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
Life cycle analysis on phase change materials for thermal energy storage.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Sustainable energy sources and utilization is a large area of interest and the developments are moving fast. Recently, thermal energy storage in the form of phase change materials other than water have caught more interest and a need of analysis for the entire life cycle of the materials have appeared. Previous work in the area shows that health and safety aspects of the products’ life cycle have been neglected and comparisons between different phase change materials other than water are sparsely researched. The objectives for this report are to compare three different phase change material intended for thermal energy storage in a life cycle analysis point of view with both environmental and health and safety aspects. A screening process of materials was subsequently performed in order to find suited materials given the objective (Octadecane, Xylitol and Manganese Nitrate Hexahydrate), taking into consideration the relevance in the scientific community amongst other criteria. The life cycle is in this work bounded from cradle to grave without recycling and for a thermal energy storage heating system operating in Scandinavian climates assuming 52 cycles per year. The results indicate that Octadecane are preferable in terms of global warming potential over 100 years (ca 4.5 kg CO2/kg Octadecane produced) and Xylitol more preferable in terms of cumulative energy demand (ca 21.5 MJ per kg Xylitol produced) and energy payback time (1.17 years). The health and safety aspects are difficult to evaluate in terms of working conditions and ecotoxicity but a simple scale have been put to use to give an overview of the health risk associated with each material. In the health and safety aspects Xylitol also show the most promise but further development of a methodology for evaluating these terms are recommended.

Abstract [sv]

Hållbar energiteknik är ett omtalat och snabbt utvecklande område där fasomvandlandematerial för termisk energiförvaring har dragit till sig uppmärksamhet. På grund av denna uppmärksamhet har behovet för en fullständig livscykelanalys för de relevanta materialen uppkommit. Föregående rapporter och journaler om ämnet har visat brister i fokus på hälso- och säkerhetsaspekter och i jämförelse med andra fasomvandlandematerial än paraffiner och vatten. Målet med denna rapport är att utföra och jämföra livscykelanalyser för tre olika fasomvandlandematerial med både miljöaspekter och hälso- och säkerhetsaspekter. En urvalsprocess av intressanta material har därmed genomförts för att hitta lämpliga kandidater att undersöka (Oktadekan, Xylitol och Mangan nitrat hexahydrat), med avseende på bl.a. hur mycket materialen studerats inom termisk energiförvaring. Livscykeln inom denna rapport är bunden från Cradle-to-grave utan återvinning av material och opererar under skandinaviska förhållanden med 52 värmecykler per år. Resultaten indikerar att Oktadekan är mest lämpad för globaluppvärmnings potential över 100 år (ca 4,5 kg CO2/kg Oktadekan producerad) och Xylitol mest lämpad för kumulativt energikrav (ca 21,5 MJ per kg Xylitol producerad) samt återbetalningstid för energi (1,17 år). De hälso- och säkerhetsaspekterna är svåra att definiera inom arbetsförhållanden och ekotoxicitet men en enkel skala baserad på ’GHS hazard statements’ har etablerats för att få en överblick över materialens hälsorisk. Även här visade Xylitol vara mest lämpad men fortsatt utveckling av en metodik för att analysera dessa aspekter rekommenderas.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 62
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:329
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-264526OAI: oai:DiVA.org:kth-264526DiVA, id: diva2:1373953
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-28 Created: 2019-11-28 Last updated: 2019-11-28Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1781 kB)4 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1781 kBChecksum SHA-512
1f14afd135b3d4be188d690f9593a84bcf3336bd8ce1377d6dd2aa3ccfa14529c7fd2cf9d4808009a6798372ae5e91ebb116f2d957df49c0bf0e51d73f15f00d
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 4 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: 4 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