Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Modeling of an Eco Factory for the Apparel Sector
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The objective of the project was to design and model an eco-factory for the apparel sector. The apparel sector comprises one of the major industries in the world; contributing to 2% of the world’s gross domestic product (GDP). The industry holds a market value of three trillion dollars, whilst providing employment to nearly 25 million people globally. A significant proportion of apparel manufacturing occurs across Asia; attributed to several factors, such as low costs associated with labour, land, and utilities.

The initial data was obtained through an exhaustive literature review, followed by site visits to Sri Lanka and India, where a significant proportion of data was collected by means of observations, calculations and interviews. A virtual factory was modelled for the city of Batticaloa, Sri Lanka, based on data collected during the site visits, as well as software simulations. The factory had an electricity demand of 1,509.7 MWh, drinking water requirement of 7.975 m3 / day, thermal demand of 578.39 kW and an organic waste output of 78 tons/ year, while having an unused roof space of 9,732 m2.

The analysis was conducted using three software packages; DIALux, IDA ICE and HOMER. The inputs from several stakeholder groups obtained during the site visits provided a practical overview of the proposed model. An analysis of the potential resources for the system indicated that solar PV was a suitable source, owing to the availability of large roof areas at apparel factories, as well as the high global horizontal irradiation (GHI) in the regions where the industry is located.

Two scenarios were modeled: grid connected and off-grid, which offered greater operational flexibility and comparison on the returns on investment. The LCoE for the two scenarios: grid tie and off grid, provided promising results with US$ - 0.00793/ kWh and US$ 0.07549/ kWh respectively. These values were well below the current tariffs offered for the industrial sector, which is expected to rise over time. From an environmental perspective, the system emits a significantly low level of greenhouse gases to the atmosphere. For the off-grid system, this level is as low as 347 kg CO2 (eq)/ year. Two sensitivity variables were identified for the analysis: the costs for biomass and batteries. The analysis indicated that the LCoE is more sensitive to the cost of biomass, compared to that of the batteries, proving that a sustainable supply chain of biomass is a key element for the success of this system.

The results of this project prove a valid case for the adoption of sustainable practices for industries in the manufacturing sector, with the provision of potable drinking water for its employees, whilst clean and affordable electricity is utilized for meeting production demands, which could contribute immensely to the success of the global sustainable development goals.

Abstract [sv]

Syftet med studien var att designa och modellera en eko-fabrik avsedd för modeindustrin. Modeindustrin är idag en av de mest omfattande branscher i världen; den bidrar till 2% av världens bruttonationalprodukt (BNP). Det är en kosmopolitisk industri och den innehar uppemot 25 miljoner medarbetare och ett marknadsvärde på tre biljoner dollar. En betydande andel av klädproduktionen sker i Asien; hänförlig till flera faktorer, till exempel låg mark, redskaps och arbetskraftskostnad.

Grunddata erhölls genom en genomgripande litteraturgranskning och sedermera besök i Sri Lanka och Indien. En betydande del av data ackumulerades genom observationer, beräkningar och intervjuer. En virtuell fabrik modellerades i den Sri Lankesiska staden Batticaloa. Modellen baserades på data som samlats in under besöket i Sri Lanka, samt på programvaresimuleringar. Fabriken hade en elförbrukning på 1,509,7 MWh, dricksvattenbehov på 7,975 m3/dag, värmebehov på 578,39 kW och en kompostering på 78 ton/år. Fabriken hade dessutom ett oanvänt takutrymme på 9,732 m2.

Undersökningen genomfördes med tre mjukvarupaket; DIALUX, IDA ICE och HOMER. Ett flertal intressegrupper erhölls under besöken, deras respons och omdöme hjälpte att frambringa en konkret vision av den föreslagna modellen. En analys av de potentiella resurserna för systemet visade att fotovoltaik var en användbar energikälla tack vare tillgången till stora takytor hos klädfabriker. Även den globala horisontella bestrålningen i de regioner där fabrikerna är belägna var en bidragande faktor till detta.

Två scenarier gestaltades: en nätansluten och en off-grid, vilket möjliggjorde större operativ flexibilitet och ingående jämförelse av avkastningen av kapitalet. LCoE för de två scenarierna: nätanslutning och off-grid gav lovande resultat i form av 0,00793 Amerikanska Dollar/kWh respektive 0,07549 Amerikanska Dollar/kWh. Dessa värden låg långt under modeindustrins nuvarande kostnader i Sri Lanka. Kostnaderna förväntas öka över tid. Ur ett miljöperspektiv avger systemet en betydligt låg nivå av växthusgaser till atmosfären. För off-grid-systemet är denna nivå så låg som 347 kg CO2 (ekv)/år. Två känslighetsvariabler identifierades för undersökningen: kostnaderna för biomassa och kostnaden för batterier. Undersökningen visade att LCoE är mer känslig för biomassans kostnad jämfört med batteriernas, vilket visar att en hållbar försörjningskedja av biomassa är ett nyckelelement för detta systems framgång.

Resultaten av studien är betydande för hållbar utveckling inom produktionssektorn. Studien påvisar att det är möjligt att tillhandahålla rent dricksvatten för de anställda samtidigt som man drar nytta av de överkomliga priserna för högkvalitativ el för att möta produktionskraven. Detta kan bidra oerhört mycket till att nå de globala målen för hållbar utveckling.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 110
Series
TRITA-ITM-EX 2018 ; 203
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-245217OAI: oai:DiVA.org:kth-245217DiVA, id: diva2:1294397
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-03-07 Created: 2019-03-07 Last updated: 2019-03-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(17432 kB)21 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 17432 kBChecksum SHA-512
3c4811655c657c9d3e17d3507975c81efcba67bcc8c30a949ddcefb44d97cf05414d72cf071a454336c9bb08005e081f7b7939004eb956b01d273134913cf479
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 21 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 42 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf