tonttien luovutusehtojen määrittämisessä sekä hankkeiden suunnittelussa ja kannattavuuden arvioinnissa. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää vaikutukset, joita kestävän rakentamisen mukaisella uudisasuntotuotannolla on tyypillisen kerrostalon toteutukseen ja elinkaareen. Tutkimus perustaa käsittelemänsä ratkaisuvaihtoehdot kestävän kehityksen tavoitteisiin, lainsäädäntöön ja yleisiin toimintatapoihin. Näiden perusteella tutkitaan tälle tutkimukselle luovutettua kvantitatiivista aineistoa Tampereen Hiedanrannan Kehitys Oy:n kehityshankkeesta, jonka tavoitteena on selvittää muodostaa tonttien luovutuskriteerejä niiden vaikutusten arvioinnin perusteella. Tutkimuksen tuloksena todettiin kestävän rakentamisen olevan mahdollista uudisasuntotuotannossa järkevillä kustannuslisäyksillä tiettyyn pisteeseen asti. Tutkimustuloksissa esitetään sanallisesti ja kuvaajien avulla ratkaisuvaihtoehtojen vaikutuksien välisiä syy-seuraussuhteita sekä rakentamisen osa-alueilta kustannustehokkaimmat ratkaisuvaihtoehdot yhteisvaikutuksineen.

Ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos tulee muuttamaan elinolosuhteita ympäri maapalloa. Nykyään puhutaankin ilmastonmuutoksen hillitsemisestä ja toisaalta siihen varautumisesta. Euroopan Unioni on asettanut tavoitteeksi hiilineutraaliuden vuoteen 2050 mennessä. Suomi on valtiona pyrkimässä hiilineutraaliuteen vuoteen 2035 mennessä. Myös muilla Pohjoismailla on vastaavia, EU:ta kunnianhimoisempia tavoitteita. Asetetut tavoitteet aiheuttavat tarpeen vähentää päästöjä kaikilla sektoreilla. Tämä diplomityö pyrkii kokoamaan tilannekuvaa Pohjoismaisista käytännöistä siltojen päästölaskennassa sekä rakennusmateriaalien tyypillisistä päästöistä ja niiden vähennyspotentiaalista. Aluksi luvussa 2 esitetään siltojen päästölaskentaan liittyviä standardeja, käsitteistöä ja menetelmiä. Tarkoituksena on tarjota olennainen tieto selkeässä ja tiiviissä muodossa. Siltojen osuudesta väyläinfrastruktuurin päästöistä ei ole Suomessa tehty selvityksiä. Diplomityössä tarkasteltujen neljän hankkeen pohjalta voidaan todeta, että tälläinen tarkastelu olisi mahdollista tuottaa joko takautuvasti määräluetteloiden pohjalta tai teettämällä elinkaariarvioinnit useammassa hankkeessa. Päästöjen ennakointia varten esitetään käytettäväksi parametreja siltatiheys ja siltojen pituuden osuus hankeosan kokonaispituudesta. Pohjoismaissa rakennushankkeiden päästöarviointi perustuu CEN/TC 350:n eurooppalaisiin standardeihin. Standardit päivittyvät lähivuosina, joten muutoksiin laskenta- ja allokointiperiaatteissa on varauduttava. Päästöarvioinnissa yleensä käytettävä panospohjainen laskenta on pääpiirteissään helppoa: panoksia kerrotaan niiden päästötiheyksillä. Epävarmuuksia liittyy kuitenkin esimerkiksi tarkasteltaviin moduuleihin ja käytettäviin päästötiheyksiin. Pohjoismaiset väyläviranomaiset tekevät paljon yhteistyötä päästölaskennan ja elinkaariarvioinnin tutkimuksessa. Maissa käytettävät tai käyttöönotettavat arviointimenetelmät ovat myös keskenään samankaltaisia. Menetelmät ovat panospohjaisia, mutta tarkasteluun sisällytettävät elinkaarimoduulit vaihtelevat maittain. Esimerkiksi Ruotsissa yli 50 miljoonan kruunun infrastruktuurihankkeille asetetaan päästöraja, jota ei saa ylittää. Rajan alittamisesta maksetaan portaittainen bonus. Diplomityön pääsisältönä voidaan pitää lukua 4, jossa analysoidaan sillanrakennuksessa käytettävien materiaalien ilmastovaikutuksia käsittelevää hajanaista ja osin teollisuuden tuottamaa tutkimustietoa. Lisäksi tarkastellaan yleisellä tasolla rakentamisesta ja kuljetuksista aiheutuvia päästöjä, joista olisi syytä tehdä oma selvityksensä. Erikseen käsitellään tarkemmin päämateriaaleina betoni-, teräs- ja puurakenteiden kantavat materiaalit. Minkään materiaalin ei voida sanoa olevan muita vähäpäästöisempi, vaan vertailu tulee tehdä vastaavien rakenteiden välillä. Työn tulosten pohjalta esitetään luvussa 5 suosituksia, miten sillanrakentamisen päästöjä voidaan vähentää. Myös diplomityössä tarpeellisiksi todettuja jatkotutkimusaiheita esitetään. Anthropogenic climate change will change living conditions worldwide. Nowadays it's usual to approach the problem on how to mitigate it and on how to adapt to it. The European Union has set a target to be carbon neutral by 2050. Finland is aiming to be carbon neutral as a state by 2035. Other Nordic countries have similar targets, that are more ambitious than EU targets. To achieve the targets, emissions cuts are needed in every industry. This Thesis endeavours to report the state-of-the-art of Nordic practises on life-cycle assessment of bridges and materials utilised in their construction. Attention is paid also to the ways to cut the emissions of common materials. In chapter 2, the relevant standards, terms and methodologies are presented. These are intended to be presented in a clear and concice form. No studies exist on the share of bridges in the emissions of transport infrastructure in Finland. In the thesis emissions calculations of four FTIA's construction projects were studied. Based on the study it is shown that it is possible to make this kind of examination either regrressively based on existing bills of quantities, or by including a life cycle assessment (LCA) on more future construction projects. To make a predictive model to estimate emissions in different projects, parameters bridge density and the share of the bridge lenghts in relation to the total length of the project are presented to be used. The LCA of infrastrucure constructions in the Nordics is based on European standards developed by CEN/TC 350. The standards are to be updated in the coming years, so changes in the assessment and allocation principles are excepted. Common LCA methods are principally easy: quantities of inputs are multiplied by their specific emission factor. There are uncertainties, however, in the emissions modules and factors used in the assessments. The Nordic transportation authorities cooperate on studying the emissions calculation and life cycle assessment. Assessment methods used or developed in the Nordic countries are rather similar compared to each other. The methodology is same, but the life cycle modules included vary. For example, in Sweden for projects over 50 million SEK a mandatory carbon budget is set. There's also a bonus model if the contractor lowers the emissions more than required. Chapter 4, where climate effects of the common construction materials are analysed, can be seen as the main part of Thesis. The analysis is based mainly on peer evaluated articles, but also studies produced by the industries is used where appropriate. The climate effects of construction and transportation activities are also studied in general, and should be studied more in the future. Materials used in concrete, steel and timber superstructures are comprehensively studied from the perspective of their climate effects. In general, no material can be said to be eco-friendly, as the comparison should be made between equivalent structures. In the chapter 5 ways to lower the emissions of bridge construction, as well as subjects for further research, are presented.

Straw is an interesting renewable feedstock for various high-value products, such as textile fibers. However, straw encompass to soils maintains a good soil structure, fertility, and carbon storage. Despite the availability of previous research on this topic, uncertainties remain regarding the climate and soil impacts of straw collection. This study aims to show the carbon footprint (CF) of straw collection compared with that of soil encompass. The goal is to demonstrate uncertainties related to initial data and methodological assumptions on whether straw is regarded as a waste or a coproduct and illustrate where more measured data is needed. Life cycle assessment method was used to conduct this study and the data therein were gotten from literature. The results show that straw removal can lead to reduced greenhouse gas emissions in comparison to soil encompass because of reduced nitrogen fertilizing needs and subsequent N2O emissions. However, there is high uncertainty related to soil organic carbon (SOC) and N2O emission changes because of straw removal. It is also possible that greenhouse gas emissions increase due to straw removal. Straw seems to have a relatively low CF, especially when it is regarded as a waste. Coproduct interpretation significantly increases the emissions allocated for straw. Straw also stores carbon, and its total CF can be negative. The life cycle length of the straw-based end products determines how long carbon can be stored before it is released back into the atmosphere. Total greenhouse gas emission balance at a system level can be defined only when also straw refining and manufacturing of replaced final products are considered. Additional information is needed, especially on soil emissions (N2O and CH4) and impacts on SOC storage, to ensure the sustainability of straw-based products.

Vanhan rakennuskannan korjaamisella purkamisen ja uudisrakentamisen sijaan on tunnistettu mahdollista päästövähennyspotentiaalia, kun materiaalipäästöjen suuren osuuden synnyttävät runko- ja kantavat rakenteet säilyvät. Uudis- ja korjausrakentamisen koko elinkaaren aikaisten hiilidioksidipäästöjen tarkastelu sekä merkittävimpien päästölähteiden ja niiden erojen tunnistaminen toimii keskeisenä päätöksenteon työkaluna, kun hankkeen varhaisessa vaiheessa arvioidaan toteutettavan ratkaisun vaikutuksia. Tutkimus taustoitettiin tarkastelemalla kirjallisuuskatsauksessa rakennuksen elinkaaren käsitettä, elinkaaren arviointimenetelmää sekä aikaisempia tutkimuksia uudis- ja korjausrakentamisen elinkaarien arvioinnista. Lisäksi kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin uudis- ja korjausrakentamisen elinkaaria ja menetelmiä elinkaaren aikaisten vaikutusten, erityisesti päästöjen, vähentämiseen. Uudis- ja korjausrakentamisen elinkaaria ja niiden vaikutuksia tarkasteltiin materiaalien ja niiden käyttöiän näkökulmasta, elinkaaren aikana saavutetun energiatehokkuuden ja energiankulutuksen näkökulmasta sekä toimistorakennuksissa keskeisen parametrin, eli muuntojoustavuuden ja tilatehokkuuden näkökulmasta. Uudis- ja korjausrakentamisen päästöt simuloitiin työn empiirisessä osuudessa muodostamalla yhteensä kahdeksan uudis- ja korjausrakentamisen toteutusskenaariota ja laskemalla näille One Click LCA-laskentaohjelmalla koko elinkaaren aikaiset päästöt huomioiden myös tontilla sijaitsevan vanhan rakennuksen purun kokonaan tai osittain. Laskennan keskeisimpänä tavoitteena oli tarkastella, millainen päästövaikutus kohteen korjaamisella on purkavan uudisrakentamisen sijaan. Laskennan tuloksista havaittiin, että tarkastellessa koko elinkaaren aikaisia hiilidioksidipäästöjä, oli kaikissa tapauksissa korjausrakentaminen uudisrakentamista vähäpäästöisempää. Tarkastellessa päästöjä elinkaaren eri vaiheittain, havaittiin että korjausrakentamisessa tuotevaiheen päästöt olivat noin viides osan (2,4–2,5 kgCO2e/m2/a) koko elinkaaren aikaisesta päästöstä aiheuttaen merkittävästi pienemmän hiilipiikin verrattuna uudisrakentamiseen, jossa tuotevaiheen päästöt olivat noin puolet tai yli 7,2–7,3 kgCO2e/m2/a) koko elinkaaren aikaisista päästöistä. Korjausrakentamisessa merkittävä osuus elinkaaren aikaisista päästöistä muodostui käytön aikaisen energian aiheuttamista päästöistä, kun uudisrakentamisessa osuus oli pienempi energiatehokkaamman tason seurauksena. Suoritetuissa tutkimuksissa on havaittu, että korjausrakentaminen ei ole kaikissa tilanteissa uudisrakentamista vähäpäästöisempää. Korjausrakentamisen elinkaaripäästöjen suuruuteen vaikuttaa merkittävästi korjausten laajuus, korjausten yhteydessä saavutettu tilankäytön tehokkuus sekä saavutettu energiatehokkuuden taso. Vanhan rakennuskannan korjaus uuden rakentamisen sijaan voi olla ilmastonmuutoksen hillinnän näkökulmasta suositeltavaa, jos edellä mainituissa parametreissa saavutetaan uudisrakentamisen taso tai sitä parempi taso. Tarkasteltaessa toteutettavia ratkaisuja hankkeen alkuvaiheessa, tulisi eri toteutuksia tarkastella vertailevasti sekä tarkastella ratkaisujen todellista toteutettavuutta. Yleisesti elinkaariajattelu tulisi integroida osaksi päätöksen tekoa läpi hankkeen. Korjausten ja purun yhteydessä toteutuva kiertotalous, elinkaarikustannukset eri toteutuksissa sekä käytön vaikutuksesta päästöihin, kustannuksiin ja energiankulutukseen synnyttivät tutkimuksen toteutuksen aikana lisätutkimusaihioita.

Background Replacing non-renewable materials and energy with wood offers a potential strategy to mitigate climate change if the net emissions of ecosystem and technosystem are reduced in a considered time period. Displacement factors (DFs) describe an emission reduction for a wood-based product or fuel which is used in place of a non-wood alternative. The aims of this review were to map and assess DFs from scientific literature and to provide findings on how to harmonise practices behind them and to support coherent application. Results Most of the reviewed DFs were positive, implying decreasing fossil GHG emissions in the technosystem. The vast majority of the reviewed DFs describe avoided fossil emissions either both in processing and use of wood or only in the latter when wood processing emissions were considered separately. Some of the reviewed DFs included emissions avoided in post-use of harvested wood products (HWPs). Changes in forest and product carbon stocks were not included in DFs except in a few single cases. However, in most of the reviewed studies they were considered separately in a consistent way along with DFs. DFs for wood energy, construction and material substitution were widely available, whereas DFs for packaging products, chemicals and textiles were scarce. More than half of DFs were calculated by the authors of the reviewed articles while the rest of them were adopted from other articles. Conclusions Most of the reviewed DFs describe the avoided fossil GHG emissions. These DFs may provide insights on the wood-based products with a potential to replace emissions intensive alternatives but they do not reveal the actual climate change mitigation effects of wood use. The way DFs should be applied and interpreted depends on what has been included in them. If the aim of DFs is to describe the overall climate effects of wood use, DFs should include all the relevant GHG flows, including changes in forest and HWP carbon stock and post-use of HWPs, however, based on this literature review this is not a common practice. DFs including only fossil emissions should be applied together with a coherent assessment of changes in forest and HWP carbon stocks, as was the case in most of the reviewed studies. To increase robustness and transparency and to decrease misuse, we recommend that system boundaries and other assumptions behind DFs should be clearly documented.

Highlights • Wood-based substitution benefits are likely to decrease over time • Carbon residence has more importance in the future as an indicator • Energy use of wood should be reduced to increase climate benefits • Global agreement is needed to fund clean technologies and reduce fossil ones To obtain net climate benefits from intensified forest utilization in the short-term, the substitution impact of wood harvesting and increased carbon stocks of wood-based products should be higher than the forest carbon stock loss. However, the product specific substitution impacts change dynamically over time along with technological development, and long-term climate change mitigation strategies need to consider this, as well as the market forces. We identified future pathways enabling globally market viable environments for wood utilization scenarios in Finland resulting in net climate benefits in 2050. We I) indicated substitution impacts in 2050 applying future-oriented parameter modification based on LCA, and developed quantitative target scenarios by altering wood-based product portfolios to achieve required substitution, and II) identified pathways enabling scenarios by applying participatory backcasting. In the scenarios, a major shift from primary energy use to high added-value products including textiles, chemicals, composites and advanced biofuels, or long-lifetime construction products was needed and more lifecycles for wood products by recycling were required. The actions enabling market viable environment focused on the global level policies and consumer perceptions, while actions locally were limited and current production technology development oriented. We recommend multi-target backcasting together with LCA to analyse more synergies and trade-offs.

In this study, life cycle assessment (LCA) and life cycle costing (LCC) methods were applied for the new city district of Hiedanranta, where source-separating sanitation systems are being considered. Two source-separating systems were compared to the conventional sanitation system with a centralized wastewater treatment plant (WWTP). With a separating system, three to 10 times more nitrogen could be recovered compared to the conventional system. If the nutrient potential of the reject water of the sludge digestion were to be utilized, the recovery rate would be even higher. For phosphorus, the recovered amount would be at the same level for all the alternatives. However, the plant availability of phosphorus is higher in separating systems. Based on the environmental impacts of separating systems with improved nutrient recovery, the climate and eutrophication impacts could be reduced, but the acidification impact may be higher. However, the actual climate benefits depend on how the avoided emissions will be realized, which is highly dependent on the policy and decision-making processes in the society. The life cycle costs of the alternative source-separating systems are higher at current prices. Source-separating sanitation produces new recycled nutrient products of human origin that contain fewer contaminants and could therefore be more easily accepted for end use when certain boundary conditions are met.

Turkiseläinten lanta sisältää runsaasti arvokasta fosforia ja typpeä, joiden kierrättämiseen kiinnitetään enenevästi huomiota. Lannan fosforin ja typen suhde on kuitenkin kasvien kannalta epäsuotuisa ja turkistuotanto on keskittynyt alueille, joilla on runsaasti muuta kotieläintuotantoa ja monin paikoin korkea peltomaan fosforipitoisuus. Lantafosforista on täten ylitarjontaa. Turkiseläinten lannan nykyinen käsittelyketju ei mahdollista lantaravinteiden kuljettamista niitä tarvitseville alueille eikä se siten mahdollista tehokasta ravinteiden kierrätystä. Käytetyt käsittelymenetelmät on suunniteltu mm. työtarpeen vähentämiseksi ja lannan hygieenisyyden varmistamiseksi, mutta ne aiheuttavat voimakasta typenhävikkiä ja lisäävät riskiä alueen vesistöjen rehevöitymiseen. Tilakohtaisilla toimilla, kuten tihennetyllä lannan poistolla ja lannan katetulla varastoinnilla, voitaisiin vähentää typpitappioita ja siten parantaa lannan ravinnearvoa, mutta alueellisen fosforiylijäämän purkamiseen toimenpiteet eivät tarjoa ratkaisua. Prosessoimalla lanta siten, että sen sisältämä typpi ja fosfori saadaan erilleen, voidaan lantaperäisten ravinteiden lannoitekäyttöä tehostaa. Fosforipitoinen jae voidaan kuljettaa pois ylitarjonnan alueilta ja typpipitoinen jae hyödyntää lähialueilla, missä se korvaa tehokkaasti mineraalitypen käyttöä. Samalla vähennetään riskiä vesistöjen rehevöitymiselle, kun leville suoraan käyttökelpoisen liukoisen fosforin kuormitus alkaa hitaasti laskea. Tässä tutkimuksessa selvitettiin turkiseläinten lannan nykyisen käsittelyketjun käytännöt, joita verrattiin vaihtoehtoisiin käsittelyketjuihin. Lannan suoran lannoitekäytön tai kompostoinnin ja lannoitekäytön elinkaariset ympäristövaikutukset arvioitiin ensin nykytilassa. Niitä verrattiin lannan biokaasutukseen ja mädätteen jatkojalostukseen, pyrolyysiin ja näiden yhdistelmään. Biokaasuprosessilla voidaan tuottaa uusiutuvaa energiaa ja sen jälkeen typpi ja fosfori on mahdollista erottaa toistaan kuljetettaviksi lannoitevalmisteiksi. Pyrolyysi puolestaan väkevöi fosforin hiilijakeeseen ja typpeäkin voidaan ottaa talteen esikuivauksen yhteydessä. Tarkastellut vaihtoehtoiset turkiseläinten lannan prosessointimenetelmät voivat pienentää lannankäsittelyn elinkaarisia ympäristövaikutuksia, mikäli koko ketju hallitaan hyvin kaikissa elinkaaren vaiheissa ja päästöt minimoidaan ja samalla alueellista fosforiylijäämää puretaan. Ilmastohyötyjen toteutuminen edellyttää, että lanta prosessoidaan ilman pitkää esivarastointia ja biokaasutuotannon metaanipäästöt minimoidaan. Pyrolyysin ympäristöhyötyjä ei voi yleistää vaan ne tulee arvioida tapauskohtaisesti, sillä prosessin operoinnissa tehtävät valinnat vaikuttavat saataviin lopputuotteisiin. Tarkastellut lannan prosessointimenetelmät vähentävät ammoniakkipäästöjä nykytilaan verrattuna, koska muodostuvien lannoitevalmisteiden peltokäytön päästöt pienenevät. Biokaasutuotannon yhteydessä myös lannan liukoinen typpi on tehokkaammin hyödynnettävissä kuin nykytilassa: tarkastelun mukaan liukoista typpeä päätyisi kasvien käyttöön yli neljä kertaa enemmän kuin nykytilassa lantaa kompostoitaessa. Lannan prosessointi siirtää lannan nopeasti hajoavaa hiiltä kaasumaisiin lopputuotteisiin pysyvämmän hiilen päätyessä lannoitevalmisteisiin. Prosessien lopputuotteiden hiilen pysyvyydessä on eroja, siten että pyrolyysissa syntyvät hiilijakeet ovat hitaimmin hajoavia. Lannan ja siitä prosessoitujen lannoitevalmisteiden avulla voidaan ylläpitää peltomaan hiilipitoisuutta, tai jopa lisätä sitä.

Kestävän liiketoiminnan edistäminen Pohjois-Karjalan kiertobiotaloudessa (KELIPK) -hanke toteutettiin vuosien 2018 – 2020 aikana. Kestävien liiketoimintamallien kehittämistä edistettiin muun muassa suorin yrityskontaktein, joissa tarjottiin sekä apua ympäristöviestintään että ympäristöjalanjälkilaskentaa. Lisäksi vastattiin yritysten esittämiin kysymyksiin toimintansa ympäristövaikutuksista. Kohderyhmänä olivat pk-yritykset. Hankkeessa pilotoitiin ympäristökädenjälkijärjestelmää yritysten ympäristötyön tueksi. Järjestelmällä on kolme tasoa: 1) Ympäristövaikutusten ja tekojen tunnistaminen, 2) kehittämistavoitteiden asettaminen ja 3) tavoitteiden seuranta, toteuttaminen ja uusien tavoitteiden asettaminen. Yrityksille luovutettiin viestinnän välineeksi kädenjälkimerkki, ja toimet ja tavoitteet ilmoitettiin avoimesti järjestelmän internetsivuilla. Osalle mukaan lähteneistä yrityksistä toteutettiin myös tarkempaa elinkaarilaskentaa niin sanotun elinkaariklinikan kautta. Elinkaariklinikassa tehdään tietyiltä osin suoraviivaistettu elinkaariarviointi (life cycle assessment, LCA), jossa on keskitytty ilmastovaikutuksiin. Laskenta kiinnosti erityisesti kansainvälisesti toimivia yrityksiä, vaikkei kyse olekaan kolmannen osapuolen varmistamasta LCA-arviosta. Hankkeen aikana järjestettiin muutamia omia ja muiden hankkeiden kanssa toteutettuja yhteistapahtumia. Tapahtumien teemoina olivat muun muassa ympäristövaikutusten laskenta ja siihen tarkoitetut laskentatyökalut sekä vastuullisuusmarkkinointi ja niin sanottu viherpesu. Hanke toimi yhteistyössä esimerkiksi Ilmastokorttelit- ja Kohti vähähiilistä rakentamista -hankkeiden kanssa ja osallistui osaajayhteisöihin kuten Green HUB:iin. Palaute hankkeesta kerättiin kevään 2020 aikana, ja sen mukaan toiminnasta oli yrityksille hyötyä. Se innosti, oli riittävän kevyt, lisäsi tietoisuutta ja antoi yritykselle tukiresurssin toiminnan kehittämiseen. Kehityskohteet olivat erityisesti viestinnässä, johon toivottiin tulevaisuudessa sosiaalisen median hyödyntämistä sekä selkeyttä hyvästä kädenjälkimerkin käyttötavasta.

This thesis explored innovative ways to improve estimation of material footprint-type indicators in application of Input-Output (IO) analysis to Material Flow Accounting. The following six research questions were addressed: 1) What is the potential impact of sector aggregation in IO modelling of raw material flows? Modelling errors due to aggregation of industries with dissimilar material requirements and trade structures into a single sector in IO models when calculating the material footprint were empirically analysed relative to greenhouse gas emissions. Significant biases emerged for raw material flows, which suggests that care should be taken when aggregating extractive sectors in IO models. 2) Can bottom-up approaches, such as LCA (Life Cycle Assessment), improve estimation of the raw materials embodied in trade products? and 3) What are the implications of integration of country-specific information from high geographical coverage IO models into LCA approaches for calculation of raw material embodied in trade products? An approach for combining country-specific production blueprints with LCA based on regional averages was developed. This approach proved useful in refining estimates of upstream raw materials embodied in trade products, although care is needed during its application since new biases may arise. 4) Can further perspectives be gained with a new allocation method, the ‘value added-based material footprint’, which assigns supply chain-wide raw material extractions to each participating economic actor according to its added value generation, contributing to discussions on the distribution of mitigation costs? Certain countries and sectors were found to be more material-intensive with this new accounting approach than in other widely known allocation methods, e.g. consumer footprint. 5) Are there unequal exchanges between high-income economies and middle- and lower-income countries when measured in terms of raw material and value added flows? and 6) Could integration of local and global IO data provide useful insights to study presence/absence of unequal material exchange at sub-national level? A study of material flows at inter- and intra-national level demonstrated that a regional economy can play a twofold role, both as sink or source of raw materials and in value added, depending on its position in the global economic hierarchy. Tiivistelmä Tässä työssä tutkittiin innovatiivisia tapoja, joilla voitaisiin parantaa materiaalijalanjälki -tyyppisten indikaattoreiden käytettävyyttä panos-tuotos (Input-Output, IO) -analyysissa, kun niitä sovelletaan Materiaalivirta-analyysi (Material Flow Accounting, MFA) -metodiin. Seuraaviin tutkimuskysymyksiin haettiin vastauksia: 1) Mikä on sektorien yhdistämisen potentiaalinen vaikutus raaka-ainevirtojen IO-mallintamisessa ja miten poikkeamia voidaan estää? Tämän puitteissa tarkasteltiin mallinnusvirheitä, jotka johtuvat erilaisten toimialojen yhdistämisistä yhdeksi sektoriksi. 2) Voivatko alhaalta ylöspäin suuntautuvat lähestymistavat, kuten elinkaariarviointi parantaa tuotteisiin sisältyvien raaka-ainevirtojen arviointia? ja 3) Mitä vaikutuksia on laajan maantieteellisen kattavuuden IO-malleihin sisältyvien maakohtaisten tietojen yhdistämisestä LCA-pohjaisiin lähestymistapoihin, kun tavoitteena on laskea tuotteisiin sisältyviä raaka-ainemääriä? Tämän tutkimista varten kehitettiin lähestymistapa, joka yhdisti maakohtaiset tuotantosuunnitelmat ja elinkaariarvioinnin. Tämä lähestymistapa osoittautui hyödylliseksi tarkentamalla arvioita tuotteissa olevista raaka-aineista, vaikkakin sen soveltaminen edellyttää varovaisuutta, koska uusia vääristymiä voi syntyä. 4) Voidaanko uusia näkökulmia löytää uudella arvonlisäykseen perustuvalla allokointimenetelmällä, joka jakaa raaka-aineen louhinnan kullekin toimintaketjun osallistuvalle taloudelliselle toimijalle lisäarvon tuotannon mukaan? Tämän uuden kirjanpitomenetelmän mukaan jotkut maat ja alat ovat materiaali-intensiivisempiä kuin niitä on pidetty kulutuksen jalanjälkiallokointimenetelmien perusteella. 5) Onko korkean tulotason talouksien ja keskitasoiselle ja alhaiselle tulotasolle asettuvien maiden välillä epätasaisia vaihtoja, kun raaka-ainekulutusta ja arvonlisäystä mitataan? ja 6) Voisiko paikallisten ja globaalien IO-tietojen integrointi antaa hyödyllisiä näkökulmia tutkimukseen, joka tarkastelee epätasaisen aineenvaihdon esiintymistä tai puuttumista alueellisella tasolla? Materiaalivirtojen tutkiminen kansainvälisellä ja kansallisella tasolla, jossa yhdistettiin IO-tietokannat erilaisella maantieteellisellä resoluutiolla osoitti, että alueellisella taloudella voi olla kaksoisrooli sekä raaka-aineiden että arvonlisäyksen lähteenä tai nieluna riippuen sen asemasta globaalissa taloushierarkiassa.

Funding Information: This research was funded by the Ministry of the Environment of Finland, CarbonSinkCity grant (310283). The views expressed by the authors do not necessarily reflect those of the funder. Publisher Copyright: © 2021 The Author(s) Copyright: Copyright 2021 Elsevier B.V., All rights reserved. The construction and use of buildings consume a significant proportion of global energy and natural resources. Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) is arguably the most international green building certification system and attempts to take actions to limit energy use of buildings and construct them sustainably. While there has been a wide range of research mainly focused on energy use and emission production during the operation phase of LEED-certified buildings, research on embodied emissions is rare. The aim of this study is to evaluate the efficiency of LEED regarding initial (pre-use) embodied emissions using life cycle assessment (LCA). The study comprised several steps using a designed model. In the first step, three optional building material scenarios were defined (optimized concrete, hybrid concrete-wood, and wooden buildings) in addition to the base case concrete building located in Iceland. Second, an LCA was conducted for each scenario. Finally, the number of LEED points and the level of LEED certification was assessed for all studied scenarios. In addition, a comparison regarding embodied emissions consideration between LEED and Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM) as mostly used green certificate was conducted in the discussion section. The LCA showed the lowest environmental impact for the wooden building followed by the hybrid concrete wood building. In the LEED framework, wooden and hybrid scenarios obtained 14 and 8 points that were related to material selection. Among these points, only 3 (out of a total of 110 available points) were directly accredited to embodied emissions. The study recommends that the green building certificates increase the weight of sustainable construction materials since the significance of embodied emissions is substantially growing along with the current carbon neutrality goals. As most of the materials for building construction are imported into Iceland, this study is useful for locations similar to Iceland, while overall it is beneficial for the whole world regarding climate change mitigation. (c) 2021 The Author(s). Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Tämän raportin tavoitteena on selvittää lämmityspolttoaineiden verotuksen kehittmiseksi, millaiset elinkaariset kasvihuonekaasupäästöt voitaisiin määrittää kevyen ja raskaan polttoöljyn, nestekaasun, kivihiilen, maakaasun sekä turpeen tuotannolle, käsittäen polttoaineiden tuotannon ja jalostuksen louhinnasta voimalaitokselle asti. Liikenteessä käytettävien biopolttoaineiden ja bionesteiden tulee EU:n uusiutuvan energian direktiivin mukaan täyttää niin sanotut kestävyyskriteerit. Liikennepolttoaineiden hiilidioksidiveron laskentaperusteissa myös fossiilisen moottoribensiinin ja dieselöljyn hiilidioksidipäästöissä otetaan huomioon polttoaineen elinkaarenaikainen keskimääräinen kasvihuonekaasupäästö EU:n komission vaatimusten mukaisesti. Tällä fossiilisten ja bioperäisten liikennepolttoaineiden veroperusteet on saatettu yhdenmukaiseksi, jotta vältetään verotukseen liittyvät valtiontukiongelmat.Tällä hetkellä kevyestä ja raskaasta polttoöljystä sekä kivihiilestä, nestekaasusta ja maakaasusta kannetaan niiden lämpöarvon perusteella määräytyvää energiasisältöveroa sekä poltosta syntyvän hiilidioksidipäästön perusteella määräytyvää hiilidioksidiveroa. Yhdistetyssä sähkön ja lämmön tuotannossa verotetaan vain hyötylämmön tuottamiseen käytettyjä polttoaineita, minkä lisäksi lämmön tuotantoon käytettyjen polttoaineiden hiilidioksidivero on puolitettu. Lämmityksessä käytettyjen polttoaineiden tuotannon elinkaarisia kasvihuonekaasuja ei huomioida verotuksessa ja lämmityspolttoaineiden verokohtelu poikkeaa siis liikenteessä käytettyjen polttoaineiden verokohtelusta. Polttoaineiden tuotantoketjujen päästöissä esiintyy hyvin paljon vaihtelua riippuen esimerkiksi energian tuotannossa käytetyistä polttoaineista ja teknologioista, sekä kuljetusmatkoista ja -tavoista. Yhden kattavan päästöluvun määrittäminen onkin siksi lähes mahdotonta. Jotta päästöluvuista saataisiin mahdollisim-man edustavia juuri suomalaisille polttoaineille, olisi tehtävä laaja elinkaariarviointi, jossa tarkasteltaisiin useita eri alkuperämaita sekä erilaisia polttoaineiden tuotantoteknologioita ja näiden epävarmuuksia.Jos yksittäiset päästöluvut edellä mainituista ongelmista huolimatta halutaan tai joudutaan valitsemaan, on suositeltavaa käyttää lähdettä, joka on mahdollisimman kattava sekä ennen kaikkea edustaa tieteellisesti tehtyä, läpinäkyvää, ja ulkopuolisen arvioimaan tietoa. Tämän raportin kirjoittajat ovat arvioineet nämä kriteerit riittävällä tasolla täyttäväksi EU:n yhteisen tutkimuslaitoksen (Joint Research Centre, JRC) toimeksiannosta tehdyn Well-to-Tank -tutkimuksen, joka on laaja-alainen ja tieteellisesti tehty, kattaa turvetta lukuun ottamatta kaikki tässä työssä tarkastellut polttoaineet ja jota on myös käytetty EU:n energia- ja ympäris-töpolitiikan pohjana. On kuitenkin syytä huomata, että erityisesti maakaasun ja raskaan polttoöljyn kohdalla Well-to-Tank-tutkimuksen luvut ovat alhaisempia, ja dieselin osalta korkeampia suhteessa muihin kirjallisuudessa esitettyihin arvoihin. Koska turve ei sisälly JRC:n tutkimukseen, suositellaan turpeen tuotannon päästöjen osalta viittaamaan Kirkinen ym. (2007) työhön, joka on laajasti siteerattu ja muissa tutkimuksissa kriittisesti arvioitu.

Tämän raportin tavoitteena on selvittää lämmityspolttoaineiden verotuksen kehittmiseksi, millaiset elinkaariset kasvihuonekaasupäästöt voitaisiin määrittää kevyen ja raskaan polttoöljyn, nestekaasun, kivihiilen, maakaasun sekä turpeen tuotannolle, käsittäen polttoaineiden tuotannon ja jalostuksen louhinnasta voimalaitokselle asti. Liikenteessä käytettävien biopolttoaineiden ja bionesteiden tulee EU:n uusiutuvan energian direktiivin mukaan täyttää niin sanotut kestävyyskriteerit. Liikennepolttoaineiden hiilidioksidiveron laskentaperusteissa myös fossiilisen moottoribensiinin ja dieselöljyn hiilidioksidipäästöissä otetaan huomioon polttoaineen elinkaarenaikainen keskimääräinen kasvihuonekaasupäästö EU:n komission vaatimusten mukaisesti. Tällä fossiilisten ja bioperäisten liikennepolttoaineiden veroperusteet on saatettu yhdenmukaiseksi, jotta vältetään verotukseen liittyvät valtiontukiongelmat.Tällä hetkellä kevyestä ja raskaasta polttoöljystä sekä kivihiilestä, nestekaasusta ja maakaasusta kannetaan niiden lämpöarvon perusteella määräytyvää energiasisältöveroa sekä poltosta syntyvän hiilidioksidipäästön perusteella määräytyvää hiilidioksidiveroa. Yhdistetyssä sähkön ja lämmön tuotannossa verotetaan vain hyötylämmön tuottamiseen käytettyjä polttoaineita, minkä lisäksi lämmön tuotantoon käytettyjen polttoaineiden hiilidioksidivero on puolitettu. Lämmityksessä käytettyjen polttoaineiden tuotannon elinkaarisia kasvihuonekaasuja ei huomioida verotuksessa ja lämmityspolttoaineiden verokohtelu poikkeaa siis liikenteessä käytettyjen polttoaineiden verokohtelusta. Polttoaineiden tuotantoketjujen päästöissä esiintyy hyvin paljon vaihtelua riippuen esimerkiksi energian tuotannossa käytetyistä polttoaineista ja teknologioista, sekä kuljetusmatkoista ja -tavoista. Yhden kattavan päästöluvun määrittäminen onkin siksi lähes mahdotonta. Jotta päästöluvuista saataisiin mahdollisim-man edustavia juuri suomalaisille polttoaineille, olisi tehtävä laaja elinkaariarviointi, jossa tarkasteltaisiin useita eri alkuperämaita sekä erilaisia polttoaineiden tuotantoteknologioita ja näiden epävarmuuksia.Jos yksittäiset päästöluvut edellä mainituista ongelmista huolimatta halutaan tai joudutaan valitsemaan, on suositeltavaa käyttää lähdettä, joka on mahdollisimman kattava sekä ennen kaikkea edustaa tieteellisesti tehtyä, läpinäkyvää, ja ulkopuolisen arvioimaan tietoa. Tämän raportin kirjoittajat ovat arvioineet nämä kriteerit riittävällä tasolla täyttäväksi EU:n yhteisen tutkimuslaitoksen (Joint Research Centre, JRC) toimeksiannosta tehdyn Well-to-Tank -tutkimuksen, joka on laaja-alainen ja tieteellisesti tehty, kattaa turvetta lukuun ottamatta kaikki tässä työssä tarkastellut polttoaineet ja jota on myös käytetty EU:n energia- ja ympäris-töpolitiikan pohjana. On kuitenkin syytä huomata, että erityisesti maakaasun ja raskaan polttoöljyn kohdalla Well-to-Tank-tutkimuksen luvut ovat alhaisempia, ja dieselin osalta korkeampia suhteessa muihin kirjallisuudessa esitettyihin arvoihin. Koska turve ei sisälly JRC:n tutkimukseen, suositellaan turpeen tuotannon päästöjen osalta viittaamaan Kirkinen ym. (2007) työhön, joka on laajasti siteerattu ja muissa tutkimuksissa kriittisesti arvioitu.

Pienet ja keskisuuret (pk) yritykset ovat avainasemassa vähähiilisen, kestävästi luonnonvaroja hyödyntävän ja resurssiviisaan yhteiskunnan saavuttamisessa. Erityisesti startup-yrityksillä on hyvät mahdollisuudet vaikuttaa ympäristövaikutuksiinsa jo toimintansa alkuvaiheessa. Pk-yritysten osaaminen, työkalut sekä ajalliset ja rahalliset resurssit toimintansa ympäristövaikutusten arvioimiseen ovat kuitenkin hyvin rajalliset. Toimintamalli yritysten elinkaaristen ympäristövaikutusten kehittämiseksi (MALLI-Y) -hankkeen aikana testattiin ja edistettiin Suomen ympäristökeskuksessa (SYKE) kehitettyä elinkaariklinikka-toimintamallia. Elinkaariklinikka perustuu elinkaariarviointiin (Life Cycle Assessment, LCA) ja se toteutetaan asiantuntijatyönä tiiviissä yhteistyössä yrittäjän kanssa hyödyntäen elinkaariarviointiohjelmistoa ja elinkaaritietokantoja. Elinkaariklinikka koostuu neljästä vaiheesta. Valmistautumisvaiheessa elinkaariarvioinnista ja -klinikasta tarjotaan pohjatietoa yrittäjälle ja lisäksi kerätään arvioinnin kohteena olevan tuotteen tai palvelun tuotantoprosessin esi- ja materiaalitiedot. Elinkaariklinikkaistunnon aikana arvioitavan tuotteen tai palvelun tuotantoon liittyvät materiaalitiedot tarkistetaan yhdessä yrittäjän kanssa. Tämän jälkeen tuotteen tai palvelun ympäristövaikutukset mallinnetaan elinkaariohjelmiston avulla. Tulokset dokumentoidaan ja niiden pohjalta yrittäjälle laaditaan ehdotuksia toiminnan kehittämiseksi ja ympäristövaikutusten vähentämiseksi. Elinkaariklinikasta laaditaan raportti yrityksen sisäiseen käyttöön ja tuotekehityksen tueksi. Toimintamallin kehitystyön aikana toteutettiin elinkaariklinikka 30:lle Pohjois-Karjalan alueella toimivalle pk-yritykselle. Arvioinneissa keskityttiin ilmastovaikutuksiin ja tulokset ilmoitettiin yhteismitallistettuna hiilidioksidiekvivalenttina (CO2-ekv.) sekä suhteutettuna henkilöauton päästöihin kilometriä kohden. Elinkaariklinikan avulla voidaan arvioida tuotantoprosessien ympäristövaikutuksia ja löytää keinoja edistää yritysten resurssitehokkuutta vähentäen samalla toiminnan aiheuttamaa ympäristökuormitusta. Elinkaariklinikka toimii hyvin etenkin suoraviivaisille, perusraaka-aineisiin perustuville tuotantoprosesseille. Joissakin tapauksissa elinkaaritietokantojen puutteet tai sopivien raaka-ainetietojen valinta useista eri vaihtoehdoista aiheuttaa haasteita arvioinnille vaatien elinkaariklinikan toteuttajalta materiaaliosaamista ja eri vaihtoehtojen herkkyystarkasteluja. Yrittäjät kokivat elinkaariklinikan mielenkiintoisena ja hyödyllisenä lähestymistapana, ja osa yrittäjistä sai elinkaariajattelusta aivan uuden näkökulman liiketoimintansa arvioinnille ja kehittämiselle. Tulosten esittämisen suhteutettuna henkilöautolla ajamisen päästöihin koettiin antavan konkreettisen käsityksen tulosten suuruusluokasta. Elinkaariklinikka-arviointiin toivottiin vertailuarvoja muihin toimijoihin nähden, jotta yrittäjät ymmärtäisivät paremmin oman tuotteensa tai toimintansa tilannetta kilpailijoihin verrattuna. Vertailu- ja markkinointitarkoituksia varten tulee kuitenkin teettää laajempi, ISO-standardeja 14040:2006 ja 144040:2006 noudattava elinkaariarviointi. Elinkaariklinikoita voidaan edelleen kehittää liittämällä arviointiin myös raaka-aineiden ja prosessivaihtoehtojen kustannusten laskentaa tai sisällyttämällä elinkaariklinikkaan usean eri ympäristövaikutusluokan arviointia. Riittävän alhainen hinta, erilaiset rahoitustukimuodot ja yhdistäminen muuhun selvitystyöhön voisivat kannustaa yrittäjiä hyödyntämään arviointia tuotekehityksessään.

In recent years, life cycle assessment (LCA) has become one of the main tools for quantifying environmental sustainability of products and services. The main advantage of LCA is that several environmental impacts are assessed simultaneously over the entire life cycle of a product or a service, across its whole value chain. Its holistic nature makes LCA a laborious and expensive method, less accessible to start-ups and small and medium enterprises (SMEs). However, as most of Finnish companies are of those sizes there is a clear need for a more simple, yet robust, solution. To tackle the challenge, we have developed a concept called the LCA clinic. Our idea is to streamline LCA and make it affordable for SMEs and start-ups. In this report we present the conceptual idea and illustrate its application on a series of trials with real companies. The outcomes of the LCA clinic trials show that it is applicable in practice. Moreover, they provide a valuable feedback for further development of the concept. The trials also proved that LCA clinics have a potential to stimulate life cycle thinking (LCT) in the participating companies.

Järviruoko on yleistynyt Suomessa siinä määrin, että tiheät kasvustot haittaavat rantojen virkistyskäyttöä. Tässä raportissa arvioitiin elinkaariarvioinnin avulla järviruo’on niiton, ja niittomassan hyödyntämisen ympäristövaikutuksia. Arvioidut hyödyntämisvaihdot olivat kuivikepelletit ja rakennuseriste. Tulosten perusteella järviruo’on niittäminen hillitsee ilmastonmuutosta vähentämällä ruovikon aiheuttamia metaanipäästöjä. Niittämisen hiilijalanjäljen arvioiminen oli kuitenkin erityisen haastavaa puutteellisen tutkimustiedon vuoksi. Lisäksi ruovikon mukana voidaan poistaa huomattavia määriä fosforia, mikä puolestaan hillitsee rehevöitymistä. Järviruo’on jatkojalostus lisäsi myönteisiä ympäristövaikutuksia, sillä järviruoko voi korvata turvetta kuivikekäytössä ja mineraalivillaa rakennusmateriaalina. Hankkeen aikana todettiin, että järviruo’on niittäminen on myös erittäin hyväksyttävää asiantuntijoiden näkökulmasta ja erityisesti jatkokäyttöä tulisi edistää. Suomessa järviruo’on hyödyntäminen ei kuitenkaan ole toistaiseksi taloudellisesti kannattavaa. Järviruokoyrittäjyys olisi kuitenkin ympäristönäkökulmasta tarkasteltuna erittäin kannattavaa.

Tässä työssä tarkasteltiin uusiutuvan energian tuotantoon liittyviä haitallisia ympäristövaikutuksia ja riskejä. Selvitys on toteutettu laajana kirjallisuuskatsauksena ja laadullisena asiantuntija-arviona. Selvityksessä on koottu tietoa energiamuotojen koko elinkaaren aikaisista vaikutuksista muun muassa ilmastonmuutokseen, happamoitumiseen, rehevöitymiseen, veden kulutukseen, luonnon monimuotoisuuteen, maankäyttöön, pienhiukkasten muodostumiseen, uusiutumattomien luonnonvarojen käyttöön ja otsonikatoon. Ympäristövaikutuksia on tarkasteltu sekä yksikkövaikutuksittain, että vuoden 2020 uusiutuvien energialähteiden tuotantotavoitteet huomioiden. Lisäksi laadittiin toimenpide-ehdotuksia ja jatkotutkimusaiheita sisältävä priorisoitu lista keskeisimmistä tietoaukoista ja kehittämistoimenpiteistä uusiutuvan energian toimintasuunnitelman toteuttamisessa ja haitallisten ympäristövaikutusten minimoimisessa Suomessa. Kirjallisuuskatsaus osoitti, että eri energiamuotojen ympäristövaikutuksista ei ole riittävästi määrällistä ja keskenään vertailukelpoista tietoa. Tästä syystä arvio ympäristövaikutuksista tehtiin laadullisena asiantuntija-arviona. Tutkimuksessa sovelletun laadullisen lähestymistavan tuloksia voidaan pitää suuntaa-antavina, mutta kykenevinä nostamaan esille joukon keskeisiä kysymyksiä liittyen esimerkiksi metsäenergian ilmasto- ja monimuotoisuusvaikutuksiin ja peltoenergian vesistöjä rehevöittäviin vaikutuksiin. Tärkeimmäksi jatkotutkimusaiheeksi nousi kattavan ja vertailukelpoisen LCA-tutkimuksen toteuttaminen uusiutuvan energian tuotantovaihtoehdoille.

Tämä tutkielma on kirjallisuuskatsaus, joka antaa yleissilmäyksen erilaisiin elinkaarimetodeihin, joilla voidaan arvioida nanoteknologiaa sisältävien tuotteiden ympäristövaikutuksia. Työssä selvitetään elinkaariajattelun tärkeys ja kuvataan erilaisia ympäristöarviointimenetelmiä. Tässä tutkielmassa tarkastellut menetelmät ovat elinkaariarvionti (LCA), hiilijalanjälki, vesijalanjälki, ekologinen jalanjälki ja ekologinen selkäreppu (MIPS). Työ käsittelee nanoteknologiaan liittyviä ympäristöasioita ja tarkastelee elinkaarimenetelmien soveltamista ja soveltuvuutta nanoteknologiaan. Työn tuloksena raportoidaan, että kuvatut ympäristöarviointimenetelmät soveltuvat nanoteknologian vaikutusten arviointiin, mutta toisaalta nanoteknologiaan liittyvät ympäristövaikutukset ovat vielä huonosti tunnettuja. This thesis is a literature review giving an overview of different life cycle methods that can be used to assess the environmental impacts of products containing nanotechnology. The importance of the life cycle concept is explained and the different environmental assessment methods are described. The methods reviewed in this thesis are life cycle assessment (LCA), carbon footprint, water footprint, ecological footprint, and material input per service unit (MIPS). The environmental aspects related to nanotechnology are discussed and the application and applicability of life cycle methods to nanotechnology are explored. The thesis concludes that the described assessment methods are applicable to nanotechnology but also that there are major knowledge gaps in the environmental impacts of nanotechnology.

Elinkaarimetodiikkojen foorumi yritysten päätöksenteon tueksi (FINLCA) -hankkeen tavoitteena on ollut parantaa suomalaisten yritysten ympäristöasioiden elinkaarihallinnan osaamista. Hankkeessa on tuotettu tietoa ja esimerkkejä elinkaariajattelun soveltamisesta ja elinkaarimenetelmien käytöstä, jotta suomalaisilla yrityksillä olisi paremmat valmiudet käyttää elinkaarimenetelmiä erityisesti yrityksen strategisten päätösten tukena.Hankkeessa läpikäytiin erilaisia elinkaariajatteluun perustuvia menetelmiä, joista elinkaariarviointi (LCA) on tieteellisin ja se myös mahdollistaa kattavimmin erilaisten vaikutusten huomioon ottamisen. Täydellinen elinkaariarviointi ei ole välttämättä käyttökelpoinen kaikissa yrityksissä ja tilanteissa, vaan yksinkertaistettu elinkaariarviointi tai muut elinkaarimenetelmät kuten hiilijalanjälki, vesijalanjälki, ekologinen jalanjälki, materiaalivirta-analyysi ja sen sovellutus MIPS-menetelmä, ainevirta-analyysi sekä termodynaamiset menetelmät voivat tulla kysymykseen tietyissä tapauksissa. Lisäksi on kehitetty erilaisia yhdennettyjä menetelmiä, kuten ympäristölaajennettu panos-tuotosmalli. Näiden muiden menetelmien käyttö edellyttää kuitenkin ymmärrystä niiden rajoitteista ja tulosten käyttömahdollisuuksista.FINLCA-hankkeessa perehdyttiin tarkemmin ympäristöongelmiin, joiden arviointiin liittyviä menetelmällisiä valmiuksia tulee vielä kehittää ja joiden painoarvon uskotaan kasvavan lähitulevaisuudessa. Näitä olivat muun muassa luonnonvarojen ehtymisen, maankäytön muutosten, nanomateriaalien sekä toksisuuden arvioinnin näkökulmat. Lisäksi havainnollistettiin prosessiteknisten menetelmien käyttö- mahdollisuuksia ja epävarmuuden käsittelyä elinkaaritarkasteluissa.Hankkeessa tuotettiin kokonaiskuva siitä, kuinka elinkaarimenetelmiä voidaan käyttää toiminnan pitkän aikavälin suuntaamisen apuvälineenä, ts. strategian määrittämisessä ja operatiivisen toiminnan tukemisessa. Jotta tuotteiden ja palveluiden elinkaarihallinta otettaisiin läpäisy- periaatteella huomioon koko yhteiskunnassa, tulisi elinkaarimenetelmät nähdä yhä useammassa yrityksessä tuotesuunnittelun ja strategisen päätöksenteon tukivälineenä.Elinkaarimenetelmien käyttöä havainnollistettiin käytännön esimerkkien avulla erilaisissa kysymyksenasetteluissa. Esimerkit käsittelivät uusia metallimateriaaleja, jätteiden ja sivutuotteiden hyödyntämistä teollisen ekologian näkökulmasta, biomateriaalien maankäyttövaikutuksia, rakentamisen elinkaarihallintaa ja maaliteollisuuden ympäristöhaasteita.Lopuksi on esitetty joukko suosituksia siitä, kuinka elinkaariarviointi- menetelmiä tulisi käyttää ja mitä tekijöitä tulisi ottaa huomioon, jotta elinkaariosaaminen pystytään jalkauttamaan laajalla rintamalla suomalaisessa yhteiskunnassa. Keskeinen viesti on, että varsinaista elinkaariarviointia tulee käyttää tuotteiden ja palveluiden ympäristö- vaikutusten arvioinnin perustyövälineenä. Osaamisen levittäminen edellyttää yritysten ja tutkimusmaailman välillä uudenlaista verkottumista ja yhteistoimintaa, jossa erilaiset yhteiset tutkimus- ohjelmat ja kokeilut näyttelevät keskeistä osaa.

Elinkaarimetodiikkojen foorumi yritysten päätöksenteon tueksi (FINLCA) -hankkeen tavoitteena on ollut parantaa suomalaisten yritysten ympäristöasioiden elinkaarihallinnan osaamista. Hankkeessa on tuotettu tietoa ja esimerkkejä elinkaariajattelun soveltamisesta ja elinkaarimenetelmien käytöstä, jotta suomalaisilla yrityksillä olisi paremmat valmiudet käyttää elinkaarimenetelmiä erityisesti yrityksen strategisten päätösten tukena.Hankkeessa läpikäytiin erilaisia elinkaariajatteluun perustuvia menetelmiä, joista elinkaariarviointi (LCA) on tieteellisin ja se myös mahdollistaa kattavimmin erilaisten vaikutusten huomioon ottamisen. Täydellinen elinkaariarviointi ei ole välttämättä käyttökelpoinen kaikissa yrityksissä ja tilanteissa, vaan yksinkertaistettu elinkaariarviointi tai muut elinkaarimenetelmät kuten hiilijalanjälki, vesijalanjälki, ekologinen jalanjälki, materiaalivirta-analyysi ja sen sovellutus MIPS-menetelmä, ainevirta-analyysi sekä termodynaamiset menetelmät voivat tulla kysymykseen tietyissä tapauksissa. Lisäksi on kehitetty erilaisia yhdennettyjä menetelmiä, kuten ympäristölaajennettu panos-tuotosmalli. Näiden muiden menetelmien käyttö edellyttää kuitenkin ymmärrystä niiden rajoitteista ja tulosten käyttömahdollisuuksista.FINLCA-hankkeessa perehdyttiin tarkemmin ympäristöongelmiin, joiden arviointiin liittyviä menetelmällisiä valmiuksia tulee vielä kehittää ja joiden painoarvon uskotaan kasvavan lähitulevaisuudessa. Näitä olivat muun muassa luonnonvarojen ehtymisen, maankäytön muutosten, nanomateriaalien sekä toksisuuden arvioinnin näkökulmat. Lisäksi havainnollistettiin prosessiteknisten menetelmien käyttö- mahdollisuuksia ja epävarmuuden käsittelyä elinkaaritarkasteluissa.Hankkeessa tuotettiin kokonaiskuva siitä, kuinka elinkaarimenetelmiä voidaan käyttää toiminnan pitkän aikavälin suuntaamisen apuvälineenä, ts. strategian määrittämisessä ja operatiivisen toiminnan tukemisessa. Jotta tuotteiden ja palveluiden elinkaarihallinta otettaisiin läpäisy- periaatteella huomioon koko yhteiskunnassa, tulisi elinkaarimenetelmät nähdä yhä useammassa yrityksessä tuotesuunnittelun ja strategisen päätöksenteon tukivälineenä.Elinkaarimenetelmien käyttöä havainnollistettiin käytännön esimerkkien avulla erilaisissa kysymyksenasetteluissa. Esimerkit käsittelivät uusia metallimateriaaleja, jätteiden ja sivutuotteiden hyödyntämistä teollisen ekologian näkökulmasta, biomateriaalien maankäyttövaikutuksia, rakentamisen elinkaarihallintaa ja maaliteollisuuden ympäristöhaasteita.Lopuksi on esitetty joukko suosituksia siitä, kuinka elinkaariarviointi- menetelmiä tulisi käyttää ja mitä tekijöitä tulisi ottaa huomioon, jotta elinkaariosaaminen pystytään jalkauttamaan laajalla rintamalla suomalaisessa yhteiskunnassa. Keskeinen viesti on, että varsinaista elinkaariarviointia tulee käyttää tuotteiden ja palveluiden ympäristö- vaikutusten arvioinnin perustyövälineenä. Osaamisen levittäminen edellyttää yritysten ja tutkimusmaailman välillä uudenlaista verkottumista ja yhteistoimintaa, jossa erilaiset yhteiset tutkimus- ohjelmat ja kokeilut näyttelevät keskeistä osaa.