Developing a Parameterized Embodied Emissions Calculator for telecommunication networks equipment (PEEC)

• Main Author: Madon, Maël
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) 2021
• Subjects: Computer and Information Sciences; Data- och informationsvetenskap
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-292198

Temperature on the surface of the earth has already increased by 1°C above pre-industriallevels. To have a chance to keep global warming under 1,5°C, greenhouse gas emissions fromhuman activities should be halved by 2030, reaching net zero in 2050. Every business sectoris concerned. Although the Information and Communication Technology (ICT) sector can bepart of the solution by enabling the emergence of more sustainable practices, it remains anindustry with a considerable footprint.The work in this thesis helps to estimate a part of this footprint. We developed PEEC, aParameterized Embodied Emission Calculator, allowing to assess the greenhouse gasemissions due to telecommunication network equipment. PEEC counts the cradle-to-gateemissions, i.e. the emissions of all activities happening before the use of the product (miningand transformation of raw material, production of components, assembly, packaging,transport, and support operations). It is a flexible and user-friendly MS Excel worksheet,intended for users with different level of knowledge on the product. PEEC could assist mobileoperators to report their scope 3 emissions, support research projects, and help answeringquestions related to embodied footprint of telecom network products in the industry. At thisstage, the tool has been trialed at an older Ericsson base station and conditions from 2014.This showcased the functioning of the tool and estimated the embodied carbon emissions ofthe assessed base station at 4,4 tons CO2eq, consisting of 1,8 tons in the raw material phase,1,6 tons in the production phase, 0,7 tons during the transport along the supply chain and 0,4tons for Ericsson’s own activities. Detailed conditions behind these numbers are provided inthis report.Prior to the implementation, user expectations on such a tool have been collected and usedto build the requirements. Usability have also been taken into account through workshopsand discussions with stakeholders. Throughout the project, we tried to balance the trade-offbetween the scientific rigor of Life Cycle Assessment (LCA) and the needs of the industry.Previous LCA models and established standards in the field have provided the foundation ofthe embodied emission model, transparently described in this report.LCAs of complex products such as ICT hardware with dynamic and global supply chains havehigh uncertainties. The results given by a simplified LCA tool like PEEC have even higher ones.The sensitivity analysis reveals a large dependance of the results for embodied emissions onmaterial emission factors such as aluminum or gold, and production emission factors such asthe manufacturing of integrated circuits. In general, the user should be careful with theassumptions used and always co-present the results with details regarding assumptions,boundaries and data sources as well as a disclaimer. === Jordens globala temperatur har redan ökat med 1°C jämfört med förindustriell tid. För attundvika en global uppvärmning över 1,5°C, behöver växthusgasutsläpp från mänskligaaktiviteter halveras senast till år 2030 och nå netto noll år 2050. Samtliga sektorer har ettansvar att minska sina utsläpp. Även om informations- och kommunikationstekniksektorn(IKT) kan utgöra en del av lösningen genom att möjliggöra utvecklingen av mer hållbarapraktiker, förblir sektorn en industri med ett betydande miljöpåverkan.Det här examensarbetet bidrar till att kunna estimera en del av detta avtryck. Vi skapadePEEC, en parametermodell för de utsläpp som kan kopplas till en produkt redan innan dentas i drift (eng. embodied emissions) som gör det möjligt att uppskatta sådanaväxthusgasutsläpp från utrustning avsedd för telekommunikationsnät. PEEC beräknar alltsåsamtliga s k vaggan-till-grinden utsläpp: utsläpp från alla aktiviteter som sker innananvändning av produkten (såsom utvinning och omvandling av råvaror, produktion avkomponenter, montering, förpackning och transport). Verktyget PEEC är ett flexibelt ochanvändarvänligt kalkylblad i MS Excel, avsett för användare med olika kunskapsnivåer omtelekom-produkter. PEEC kan hjälpa mobiloperatörer att rapportera sina Scope 3-utsläpp,stödja forskningsprojekt och besvara frågor relaterade till vaggan-till-grinden utsläpp förtelekomnätprodukter. I detta skede har verktyget testats på en äldre Ericsson-basstation ochmed data gällande år 2014. Detta test visade att verktyget fungerar och skattade vaggantill-grinden utsläppen från den bedömda basstationen till 4,4 ton CO2-ekvivalenter. Deskattade utsläppen bestod av 1,8 ton från råvaruutvinning, 1,6 ton från produktion, 0,7 tonfrån transporter längs försörjningskedjan och 0,4 ton från Ericssons egen verksamhet.Beräkningar för dessa siffror finns detaljerade i denna rapport.Före implementeringen av verktyget har användarnas förväntningar undersökts och använtstill att specificera krav på verktyget. Användbarheten har betraktats genom workshops ochdiskussioner med intressenter. Under hela projektet gjordes en avvägning mellan de högakraven på en vetenskapligt korrekt livscykelanalys (LCA) och branschens behov. TidigareLCA-modeller och etablerade standarder inom IKT-branschen har legat till grund för denanvända modellen för vaggan-till-grinden utsläpp, vilken beskrivs vidare i denna rapport.Livscykelanalyser för komplexa produkter såsom IKT-hårdvara med dynamiska och globalaleveranskedjor har en hög osäkerhet. Osäkerheten hos resultaten från ett förenklat LCAverktygsom PEEC blir därmed ännu högre. Känslighetsanalys har därför genomförts ochvisar att storleken på vaggan-till-grinden utsläppen starkt kan kopplas tillmaterialemissionsfaktorer för metaller såsom aluminium eller guld, ochproduktionsemissionsfaktorer såsom tillverkning av integrerade kretsar. I allmänhet böranvändaren vara försiktig med vilka antaganden som görs samt vara noga med att alltidpresentera resultaten tillsammans med detaljer angående gjorda antaganden,avgränsningar och informationskällor samt en varning om att resultaten bara gäller för deförutsättningar som anges.