Análise custo-benefício da integração de painéis solares térmicos na reabilitação de um edifício

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Uso eficiente da água no contexto das alterações climáticas

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Climate change research and policy in Portugal

This article offers a review of research and policy on climate change in Portugal and is organized into three main themes: scientific knowledge and assessment of climate change; policy analysis and evaluation; and public engagement. Modern scientific research on meteorology and climatology started in Portugal in the 1950s and a strong community of researchers in climate science, vulnerabilities, impacts, and adaptation has since developed, particularly in the last decade. Nevertheless, there are still many gaps in research, especially regarding the economic costs of climate change in Portugal and costs and benefits of adaptation. Governmental policies with a strong emphasis on mitigation were introduced at the end of the 1990s. As greenhouse gas emissions continued to rise beyond its Kyoto target for 2012, the country had to resort to the Kyoto Flexibility Mechanisms in order to comply. Climate change adaptation policies were introduced in 2010 but are far from being fully implemented. Regarding public engagement with climate change, high levels of concern contrast with limited understanding and rather weak behavioral dispositions to address climate change. Citizens display a heavy reliance on the media as sources of information, which are dominated by a techno-managerial discourse mainly focused on the global level. The final part of the article identifies research gaps and outlines a research agenda. Connections between policy and research are also discussed

A review of sustainable approaches in transport infrastructure geotechnics

Transportation geotechnics associated with constructing and maintaining properly functioning transportation infrastructure is a very resource intensive activity. Large amounts of materials and natural resources are required, consuming proportionately large amounts of energy and fuel. Thus, the implementation of the principles of sustainability is important to reduce energy consumption, carbon footprint, greenhouse gas emissions, and to increase material reuse/recycling, for example. This paper focusses on some issues and activities relevant to sustainable earthwork construction aimed at minimising the use of energy and the production of CO2 while improving the in-situ ground to enable its use as a foundation without the consumption of large amounts of primary aggregate as additional foundation layers. The use of recycled materials is discussed, including steel slag and tyre bales, alongside a conceptual framework for evaluating the utility of applications for recycled materials in transportation infrastructure.

The challenges of establishing the electric vehicle in Ireland

This thesis investigates the challenges of establishing the electric vehicle (EV) in Ireland and how the Irish government and industry are trying to meet them. It further seeks to provide information on Irish consumers’ attitudes towards the electric vehicle and their willingness to purchase it. The review of the literature showed that the Irish government is investing significant funds in trying to establish the market for the electric vehicle and position itself as a world leader in adopting the electric vehicle. The EV will also have an important role to play in how Ireland meets its targets for CO2 reductions towards 2020. Climate change and use of fossil fuels are driving the need for increased use of renewable energy and increased energy independence while reducing the greenhouse gas emissions that are the leading cause of climate change. The transport sector is almost completely dependent on the use of fossil fuel and resultantly is one of the largest sources of these GHG emissions. These issues are leading to the design and production of more energy efficient and environmentally friendly vehicles. The ultimate goal is to achieve a zero emissions vehicle. The electric vehicle is presently the only vehicle being mass produced that has the potential to be zero emissions. There are however issues that customers may not be willing to overlook such as the lower range of the vehicle and the length of time it takes to recharge. Vehicle cost is also an important issue that customers may not overlook. Knowing what the consumer’s attitudes are towards the EV and their willingness to purchase them is important as these new vehicles begin to appear in the showrooms. The consumers will be vital to how successful this market becomes. Using an online questionnaire methodology, in a sample of 118 consumers, the major conclusion to be drawn from the research is that the vehicle price, the convenience to recharge and vehicle range were the three most essential issues for the consumers if they were purchasing an EV. The success of the electric vehicle market may depend on what measures are taken to overcome them.

Implementation of IPM programs on European greenhouse tomato production areas: Tools and constraints

Whiteflies and whitefly-transmitted viruses are some of the major constraints on European tomato production. The main objectives of this study were to: identify where and why whiteflies are a major limitation on tomato crops; collect information about whiteflies and associated viruses; determine the available management tools; and identify key knowledge gaps and research priorities. This study was conducted within the framework of ENDURE (European Network for Durable Exploitation of Crop Protection Strategies). Two whitefly species are the main pests of tomato in Europe: Bemisia tabaci and Trialeurodes vaporariorum. Trialeurodes vaporariorum is widespread to all areas where greenhouse industry is present, and B. tabaci has invaded, since the early 1990’s, all the subtropical and tropical areas. Biotypes B and Q of B. tabaci are widespread and especially problematic. Other key tomato pests are Aculops lycopersici, Helicoverpa armigera, Frankliniella occidentalis, and leaf miners. Tomato crops are particularly susceptible to viruses causingTomato yellow leaf curl disease (TYLCD). High incidences of this disease are associated to high pressure of its vector, B. tabaci. The ranked importance of B. tabaci established in this study correlates with the levels of insecticide use, showing B. tabaci as one of the principal drivers behind chemical control. Confirmed cases of resistance to almost all insecticides have been reported. Integrated Pest Management based on biological control (IPM-BC) is applied in all the surveyed regions and identified as the strategy using fewer insecticides. Other IPM components include greenhouse netting and TYLCD-tolerant tomato cultivars. Sampling techniques differ between regions, where decisions are generally based upon whitefly densities and do not relate to control strategies or growing cycles. For population monitoring and control, whitefly species are always identified. In Europe IPM-BC is the recommended strategy for a sustainable tomato production. The IPM-BC approach is mainly based on inoculative releases of the parasitoids Eretmocerus mundus and Encarsia formosa and/or the polyphagous predators Macrolophus caliginosus and Nesidiocoris tenuis. However, some limitations for a wider implementation have been identified: lack of biological solutions for some pests, costs of beneficials, low farmer confidence, costs of technical advice, and low pest injury thresholds. Research priorities to promote and improve IPM-BC are proposed on the following domains: (i) emergence and invasion of new whitefly-transmitted viruses; (ii) relevance of B. tabaci biotypes regarding insecticide resistance; (iii) biochemistry and genetics of plant resistance; (iv) economic thresholds and sampling techniques of whiteflies for decision making; and (v) conservation and management of native whitefly natural enemies and improvement of biological control of other tomato pests.

IPH Submission to Department of the Environment, Heritage and Local Government Climate Change Response Bill 2010

The main purpose of the Clmate Change Bill is to provide for the adoption of a national policy for reducing greenhouse gas (GHG) emissions; to support this through the making of mitigation and adaptation action plans; and to make provision for emission reduction targets to support the objective of transition to a low carbon, climate resilient and environmentally sustainable economy.The remit of the Institute of Public Health in Ireland (IPH) is to promote cooperation for public health between Northern Ireland and the Republic of Ireland in the areas of research and information, capacity building and policy advice. Our approach is to support Departments of Health and their agencies in both jurisdictions, and maximise the benefits of all-island cooperation to achieve practical benefits for people in Northern Ireland and the Republic of Ireland.IPH has a keen interest in the effects of climate change on health. In September 2010 the IPH published a paper – Climate Change and Health: A platform for action - to inform policy-makers and the public about the health benefits in reducing greenhouse gas emissions. This paper followed a seminar with international speakers, opened by Minister Gormley, on the same topic in February 2010. 

Sustainable Development and Concrete Technology, May 2004

For a variety of reasons, the concrete construction industry is not sustainable. First, it consumes huge quantities of virgin materials. Second, the principal binder in concrete is portland cement, the production of which is a major contributor to greenhouse gas emissions that are implicated in global warming and climate change. Third, many concrete structures suffer from lack of durability which has an adverse effect on the resource productivity of the industry. Because the high-volume fly ash concrete system addresses all three sustainability issues, its adoption will enable the concrete construction industry to become more sustainable. In this paper, a brief review is presented of the theory and construction practice with concrete mixtures containing more than 50% fly ash by mass of the cementitious material. Mechanisms are discussed by which the incorporation of high volume of fly ash in concrete reduces the water demand, improves the workability, minimizes cracking due to thermal and drying shrinkage, and enhances durability to reinforcement corrosion, sulfate attack, and alkali-silica expansion. For countries like China and India, this technology can play an important role in meeting the huge demand for infrastructure in a sustainable manner.

Processes and consequences in business ethical dilemmas: The oil industry and climate changes

This paper proposes a framework to examine business ethical dilemmas andbusiness attitudes towards such dilemmas. Business ethical dilemmas canbe understood as reflecting a contradiction between a socially detrimentalprocess and a self-interested profitable consequence. This representationallows us to distinguish two forms of behavior differing by whetherpriority is put on consequences or on processes. We argue that theseforms imply very different business attitudes towards society:controversial or competitive for the former and aligned or cooperativefor the latter. These attitudes are then analyzed at the discursive level in order to address the question of good faith in businessargumentation, i.e. to which extent are these attitudes consistent withactual business behaviors. We argue that consequential attitudes mostlyinvolve communication and lobbying actions aiming at eluding the dilemma.Therefore, the question of good faith for consequential attitudes liesin the consistency between beliefs and discourse. On the other hand,procedural attitudes acknowledge the dilemma and claim a change of theprocess of behavior. They thus raise the question of the consistencybetween discourses and actual behavior. We apply this processes/consequencesframework to the case of the oil industry s climate change ethical dilemmawhich comes forth as a dilemma between emitting greenhouse gases and making more profits . And we examine the different attitudes of two oilcorporations-BP Amoco and ExxonMobil-towards the dilemma.

Carbon dioxide efflux in a rhodic hapludox as affected by tillage systems in southern Brazil

Agricultural soils can act as a source or sink of atmospheric C, according to the soil management. This long-term experiment (22 years) was evaluated during 30 days in autumn, to quantify the effect of tillage systems (conventional tillage-CT and no-till-NT) on the soil CO2-C flux in a Rhodic Hapludox in Rio Grande do Sul State, Southern Brazil. A closed-dynamic system (Flux Chamber 6400-09, Licor) and a static system (alkali absorption) were used to measure soil CO2-C flux immediately after soybean harvest. Soil temperature and soil moisture were measured simultaneously with CO2-C flux, by Licor-6400 soil temperature probe and manual TDR, respectively. During the entire month, a CO2-C emission of less than 30 % of the C input through soybean crop residues was estimated. In the mean of a 30 day period, the CO2-C flux in NT soil was similar to CT, independent of the chamber type used for measurements. Differences in tillage systems with dynamic chamber were verified only in short term (daily evaluation), where NT had higher CO2-C flux than CT at the beginning of the evaluation period and lower flux at the end. The dynamic chamber was more efficient than the static chamber in capturing variations in CO2-C flux as a function of abiotic factors. In this chamber, the soil temperature and the water-filled pore space (WFPS), in the NT soil, explained 83 and 62 % of CO2-C flux, respectively. The Q10 factor, which evaluates CO2-C flux dependence on soil temperature, was estimated as 3.93, suggesting a high sensitivity of the biological activity to changes in soil temperature during fall season. The CO2-C flux measured in a closed dynamic chamber was correlated with the static alkali adsorption chamber only in the NT system, although the values were underestimated in comparison to the other, particularly in the case of high flux values. At low soil temperature and WFPS conditions, soil tillage caused a limited increase in soil CO2-C flux.

Esiselvitys puupolttoaineen jalostamisesta torrefiointitekniikalla

Fossiilisten polttoaineiden käytöstä aiheutuvia kasvihuonekaasupäästöjä pyritään vähentämään EU:ssa mm. päästökaupan avulla. Uusiutumattomien polttoaineiden tilalle kehitetään biopolttoaineita, joita voidaan hyödyntää olemassa olevien voimalaitosten polttolaitteistoilla. Biopolttoaineiden etuna on, ettäniiden ei katsota lisäävän hiilidioksidipäästöjä, koska biomassa sitoo itseensä kasvaessaan poltossa vapautuvan määrän hiiltä. Eräs kiinnostavimmista jalostetuista biopolttoaineista on torrefioitu puu, joka vastaa useimmilta ominaisuuksiltaan kivihiiltä ja jota voidaan käyttää hiilivoimalaitoksissa ilman laitteistomuutoksia. Torrefiointi on puun eräänlaista paistamista hapettomissa olosuhteissa 250-270ºC:ssa, jolloin siitä saadaanpoistettua vesi ja osa haihtuvista aineista. Puun väri muuttuu suklaanruskeaksi, se kevenee, ei savuta poltettaessa, hylkii vettä, jauhautuu hyvin sekä sillä on pienet hiukkaspäästöt. Käsitellyn puun ominaisuudet muuttuvat säilyvyydeltään ja käyttöominaisuuksiltaan merkittävästi raaka-aineeseen verrattuna. Torrefioinnilla saavutetaan puulle polttoainekäytön kannalta myös paremmat ja kestävämmät ominaisuudet kuin hiiltämällä. Torrefiointiprosessia on tutkittu jonkin verran ja torrefioidun biomassan polttoa voimalaitosmittakaavassa on kokeiltu pienessä mittakaavassa. Torrefioitu materiaali on alhaisen tiheytensä vuoksi hankalaa ja kallista kuljettaa,joten sen tiheyttä tulee nostaa kuljetuksia varten tiivistämällä esim.pelletöimällä. Torrefionti yhdistettynä pelletöintiin on parhaimmillaan kilpailukykyinen vaihtoehto, kun kivihiiltä korvaavaa biomassaa jalostetaan kaukana käyttöpaikasta ja kuljetetaan irtotavarana aluskuljetuksina. Torrefioitua puuta on tiettävästi poltettu vain hollantilaisessa voimalaitoksessa. Tässä esiselvityksessä kootun tiedon perusteella torrefioidun puupolttoaineen tuottamiseen Suomen olosuhteissa arvioidaan olevan teknis-taloudellisia mahdollisuuksia. Kuitenkin torrefiointiprosessin soveltaminen suomen olosuhteisiin ja kotimaisiin raakaaineisiin vaatii panostusta jatkotutkimukseen ennen varsinaiseen toteutusvaiheeseen siirtymistä.

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.

Metsäteollisuuden sivuainevirtojen käsittely- ja hyödyntämisvaihtoehtojen vaikutus hiilidioksidipäästöihin

Tämä tutkimus kuuluu ympäristöklusterin tutkimusprojektiin "Materiaalivirrat ja energiankäyttö metsäteollisuusintegraateissa ja niihin liittyvät toimintastrategiat ympäristövaikutuslähtöisesti". Työn päätavoitteena oli kehittää laskentapohja, jossa alkuarvoja muuttamalla voidaan helposti määritellä metsäteollisuuden jäte- eli sivuainevirtojen käsittelystä ja hyötykäytöstä aiheutuvia hiilidioksidivaikutuksia. Tutkimuksen sisältö pohjautuu pääosin projektin muihin tutkimuksiin, joissa on tarkasteltu sivuainevirtojen hyötykäytön teknisiä ja taloudellisia reunaehtoja. Metsäteollisuuden tärkeimmiksi sivuainevirroiksi voidaan määritellä tuhka, soodasakka, jätevedenkäsittelyn liete sekä pastaliete. Tässä tutkimuksessa on laskettu näiden sivuainevirtojen nykyisten käsittelymenetelmien hiilidioksidivaikutukset projektissa mukana olevilla tehtailla ja vertailtu niitä potentiaalisempien uusien käsittely- ja hyötykäyttömenetelmien vaikutuksiin. Työstä saatujen tulosten perusteella voidaan arvioida, että tuhkan osalta hiilidioksidivaikutukset ovat suhteellisen merkityksettömiä. Pastalietteen osalta prosessiin palautus vaikuttaisi parhaalta menetelmältä, koska tuorepastan tuotannosta aiheutuu varsin runsaasti hiilidioksidipäästöjä. Suurin merkitys kokonaispäästöjen kannalta näyttäisi kuitenkin olevan jätevedenkäsittelyn lietteen ja soodasakan käsittelymenetelmillä. Soodasakan orgaaninen aines aiheuttaa kaatopaikoilla suurehkot metaanipäästöt, joita hyötykäytöllä voitaisiin vähentää merkittävästi. Jätevedenkäsittelyn lietteen osalta uudet kuivauksen tehostamismenetelmät parantavat lietteen poltettavuutta, jolloin myös hiilidioksidipäästöt pienenevät. Toisaalta suuremman kuiva-ainepitoisuuden vuoksi myös varastointi voisi olla mahdollista, jolloin lietettä ei tarvitsisi läjittää enää kaatopaikoille, ja myös kaatopaikkapäästöiltä vältyttäisiin.

Päästökaupan ja vihreiden sertifikaattien vaikutus sähkön ja kaukolämmön toimittajaan

Kasvihuonekaasujen päästökauppa ja vihreät sertifikaatit liittyvät kehitysvaiheessa olevaan ilmastopoliittiseen kokonaisuuteen, jonka tarkoitus on rajoittaa ihmisen toiminnasta aiheutuvaa kasvihuoneilmiön voimistumista. Työssä tutkittiin Euroopan Unionin sisäisen päästökaupan ja vihreiden sertifikaattien vaikutusta energian toimittajaan. Tarkastelu tehtiin kohdeyrityksinä toimineiden yritysten näkökulmasta keskittyen energianhankintatapojen kilpailukykyyn ja kustannusmuutoksiin sekä niiden vaikutusten selvittämiseen. Päästökauppa tulee toteutuessaan heikentämään energiantuotannossa käytettyjen fossiilisten polttoaineiden ja turpeen kilpailukykyä hiilidioksidipäästöttömiin tuotantomuotoihin nähden ja aiheuttamaan lisäkustannuksia hiilidioksidia aiheuttavien tuotantomuotojen käytölle. Vihreät sertifikaatit ovat tapa tukea uusiutuvista energianlähteistä tuotettua sähköä. Niistä on kehittymässä Euroopassa erilaisia järjestelmiä eikä yhtenäisten eurooppalaisten markkinoiden toteutumisesta ole varmuutta. Suomalaisiin sähköntoimittajiin vihreät sertifikaatit voivat vaikuttaa myös, mikäli Suomeen perustetaan kansallinen sertifikaattijärjestelmä tai sähköntuottajat pystyvät hyödyntämään muiden maiden järjestelmiä.

Paikalliset elinkeinot ja ilmastonmuutos Kaakkois-Suomen alueella

Kasvihuonekaasujen vähentäminen on lähitulevaisuudessa välttämätöntä ilmastonmuutoksen torjunnassa. Tämä tosiasia tulisi nähdä niin yrityksissä kuin kunnissakin mahdollisuutena, johon liittyvillä toimenpiteillä voitaisiin kehittää myös alueen liiketoimintaa ja elinkeinoelämää. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli löytää Kaakkois- Suomen kannalta tehokkaimmat keinot ja toimintamallit alueen liiketoiminnan edistämiseksi kasvihuonekaasupäästöjä hillitsevään suuntaan. Työssä on käsitelty erityisesti kunnan toimintaan liittyviä vaikutusmahdollisuuksia tavoitteiden saavuttamisessa. Tutkimus on toteutettu osana Suomen Kuntaliitto Ry:n koordinoimaa kuntienilmastonsuojelukampanjaa. Tutkimus on luonteeltaan kirjallisuuden pohjalta tehty esiselvitys. Työhön sisältyvien esimerkkitapausten osalta on tietoa hankittu myös haastattelemalla alueen yrityksiä. Tutkimuksen alkuvaiheessa on kartoitettu Kaakkois-Suomen alueellisia erityispiirteitä ja potentiaaleja. Työssä on arvioitu esimerkiksi uusiutuvien energialähteiden lisäämispotentiaalien käyttöönottamisella saavutettavat kasvihuonekaasupäästöjen vähenemät sekä työllisyysvaikutukset Kaakkois-Suomen alueella. Potentiaalien luoman pohjan perusteella on selvitetty mahdollisuuksia kehittää alueen elinkeinorakenteeseen soveltuvaa liiketoimintaa. Kasvihuonekaasuja vähentävän liiketoiminnan edistämiseksi on selvitetty keinoja sekä olemassa olevien yritysten kilpailukyvyn parantamiseen että uuden liiketoiminnan kehittämiseen liittyen. Näiden tavoitteiden saavuttamisessa nähtiin yritysten verkostoitumisen olevan eräs tärkeä keino, jolla voidaan parantaa mm. alueen lukuisten pienten yritysten mahdollisuuksia suurten kokonaistoimitusten tuottamisessa. Työssä on esitetty kunnan toimintaan soveltuva toimintamalli yritysten verkostoimiseksi. Jätteiden ja sivutuotteiden osalta työssä on esitetty materiaalivirtojen hyötykäyttöön ohjaamiseen erikoistunutta liiketoimintaa niin sanotun materiaalipörssin muodossa. Myös koulutuksen, tutkimuksen ja rahoituksen tarjontaa kasvihuonekaasuja vähentävän liiketoiminnan kehittämisen tueksi on selvitetty Kaakkois-Suomen alueella. Tutkimuksen sisällössä ovat esimerkkitapaukset keskeisessä asemassa. Niiden puitteissa on haastateltu paikallisen alueen yrityksiä ja viranomaisia. Esimerkkitapauksissa on selvitetty materiaalipörssin, lämpöyrittäjyyden sekä erään yrityksen verkostoimiseen liittyviä tekijöitä ja keinoja. Haastatteluista ja kirjallisuudesta saatuihin tietoihin perustuen on ehdotettu toimintavaihtoehtoja toiminnan kehittämiseksi. Tutkimuksen tulosten perusteella on lopuksi esitetty suunnitelma jatkotoimenpiteistä, joilla tuloksia lähdetään viemään käytännön tasolle.