This study investigates hydrothermal carbonisation (HTC) of pulp-and-paper mill sludge to produce hydrochar and enable industrial symbiosis with steelmaking in Sweden. The assessment combines life cycle assessment (LCA) and techno-economic analysis (TEA) to evaluate environmental impacts, production costs, and national-scale implementation potential. The results show that HTC-derived hydrochar reduces the climate impact compared to use of fossil coal in electric arc furnace (EAF) steelmaking, particularly in mill-integrated scenarios that exploit onsite energy and wastewater treatment synergies. Economic viability, however, hinges on CO₂ pricing and hydrochar quality. Without a significant cost penalty for fossil CO<inf>2</inf> emissions, hydrochar can be costlier than its fossil counterpart due to lower carbon content. Several pulp mills or mill clusters, in mid- and southern Sweden could support industrial symbiosis arrangements with local steel industries. The nationwide hydrochar production potential, estimated at less than 15% of the projected future carbon demand in Swedish EAFs, indicates a limited role, amplified by substantial regional variations in both supply and demand. Overall, the findings highlight that the suggested industrial symbiosis concept can help mitigate pulp and paper industry waste issues while contributing to reduced fossil coal dependence in steelmaking, forming part of a defossilisation strategy. However, strategic policy frameworks, multi-feedstock approaches, and further optimisation of hydrochar quality will be crucial for realising large-scale adoption

Digitalisation is expected to transform the way we produce and provide services. Digitalisation encapsulates a wide range of systems including e.g. IoT systems with the choice of sensory equipment, algorithms and AI, data storage and integrations into ecosystems of health data. While the sector is developing smarter and digital solutions, less is known about the operation of such systems and the area of Product Service Systems (PSS). The research project includes practical operations of digital solution in the hospital service sector and includes the evaluation of environmental and the social benefits of home monitoring solutions. The research method is based on an LCA approach. The system includes IoT, AI and health service. The functional unit is multi-functional and include digital service and the service provided for patients. We used a modular approach and use several functional units to overcome the methodological challenges. By that we can relate results to different part of the digital service, or the health service provided. The preliminary results show that home monitoring will increase the use of digital equipment and data storage, while reducing transport of patient to and from the hospital. This has highlighted implications on both the product design (direct effects) and the service design (indirect effects). In hospital routine situations, the time is saved to a large extend, and IoT used for providing better service, while patients transport, and climate impacts are reduced. In an emergency, home monitoring might prevent the hospital transports and climate impacts reduced to a larger extend.

More and more digital solutions are implemented on a municipality level. The potential to reduce time and reduce climate impact seems to be at hand. However, are digital solutions able to reduce time and climate impacts in general? The aim of this study is assessing the carbon footprint of digital solutions in three waste collection systems: Waste collection in the city centre, Textile collection and Recycling stations. The functional unit is one year of waste collection service with digital solutions (IoT). The climate impacts are allocated to different actors in the waste collection chain. The reason for that is to elaborate on the service part and the consumption part of the service. Therefore, an actor based LCA method is used to discern the climate impacts from the digital service, the collection service, and the citizen. The results for all three types of waste collection system show that the carbon footprint of the digital solution is neglectable. On the other hand, from the operator´s feedback, the operation time is saved in waste collection service, that can be used for providing a better service, while the major climate reduction cannot be reached through using recycled material for the plastic bags for city waste collection, as well as more efficient transport. The results also show that in both the textile waste collection and the recycling stations services, the major climate impacts come from transport of the citizens to the collection system. Instead of reducing climate impacts, the digital solutions for municipal services lead to better service for the citizens.

Södertälje kommun har höga ambitioner att drastiskt sänka sin klimatpåverkan och har ambitionen att inte ha några nettoutsläpp av växthusgaser år 2030 (Södertälje kommun Miljö- och klimatstrategi 2022–2030, 2022). För att nå dessa mål spelar avfallssektorn i Södertälje kommun en avgörande roll, vilket också innebär ett behov av större involvering och ett större engagemang från medborgare och företag. Som en del i det arbetet skapades projektet Det inkluderande, hållbara och uppkopplade samhället. Projektet är ett samarbete mellan Södertälje kommun, Telge Återvinning, RISE Research Institutes of Sweden och Umeå Universitet och avser att undersöka hur maskingenererad data kan ha dubbel nytta i att både skapa externt medborgarvärde och internt organisatoriskt värde i Södertälje kommuns omställning till en hållbar stad. Denna rapport inkluderar en nulägesanalys över tre tematiserade områden; digitalisering, livscykelanalys (LCA), och medborgardialog. Södertälje kommun har tillsammans med Telge Nät byggt upp ett så kallat LoRaWAN2 (ett trådlöst nätverk med dubbelriktad kommunikation3) i Södertälje för att underlätta kommunikation mellan sensorer i uppkopplade enheter. 169 papperskorgar har också försetts med sensorer som mäter fyllnadsgrad, vilket genererat ett proof-of-concept för hur uppkopplad utrustning kan möjliggöra ruttoptimering och placeringsplanering. Att koppla upp en papperskorg har i det här fallet inneburit att man fäster en sensor i locket på befintliga kärl. Denna sensor känner sedan av fyllnadsgraden i papperskorgens plastpåse med jämna mellanrum. Initiativet kring uppkopplade papperskorgar har medfört inlärning på flera nivåer – såväl utvecklarna som utformar sensorerna, som medarbetarna som förlitar sig på dem, har behövt tänka i nya banor och ompröva invanda arbetssätt. Värt att notera är att personalen behöver besöka samtliga områden där papperskorgar finns trots sensortekniken i och med att deras arbetsuppgifter även inkluderar renhållning av gator och vård av grönytor. Det vill säga, det föreligger i nuläget inte en kvantitativ ekonomisk vinst utan snarare en kvalitativ nytta i form av ökade möjligheter att planera sin arbetstid vilket kan leda till en renare stad. Bland de system som Södertälje kommun använder ses två som särskilt intressanta i relation till Sakernas Internet (Internet of Things (IoT)) enligt denna nulägesanalys. På en operativ nivå har Infracontrol potential att anta rollen som ”spindeln i nätet” där status på uppkopplad utrustning kan hanteras. På en strategisk nivå erbjuder verktyget Maptionnaire möjligheter att aggregera, analysera, och presentera data från uppkopplad utrustning. För att realisera potentialen hos dessa (och andra) verktyg krävs dock att Södertälje kommun ställer nya krav och utarbetar nya rutiner vid upphandling då kostnaderna för att integrera uppkopplad utrustning annars skulle bli ohållbar. En LCA har genomförts för att utvärdera miljöpåverkan från sakernas Internet i Södertälje centrum för smart sophämtning ur ett livscykelperspektiv. Med koppling till kommunens klimatstrategi har miljöpåverkan med fokus på klimatpåverkan prioriterats. Den visar att IoT-systemet enbart utgör en liten del av klimatpåverkan (122 kg CO2-ekv per år4), vilket främst härrör från gateways (50%) och sensorer (27%) och användning av Internet (23%). Sophämtningen bidrar med cirka 12 ton CO2-ekv per år, vilket främst bidrog till användningen av fossilbaserade avfallspåsar i plast (96%) och Hydrerad Vegetabilisk Olja (HVO)-baserade transporter (4%). Vidare visar LCAn att potential för framtida klimatsmart sophämtningssystemet ligger inom minskad användning av fossila plastpåsar och smart planering av sophämtning för att reducera transporter. Södertälje har redan minskat sin klimatpåverkan från transporter (under 2016) genom byte från diesel till HVO. För ett system med 169 papperskorgar (studiens utgångspunkt) innebar detta 83% minskning, från 2,3 ton till 380 kg. Enbart två ton av denna minskning härrör från fossilfria transporter (resp. 8,75 ton för ett möjligt framtida system med 700 papperskorgar). Dock visar resultaten att ännu mer klimatpåverkan kan minskas genom att inte använda fossila plastpåsar, nästan 12 ton (resp. 50 ton för 700 papperskorgar). Detta motsvarar fem resor till Thailand (2,5 ton per resa) eller utsläpp för fyra invånare (2,8 ton per invånare) för året 2030. För ett system med 700 papperskorgar betyder det minst 20 resor till Thailand eller utsläpp för upp till 20 invånare per år. Vidare har projektet ett fokus på inkludering av medborgare i frågor kring hållbarhet, med syftet att informera, engagera och inkludera medborgare i målet med att uppnå hållbar resurshantering. Medborgardialog kan ske på många olika vis och innebära olika saker. Nulägesanalysen visar att flera olika aktiviteter genomförts på området, och att dessa framförallt kan kopplas till kategorierna ”information” och ”konsultation”, men där också det finns kommande inslag av ”dialog” med till exempel det Hackathon som planeras. Från nulägesanalysen noterades dock en möjlighet till utökat fokus på medborgardialog i Södertälje, samt att det finns en medvetenhet om behovet av att inkludera många olika grupper i denna dialog, men det noterades även en utmaning vad gäller inkludering och olika språk.

Internet of things (IoT) is expected to transform the way we live, work, and learn. Using IoT can be a game-changer for municipalities to move towards sustainability. Within the Vinnova financed project, The inclusive, sustainable, and connected society, the municipality wants to explore how IoT can enable route optimization and placement planning for increased operational efficiency. The aim of these environmental studies is to enhance the knowledge of the environmental benefits of IoT systems in three parts of the waste collection systems and services provided in the municipality of Södertälje: Waste collection in the city centre (Telge Återvinning), Textile collection (Human Bridge) and Recycling stations (Telge Återvinning). The LCA results for waste collection in the city centre are documented in Chiew & Brunklaus (2021); while the main LCA results and conclusions for textile collection (part 2) and recycling stations (part 3) are summarized in this report. The results for all three types of waste collection system show that the implementation of the IoT system is quite low (<1%). In this study, the climate impacts of both textile waste collection and recycling stations services per year were identified with LCA. By using the actor analysis, we found that in both the textile waste collection and the recycling stations services, the major climate impacts come from citizens, e.g., in the case of the textile waste collection service. The climate impact of transportation of the citizens to the textile station is 36%, followed by the plastic or paper bags from the citizens is 22% of the total impact of the textile waste, while the transportation of citizens to the recycling stations is even higher, such as 70% of the total impact of the recycling station system. The textile collection and recycling stations showed that citizen’s choice has huge impact on the CO2 emission. Re-used and recycled textiles, instead of incinerating can save up to 23-44kg CO2 per kg of new textile produced. The recycling stations collects almost 9kt of waste, which are consumer products (e.g. bicycles, furniture, electronic devices and car decks). Re-used products can save between 100kg CO2 eq per bicycle up to 300kg CO2 eq per electronic devices, such as electric tools or laptop computers, as well as 28kg CO2 eq per car decks. On the other hand, the service provided by Södertälje has a huge influence on the citizens choice. The “rullande återvinning” (rolling service), in which Telge Återvinning arranged trucks to collect bulky waste closer to the citizen can reduce the emission that is caused by the citizen transportation. In addition, the IoT system installed in the recycling station can provide good information to the citizen to avoid congestion time and paying for an empty visit due to long queue in the recycling stations. The service provided by Human Bridge and Telge Återvinning can be improved. However, both have already started to implement green choices. The environmental choices already made by Human Bridge (part 2) include the choice of thinner and recycled plastic bags and the choice of green electricity. The environmental choices already made by Telge Återvinning (part 3) include the choice of transportation (HVO instead of diesel) and the choice of green electricity. The recommendations for the future could include better service for the citizens (rolling service) and setting requirements on the service provider, such as in the textile collection (fossil-free transport).

The 2030 Agenda has pushed practitioners as well as academia to renew their efforts on promoting sustainability, e.g. in how digital technologies can support cities to improve their environmental performance. However, as scholars focus their attention on the positive outcomes of implementation, they often neglect the environmental impact of the artefact itself. We present a study of a Green IS implementation – a municipal Internet of Things (IoT) solution which was expected to decrease the carbon emissions produced by urban waste collection in Sweden. Using a mixed methods approach, we present qualitative findings from interviews & project meetings as well as quantitative findings from a Life Cycle Assessment (LCA). We find that (1) the environmental impact of the connected litter-bins – however small – is not necessarily offset by any significant benefits, and (2) the most significant way for the stakeholders to reduce environmental impact is to utilize more ecologically friendly trash bags.

The Internet of Things (IoT) is expected to transform the way we live, work, and learn. Using IoT could thus be a game-changer for municipalities towards sustainability. The Swedish municipality of Södertälje strives to develop IoT concepts and use open data for a sustainable and inclusive society. The goal of this study was to explore how IoT can enable route optimization and placement planning for increased operational efficiency. The goal was also to enhance the knowledge of the environmental and social benefits of IoT systems in the waste collection system in Södertälje. The analysis is based on Life Cycle Assessment (LCA) and interviews. The results show a minor climate change impact for the IoT solutions in the overall smart waste collection system. The major climate impact contributor was instead associated with the trash bags used. Additionally, the study showed that the performance of the system relies on smart planning of the operations and the transportations.

Södertälje kommun har höga ambitioner att drastiskt sänka sin klimatpåverkan och har målet att inte ha några nettoutsläpp av växthusgaser år 2030. För att nå dessa mål spelar avfallssektorn i Södertälje kommun en avgörande roll, vilket också innebär ett behov av större involvering och ett större engagemang från medborgare och företag. Som en del i det arbetet skapades projektet Det inkluderande, hållbara och uppkopplade samhället. Projektet är ett samarbete mellan Södertälje kommun, Telge Återvinning, RISE Research Institutes of Sweden och Umeå Universitet och avser att undersöka hur IoT-genererad data kan ha dubbel nytta i att både skapa externt medborgarvärde och internt organisatoriskt värde i Södertälje kommuns omställning till en hållbar stad. Denna rapport inkluderar en nulägesanalys över tre tematiserade områden; digitalisering, livscykelanalys (LCA), och medborgardialog. Södertälje kommun har tillsammans med Telge Nät byggt upp ett så kallat LoRaWAN (ett trådlöst nätverk med dubbelriktad kommunikation) i Södertälje för att underlätta kommunikation mellan sensorer i uppkopplade enheter. 169 papperskorgar har också försetts med sensorer som mäter fyllnadsgrad, vilket genererat ett proof-of-concept för hur uppkopplad utrustning kan möjliggöra ruttoptimering och placeringsplanering. Att koppla upp en papperskorg innebär i praktiken att man fäster en sensor i locket på befintliga kärl. Denna sensor känner sedan av fyllnadsgraden i papperskorgens plastpåse med jämna mellanrum. Initiativet kring uppkopplade papperskorgar har medfört inlärning på flera nivåer – såväl utvecklarna som utformar sensorerna, som medarbetarna som förlitar sig på dem, har behövt tänka i nya banor och ompröva invanda arbetssätt. Värt att notera är att personalen behöver besöka samtliga områden där papperskorgar finns trots sensortekniken i och med att deras arbetsuppgifter även inkluderar renhållning av gator och vård av grönytor. Det vill säga, det föreligger i nuläget inte en kvantitativ ekonomisk vinst utan snarare en kvalitativ nytta i form av en potentiellt renare stad. Bland de system som Södertälje kommun använder ses två som särskilt intressanta i relation till Sakernas Internet enligt denna nulägesanalys. På en operativ nivå har Infracontrol potential att anta rollen som ”spindeln i nätet” där status på uppkopplad utrustning kan hanteras. På en strategisk nivå erbjuder verktyget Maptionnaire möjligheter att aggregera, analysera, och presentera data från uppkopplad utrustning. För att realisera potentialen hos dessa (och andra) verktyg krävs dock att Södertälje kommun ställer nya krav och utarbetar nya rutiner vid upphandling då kostnaderna för att integrera uppkopplad utrustning annars skulle bli ohållbar. En LCA har genomförts för att utvärdera miljöpåverkan från Internet of Things (IoT) systemet i Södertälje centrum för smart sophämtning ur ett livscykelperspektiv. Med koppling till kommunens klimatstrategi har miljöpåverkan med fokus på klimatpåverkan prioriterats. Den visar att IoT-systemet enbart utgör en liten del av klimatpåverkan (122 kg CO2 eq per år), vilket främst härrör från gateways (50%) och sensorer (27%) och användning av Internet (23%). Sophämtningen bidrar med cirka 12 ton CO2 eq per år, vilket främst bidrog till användningen av fossilbaserade avfallspåsar i plast (96%) och HVO-baserade transporter (4%). Vidare visar LCAn att potential för framtida klimatsmart sophämtningssystemet ligger inom minskad användning av fossila plastpåsar och smart planering av sophämtning för att reducera transporter. Södertälje har redan minskat sin klimatpåverkan från transporter (under 2016) genom byte från diesel till HVO. För ett system med 160 papperskorgar (studiens utgångspunkt) innebar detta 83% minskning, från 2,3 ton till 380 kg. Enbart två ton av denna minskning härrör från fossilfria transporter (resp. 8,75 ton för ett möjligt framtida system med 700 papperskorgar). Dock visar resultaten att ännu mer klimatpåverkan kan minskas genom att inte använda fossila plastpåsar, nästan 12 ton (resp. 50 ton för 700 papperskorgar). Detta motsvara fem resor till Thailand (2,5 ton per resa) eller utsläpp för fyra invånare (2,8 ton per invånare) för året 2030. För ett system med 700 papperskorgar betyder det minst 20 resor till Thailand eller utsläpp för upp till 20 invånare. Vidare har projektet ett fokus på inkludering av medborgare i frågor kring hållbarhet, med syftet att informera, engagera och inkludera medborgare i målet med att uppnå hållbar resurshantering. Medborgardialog kan ske på många olika vis och innebära olika saker. Nulägesanalysen visar att flera olika aktiviteter genomförts på området, och att dessa framförallt kan kopplas till kategorierna ”information” och ”konsultation”, men där också det finns kommande inslag av ”dialog” med till exempel det hackathon som planeras. Från nulägesanalysen noterades dock en möjlighet till utökat fokus på medborgardialog i Södertälje, samt att det finns en medvetenhet om behovet av att inkludera många olika grupper i denna dialog, men det noterades även en utmaning vad gäller inkludering och olika språk. Denna rapport har fokus på nulägesanalys. I och med denna analys går projektet sedan in i en ny fas, med fokus på test och utvärdering av koncept, med ett fortsatt fokus på digitalisering, miljöbedömning och medborgardialog. Ett hackathon, Hack for Södertälje, planeras också på projektets tema: Det inkluderande, hållbara och uppkopplade samhället.

Internet of things (IoT) is expected to transform the way we live, work, and learn. Using IoT can be a game-changer for municipalities to move towards sustainability. Within the Vinnova financed project, the municipality wants to explore how IoT can enable route optimization and placement planning for increased operational efficiency. The aim of this study is to enhance the knowledge of the environmental benefits of IoT systems in the waste collection system in the city center of Södertälje. This life cycle assessment, LCA, will support the project by identifying environmental hotspots. The LCA study was performed in Jan-Sep 2021. The functional unit of the study has been set to 1 year of IoT system service for 160 litter bins in city center of Södertälje. The studied system is a cradle-to-grave system, including raw materials, sensors and gateways, use phase, and end of life the sensors and gateways, internet connection, as well as the cloud services. Inventory information have been collected mainly from Södertälje, suppliers, and the service providers. Generic data, such as electricity mix, and transports have been taken from the Ecoinvent database and literature. This study has evaluated the environmental impacts of IoT system in Södertälje for the case of smart waste collection system installed in the city center in a life cycle perspective. The objective of the study has been: 1. To estimate the environmental impact (with focus on climate change impact) of IoT system in Södertälje and find out the hotspots within the system in a life cycle perspective. The climate change impact of the IoT system solution in Södertälje is estimated about 120 kg CO2eq per year, which mainly contributes from the gateways (50%) and sensors (27%) and the use of internet (23%). 2. To estimate the environmental impact (focus on climate change impact) of the waste collection system (without IoT system) and find out the hotspots within the system. The climate change impact of the current waste collection system in the city centre of Södertälje contributes approximately 12t CO2eq per year, which mainly contributed from the use of fossil-based plastic trash bags (96%) and the HVO based transport (4%). 3. To compare the current with the future waste collection system (including IoT system for planning and service). To compare the current with the future waste collection system, we use scenarios (see Figure 20 for results). At the starting point of the study (scenario 1), we present results that are based on assumptions and have the same CO2 emissions for the transport and the trash bags. The results were based on diesel (50%) and recycled plastic trash bags (50%). The recycled plastic is made of 80% recycled LDPE and 20% virgin LDPE (Tingstad, 2021). The next step (scenario 2) of the study, we present results that are based on direct data of the current system. The results were based on HVO and fossil trash bags, which results into 11.5 t CO2 for fossil bags and 380 kg CO2eq per year for transport and 120 kg CO2eq extra for the IoT system. The last step (scenario 3) of the study, we present results that are based on future assumptions. The results were based on using no bags and no CO2 emission from bags, which results into 120 kg CO2eq for the IoT system and 380kg CO2eq for the transport and 0 kg CO2eq for the trash bags. The future waste collection system needs to be better than the current system. That means, the future waste collection system needs to reduce the CO2eq emissions by at least 120 kg CO2eq to break-even the extra IoT system. For the IoT system to have an effect, at least 32% of the transport (km) or the number of trash bags used need to be reduced (50 bins of 160 bins), in order to outweighs the extra CO2eq from the IoT system (Figure 21). - A reduction of trp km or trash bags by 32% reduce CO2eq by 120 kg. (=IoT system). - A reduction of trp km or trash bags by 64% reduce CO2eq by 240 kg. (> IoT system).