Potential for Greenhouse Gas Emission Reductions by Using Biomethane as a Road Transportation Fuel

The aim of this thesis is to study whether the use of biomethane as a transportation fuel is reasonable from climate change perspective. In order to identify potentials and challenges for the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions, this dissertation focuses on GHG emission comparisons, on feasibility studies and on the effects of various calculation methodologies. The GHG emissions calculations are carried out by using life cycle assessment (LCA) methodologies. The aim of these LCA studies is to figure out the key parameters affecting the GHG emission saving potential of biomethane production and use and to give recommendations related to methodological choices. The feasibility studies are also carried out from the life cycle perspective by dividing the biomethane production chain for various operators along the life cycle of biomethane in order to recognize economic bottlenecks. Biomethane use in the transportation sector leads to GHG emission reductions compared to fossil transportation fuels in most cases. In addition, electricity and heat production from landfill gas, biogas or biomethane leads to GHG reductions as well. Electricity production for electric vehicles is also a potential route to direct biogas or biomethane energy to transportation sector. However, various factors along the life cycle of biomethane affect the GHG reduction potentials. Furthermore, the methodological selections have significant effects on the results. From economic perspective, there are factors related to different operators along the life cycle of biomethane, which are not encouraging biomethane use in the transportation sector. To minimize the greenhouse gas emissions from the life cycle of biomethane, waste feedstock should be preferred. In addition, energy consumption, methane leakages, digestate utilization and the current use of feedstock or biogas are also key factors. To increase the use of biomethane in the transportation sector, political steering is needed to improve the feasibility for the operators. From methodological perspective, it is important to recognize the aim of the life cycle assessment study. The life cycle assessment studies can be divided into two categories: 1.) To produce average GHG information of biomethane to evaluate the acceptability of biomethane use compared to fossil transportation fuels. 2.) To produce GHG information of biomethane related to actual decision-making situations. This helps to figure out the actual GHG emission changes in cases when feedstock, biogas or biomethane are already in other use. For example directing biogas from electricity production to transportation use does not necessarily lead to additional GHG emission reductions. The use of biomethane seems to have a lot of potential for the reduction of greenhouse gas emissions as a transportation fuel. However, there are various aspects related to production processes, to the current use of feedstock or biogas and to the feasibility that have to be taken into account.

Solid and liquid biofuels markets in Finland - a study on international biofuels trade

This study considered the current situation of solid and liquid biofuels markets and international biofuels trade in Finland and identified the challenges ofthe emerging international biofuels markets for Finland. The fact that industryconsumes more than half of the total primary energy, widely applied combined heat and power production (CHP) and a high share of biofuels in the total energy consumption are specific to the Finnish energy system. One third of the electricity is generated in CHP plants. As much as 27% of the total energy consumption ismet by using wood and peat, which makes Finland the leading country in the use of biofuels. Finland has made a commitment to maintain greenhouse gas emissions at the 1990 level at the highest during the period 2008-2012. The Finnish energypolicy aims to achieve the target, and a variety of measures are taken to promote the use of renewable energy sources and especially wood fuels. In this study, the wooden raw material streams of the forest industry were included the international biofuels trade in addition to biomass streams that are traded for energy production. In 2004, as much as 45% of the raw wood importedinto Finland ended up in energy production. The total international trading of biofuels was evaluated at 72 PJ, of which the majority, 58 PJ, was raw wood. About 22% of wood based energy in Finland originated from imported raw wood. Tall oil and wood pellets composed the largest export streams of biofuels. The annual turnover of international biofuels trade was estimated at about ¤ 90 million fordirect trade and at about ¤ 190 million for indirect trade. The forest industryas the biggest user of wood, and the producer and user of wood fuels has a central position in biomass and biofuels markets in Finland. Lately, the international aspects of Finnish biofuels markets have been emphasised as the import of rawwood and the export of wood pellets have increased. Expanding the use of biofuels in the road transportation sector would increase the international streams ofbiofuels in Finland. In coming years, the international trading of biomass for energy purposes can be expected to continue growing.

Kuljettajien työn turvallisuus ja sen kehittäminen energia-alan kuljetustoiminnoissa

Työ kuuluu osana työn ja työliikenteen turvallisuuden kehittämishankkeeseen tavarankuljetusalalla. Hankkeen tavoitteena on selvittää kuorma-autonkuljettajan työpaikkatapaturmatilanteet ja tapaturmavaarat muun tutkimuksen pohjaksi. Diplomityössä kiinnitetään huomio tutkimushanketta tarkemmin energia-alan kuljetusten turvallisuustekijöihin. Diplomityön ja koko työn ja työliikenteen turvallisuuden kehittämishankkeen lähtökohtana on kuljettajan työnkuvan ongelmallisuus ja laajeneminen. Kuljettajien työ on tiukasti aikataulutettua ja työolot usein varsin vaihtelevia. Kuljettajien työ on yksintyöskentelyä vierailla paikoilla ja usein yötyötä. Työmääräykset kuljettajille tulevat lyhyellä varoitusajalla. Kuljettajien työturvallisuutta selvitettiin kirjallisuustutkimuksella, kenttätyöllä, kyselytutkimuksella kuljetusyrityksille sekä tilastoja tarkastelemalla.

Kuljetusmuodoista yhteiskunnalle kohdistuvat kustannukset bulktavaraliikenteessä

Diplomityössä tarkastellaan liikennemuotojen yhteiskunnalle kohdistamia kustannuksia, jotka syntyvät ylläpidosta, investoinneista sekä ulkoisista tekijöistä. Liikenteen hinnoittelussa ei useinkaan huomioida ulkoisia kustannuksia kuten päästöjen, melun sekä onnettomuuksien aiheuttamia kustannuksia, joiden laskentaan ja muodostumiseen tässä diplomityössä kiinnitetään erityisesti huomiota. Työn teoriaosassa selvitetään taustaa liikenteen hinnoittelulle sekä esitetään Suomessa käytössä oleva malli liikenteestä muodostuvien kokonaiskustannuksien huomioimiseksi. Tämän lisäksi vertaillaan ulkoisten kustannuksien laskentaa Suomen ja Euroopan välillä. Empiriaosassa lasketaan yhteiskunnalle kohdistuvat kustannukset kahdessa case esimerkissä. Suomessa liikenteen aiheuttamat kustannukset huomioidaan osana hankearviointeja. Näissä ulkoisten kustannuksien osuus on vähäinen muihin kustannuksiin verrattuna. Kirjallisuusselvityksen sekä empiria osuuden perusteella Suomessa tarvitaan lisäselvitystä ulkoisista kustannuksista, jos halutaan saada niiden arvo vastaamaan paremmin Suomen olosuhteita. Investointi ja ylläpitokustannukset on kohdennettu vain tieliikenteessä ajoneuvosuoritetta kohden. Vastaavaa tietoa ei ole saatavissa muiden tarkasteltujen kuljetusmuotojen osalta.

Keskisuurten tieliikenteen tavarankuljetusyritysten keskeisimmät menestystekijät

Tämän kandidaatintutkielman tarkoituksena on tarkastella suomalaista tieliikenteen tavarankuljetusalaa ja tällä toimialla menestymistä. Tutkielman päätavoitteena on selvittää, mitkä ovat keskisuurten tieliikenteen tavarankuljetusyritysten keskeisimmät menestykseen vaikuttavat tekijät. Tutkielma on rajattu koskemaan suomalaisia 20-50 henkilöä työllistäviä tieliikenteen tavarankuljetusyrityksiä. Tutkimus toteutettiin kvalitatiivisesti ja tutkimuksen aineisto kerättiin puolistrukturoidun teemahaastattelun avulla. Tutkielmassa haastateltiin viittä toimitusjohtajaa rajausten mukaisista yrityksistä. Tämän tutkielman tulosten mukaan keskisuurten tieliikenteen tavarankuljetusyritysten keskeisimmät menestystekijät ovat keskittyminen ja erikoistuminen. Erikoistumisella tarkoitetaan erikoistumista johonkin tiettyyn kuljetuslajiin. Keskittymisellä tarkoitetaan pitkäjänteistä keskittymistä arvoa luoviin toimintoihin sekä yrityksen harjoittamaan kuljetuslajiin. Muita yksittäisiä menestystekijöitä olivat muun muassa: kaluston tuottavuuden parantaminen, työntekijöiden tuottavuuden parantaminen, hyvä kustannusjohtaminen, asiakassuhteiden hyvä johtaminen ja pätevien työntekijöiden pitäminen yrityksessä. Tutkielman tuloksissa havaittiin myös, että yrityksen harjoittaman kuljetuslajin vaikutus liiketoiminnan menestykseen todennäköisesti kasvaa tulevaisuudessa kabotaasin vapauttamisen myötä. Tutkielman tulosten yleistettävyyteen on suhtauduttava kuitenkin kriittisesti tutkielman pienestä otoksesta johtuen.

Developing short sea shipping transportation chains at Helsinki-Tallinn route

Short sea shipping is an important part of the European economy and an alternative to road transport of goods in Europe. It represents an intermodal transport combination of sea and land on a Door-to-Door basis, and it aims to develop more sustainable transport network with the least negative impacts by the transport modes. This Master’s thesis addresses the development of short sea shipping transportation chains at Helsinki-Tallinn route. The Master´s thesis explores the development of short sea shipping at Helsinki-Tallinn route by analyzing the shipping costs per unit transported by different ship types and sizes between port of Helsinki-Vuosaari harbour and port of Tallinn-Muuga harbour, and examining the possibility of Ro-Ro traffic as well. The study is qualitative-quantitative method and it is based on a case study, data is collected from secondary and primary sources, and mixed methods analysis is used to implement the interviews and observations results with the databases analysis. In the thesis factors affecting on short sea shipping are explored and analyzed, also the possibility of Ro-Ro shipping is examined, by comparing the shipping cost and the environmental impact of different ships like container ships, Ropax, and CONRO ships. The finding of this research shows the importance of time at port and utilization as a shipping cost determinants, the relationship between ship type and costing, and the possibility of Ro-Ro shipping.

Logistics Cost Optimization of Road Freight Shipments in a Consumer Goods Company

In the industry of the case company, transportation and warehousing costs account for more than 10% of the total cost which is more than on average. A Finnish company has an understanding that by sending larger shipments in parcels, they could save tens of thousands of euros annually in freight costs in Finland’s domestic shipments. To achieve these savings and optimize total logistics cost, company’s interest is to find out which is the cost efficient way of shipping road shipments of certain volumes; in parcel boxes or on pallets, and what should be the split volume determining the shipment type. Distribution center (DC) costs affect this decision and therefore they need to be also evaluated to determine the total logistics cost savings. Main results were achieved by executing activity-based costing-calculations including DC and road freight costs to determine the ideal split volume with which the total logistics cost is optimal. Calculations were done for Finland’s DC, separately for two main road freight destinations, Finland and Sweden, which cover 50% of road shipment spend. Data for calculations was collected both manually and automatically from various internal and external sources, such as the company ERP system and logistics service providers’ (LSP) reporting. DC processes were studied in practice and compared to model processes. Currently used freight rates were compared to existing pricing models and freight service tendering process was evaluated by participating in the process and comparing it to the models based on literature. The results show that the potential savings are not as significant as the company hoped for, mainly because of packing work increasing DC labor cost. Annual savings by setting ideal split volume per country would account for 0,4 % of the warehousing and transportation costs of shipments in scope of this thesis. Split volume should be set separately for each route, mainly because the pricing model for road freight is different in each country. For some routes bigger parcels should be sent but for some routes pallets should be used more. Next step is to do these calculations for remaining routes to determine total savings potential. Other findings show that the processes in the DC are designed well and the company could achieve savings by executing tenders more efficiently. Company should also pay more attention to parcel pricing and packing the shipments accordingly.

Generating a raster map presentation of a forest resource by solving a transportation problem

Abstract

Scheduling forest road maintenance using the analytic hierarchy process and heuristics

Abstract

Relative Technical Efficiency of European Transportation Systems

Talouden kasvaessa myös tavarankuljetusmäärät kasvavat. Kuljetusjärjestelmät ja niiden sujuva toiminta on erittäin tärkeää taloudellisen kasvun kannalta tällä hetkellä, ja se tulee olemaan yhä tärkeämpää tulevaisuudessa. Tulevaisuudessa tarvitaan kokonaisvaltainen ja selkeästi tehokkaampi kuljetusjärjestelmä, mikäli tulevaisuuden kuljetusvirrat halutaan hoitaa kestävästi. Tässä opinnäytetyössäni tutkin kolmen eurooppalaisen kuljetusjärjestelmän (rautatiet, lentoliikenne ja konttiliikenne meritse) suhteellista teknistä tehokkuutta ja menetelmänä on data envelopment analysis (DEA). Vertailtaessa kuljetusjärjestelmiä löytyi suuria eroja kuljetusmuotojen välille. lentoyhtiöt suoriutuivat huomattavan tasaisesti eli tehokkaiden ja ei-tehokkaiden toimijoiden välillä ei ollut suuria eroja. Rautatiepuolella erot venyivät huomattavan suuriksi niin eri yritysten välillä kuin jopa saman yrityksen sisällä eri vuosina. Pikaisemmassa laivayhtiöiden tarkastelussa erot niiden välillä olivat lähes yhtä pieniä kuin lentoyhtiöiden välillä. Tarkasteltaessa omistajuuden vaikutusta lentoyhtiöiden toiminnassa huomattiin, että yksityisessä omistuksessa olevat yritykset olivat huomattavasti tehokkaampia matkustajien kuljettamisessa. Rahtipuolella merkittäviä eroja ei havaittu. Merkittävät korrelaatiot eri mallien välillä antoivat joitain viitteitä myös kuljetuspoliittiseen päätöksentekoon; investoinnit matkustajienkuljetuksiin raiteilla parantaisivat koko rautatiepuolen teokkuutta, mutta myös samalla lentopuolen matkustajakuljetuksen tehokkuutta.

Logistics Development in Finnish and Swedish Companies with Respect of Russia and Four Asian Countries: Traffic Flow and Warehousing Analysis from Current Situation and Likely Development Trends

On selvää, että tänä päivänä maailmankaupan painopiste on hiljalleen siirtymässä Aasiaan ja varsinkin Kiina on ollut huomion keskipisteessä. Erityisesti valmistavien yritysten perspektiivistä muutos on ollut merkittävä ja tämä tosiasia kasvattaa yrityksissä paineita luoda kustannustehokkaita toimitusketjuratkaisuja,joiden vasteaika on mahdollisimman lyhyt. Samaan aikaan kun tarkastellaan kuljetusvirtoja, huomattaan että maanosien välillä on suuri epätasapaino. Tämä on enimmäkseen seurausta suurten globaalisti toimivien yritysten toimitusketjustrategioista. Useimmat näistä toimijoista optimoivat verkostonsa turvautumalla 'paikalliseen hankintaan', jotta he voisivat paremmin hallita toimitusketjujaan ja saada näitä reagointiherkimmiksi. Valmistusyksiköillä onkin monesti Euroopassa pakko käyttää kalliita raaka-aineita ja puolivalmisteita. Kriittisiksi tekijöiksi osoittautuvat kuljetus- ja varastointikustannukset sekä näiden seurauksena hukka-aika, joka aiheutuu viivästyksistä. Voidakseen saavuttaa optimiratkaisun, on tehtävä päätös miten tuotteet varastoidaan: keskitetysti tai hajautetusti ja integroida tämä valinta sopivien kuljetusmuotojen kanssa. Aasiasta Pohjois-Eurooppaan on halpaa käyttää merikuljetusta, mutta operaatio kestää hyvin pitkään - joissain tapauksessa jopa kahdeksan viikkoa. Toisaalta lentokuljetus on sekä kallis että rajoittaa siirrettävien tuotteiden eräkokoa.On olemassa kolmaskin vaihtoehto, josta voisi olla ratkaisuksi: rautatiekuljetus on halvempi kuin lentokuljetus ja vasteajat ovat lyhyemmät kuin merikuljetuksissa. Tässä tutkimuksessa tilannetta selvitetään kyselyllä, joka suunnattiin Suomessa ja Ruotsissa toimiville yrityksille. Tuloksien perusteella teemme johtopäätökset siitä, mitkä kuljetusmuotojen markkinaosuudet tulevat olemaan tulevaisuudessa sekä luomme kuvan kuljetusvirroista Euroopan, Venäjän, Etelä-Korea, Intian, Kiinan ja Japanin välillä. Samalla on tarkoitus ennakoida sitä, miten tarkastelun kohteena olevat yritykset aikovat kehittää kuljetuksiaan ja varastointiaan tulevien vuosien aikana. Tulosten perusteella näyttää siltä, että seuraavan viiden vuoden kuluessa kuljetuskustannukset eivät merkittävissä määrin tule muuttuman ja meri- sekä kumipyöräkuljetukset pysyvät suosituimpina vaihtoehtoina.Kuitenkin lentokuljetusten osuus laskee hiukan, kun taas rautatiekuljetusten painotus kasvaa. Tulokset paljastavat, että Kiinassa ja Venäjällä kuljetettava konttimäärä kasvaa; Intiassa tulos on saman suuntainen, joskaan ei niin voimakas. Analyysimme mukaan kuljetusvirtoihin liittyvä epätasapaino säilyy Venäjän kuljetusten suhteen: yritykset jatkavat tulevaisuudessakin vientiperusteista strategiaansa. Varastoinnin puolella tunnistamme pienemmän muutoksen, jonka mukaan pienikokoisten varastojen määrät todennäköisesti vähenevät tulevaisuudessa ja kiinnostus isoja varastoja kohtaan lisääntyy. Tässä kohtaa on mainittava, että suomalaisilla yrityksillä on enemmän varastoja Keski- ja Itä-Euroopassa verrattuna ruotsalaisiin toimijoihin, jotka keskittyvät selkeämmin Länsi-Euroopan maihin. Varastoja yrityksillä on molemmissa tapaukissa paljolti kotimaassaan. Valitessaan varastojensa sijoituskohteita yritykset painottavat seuraavia kriteereitä: alhaiset jakelukustannukset, kokoamispaikan/valmistustehtaan läheisyys, saapuvan logistiikan integroitavuus ja saatavilla olevat logistiikkapalvelut. Tutkimuksemme lopussa päädymme siihen, että varastojen sijoituspaikat eivät muutu satamien rakenteen ja liikenneyhteyksien takia kovinkaan nopeasti.

Railcarrier in Intermodal Freight Transportation Network

The major objective of this thesis is to describe and analyse how a railcarrier is engaged in an intermodal freight transportation network through its role and position. Because of the fact that the role as a conceptualisation has a lot of parallels with the position, both these phenomena are evaluated theoretically and empirically. VR Cargo (a strategical business unitof the Finnish railway company VR Ltd.) was chosen to be the focal firm surrounded by the actors of the focal net. Because of the fact that networks are sets of relationships rather than sets of actors, it is essential to describe the dimensions of the relationships created through the time thus having a past, presentand future. The roles are created during long common history shared by the actors especially when IM networks are considered. The presence of roles is embeddedin the tasks, and the future is anchored to the expectations. Furthermore, in this study role refers to network dynamics, and to incremental and radical changes in the network, in a similar way as position refers to stability and to the influences of bonded structures. The main purpose of the first part of the study was to examine how the two distinctive views that have a dominant position in modern logistics ¿ the network view (particularly IMP-based network approach) and the managerial view (represented by Supply Chain Management) differ, especially when intermodalism is under consideration. In this study intermodalism was defined as a form of interorganisational behaviour characterized by the physical movement of unitized goods with Intermodal Transport Units, using more than one mode as performed by the net of operators. In this particular stage the study relies mainly on theoretical evaluation broadened by some discussions with the practitioners. This is essential, because the continuous dialogue between theory and practice is highly emphasized. Some managerial implications are discussed on the basis of the theoretical examination. A tentative model for empirical analysis in subsequent research is suggested. The empirical investigation, which relies on the interviews among the members in the focal net, shows that the major role of the focal company in the network is the common carrier. This role has some behavioural and functional characteristics, such as an executive's disclosure expressing strategic will attached with stable and predictable managerial and organisational behaviour. Most important is the notion that the focal company is neutral for all the other operators, and willing to enhance and strengthen the collaboration with all the members in the IM network. This also means that all the accounts are aimed at being equal in terms of customer satisfaction. Besides, the adjustments intensify the adopted role. However, the focal company is also obliged tosustain its role as it still has a government-erected right to maintain solely the railway operations on domestic tracks. In addition, the roles of a dominator, principal, partner, subcontractor, and integrator were present appearing either in a dyadic relationship or in net(work) context. In order to reveal differentroles, a dualistic interpretation of the concept of role/position was employed.