Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Global Warming Potential of a Smartphone: Using Life Cycle Assessment Methodology
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
2013 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Miljöpåverkan an en 'Smartphone' i form av Global Uppvärmningspotential : analys med med metodik från livscyckelanalys (Swedish)
Abstract [en]

The global development and usage of smartphones are rapidly increasing. Further, the high capacity and functionality of these devices indicate high technological manufacturing processes and complex supply chains. Thus it is of interest to investigate the potential environmental impacts of a smartphone, from a life cycle perspective.

This study uses a Life Cycle Assessment (LCA) methodology in order to evaluate the potential environmental impacts of a smartphone, in particularly the smartphone Sony XperiaTM T. Environmental in- and outflows, including resources, emissions to air, water and soil as well as waste treatment and electric energy consumption are quantified for the entire life cycle of the smartphone. The system boundary for the LCA includes raw material acquisition, production, in- and outbound transportation, utilization and end-of-life treatment for a smartphone with an estimated lifetime of 3 years. All phone components and processes as well as the charger, USB-Cable, headset, delivery box, instruction manuals and the use of network infrastructure have been included within this boundary. The data collection process involved dismantling and analyzing a Sony XperiaTM T smartphone to gain knowledge on the hardware and collecting information from Sony Mobile and Ericsson Research and partially from external sources for major smartphone processes. GaBi 6.0 Software was used for the modeling and analysis. Sensitivity analysis was performed on different parameters of the model to evaluate the effects of the assumptions and methodological choices adopted for the study. The chosen characterization model for this study is established by the Institute of Environmental Sciences (CML). The analysis of the LCA results focus on the CML global warming potential (GWP) impact category and present figures representing the carbon dioxide equivalents (kg CO2e) for each life cycle stage of the smartphone.

According to this LCA study, the Sony XperiaTM T smartphone, excluding accessories and network usage, produces a total of 45 kg CO2e to the atmosphere during its entire lifetime, when considering medium usage and a Swedish electricity mix for the use stage. This corresponds to the amount released when driving an average European car for approximately 300 km. The life cycle stage that is calculated to have the most significant environmental impact on the results is the production stage, accounting for just above 30 kg CO2e. Activities with main contributions to the total GWP impact include integrated circuit (IC) production, phone shell raw material acquisition and production followed by smartphone assembly and distribution. If accessories and mobile network are included, the total life cycle impact is 68 kg CO2e for the assessed scenario. As no results are available for other impact categories, no conclusions can be made related to impacts such as eutrophication and acidification.

If a global electricity mix is applied, the total results for the smartphone including accessories and network usage increase to 117 kg CO2e for the moderate user scenario for the 3 year life cycle period. This corresponds to approximately 40 kg CO2e per year which is equivalent to the amount released when driving an average European car for 270 km. Excluding accessories and network usage, the life cycle impact for the smartphone for this alternative is 51 kg CO2e.

A parameter model in Microsoft Excel, based on multiple parameters, has also been constructed as an integrated part of this study. This parameter model is aimed to provide results for smartphone models that differ in look and performance and also aimed to be applied for tablets.

Abstract [sv]

Den globala utvecklingen och användningen av ’smartphones’ ökar allt snabbare i dagens samhälle. Högre krav på både prestanda och kapacitet resulterar i hög-teknologiska tillverkningsprocesser och komplexa leverantörskedjor. Det är därför viktigt att, ur ett livscykelperspektiv, utforska potentiell miljöpåverkan som en 'smartphone’ kan ha.

Detta examensarbete genomfördes på Ericsson Research i nära samarbete med Sony Mobile. Syftet med denna studie är att genomföra en Livscyckelanalys (LCA) på en ’smartphone’, i detta fall en Sony XperiaTM T, och uppdatera en tidigare LCA studie utförd på Ericsson och Sony Ericsson 2008. Miljömässiga in och ut flöden till och från systemet inklusive resurser, utsläpp till vatten, luft och mark samt avfallshantering och energi användning har kartlagts där dessa flöden är kvantifierade för den totala livslängden av produkten.

Den definierade systemgränsen för LCA:n inkluderar framställning av råmaterial, produktion, interna/externa transporter, användning och avfallshantering för en ’smartphone’ med en uppskattad livslängd på 3 år. Alla väsentliga ’smartphone’ komponenter och processer samt laddare, hörlurar och nätverksinfrastruktur har inkluderats inom denna gräns. Mjukvaran GaBi 6.0 har används för modelleringen och analysen. Kvalitets- och känslighets –analys av data har utförts på olika parametrar av modellen för att kunna utvärdera effekterna av metod val som har gjorts för denna studie. Den utvalda karakteriseringsmodellen för denna studie är fastställd av Institute of Environmental Science (CML). Analysen av LCA resultaten fokuserar på CMLs miljöpåverkanskategori för global uppvärmning där värdena är presenterade i koldioxidekvivalenter för varje livscykelfas för en ’smartphone’. Data-insamlingsprocessen omfattade isär plockning av en Sony XperiaTM T ’smartphone’ med syftet att öka kunskapen om hårdvaran samt insamling av information från Sony Mobile, Ericsson samt från externa källor för de större 'smartphone’-processerna.

Enligt denna LCA studie producerar, med undantag för tillbehör och nätverksanvändning, Sony XperiaTM T ’smartphone’ totalt 45 kg koldioxidekvivalenter under produktens hela livslängd med genomsnittlig svensk el-mix under användarfasen. När ett globalt el-mix genomsnitt tillämpas i livscykelanalysen blir resultat 51 kg koldioxidekvivalenter. Detta motsvarar mängden av koldioxidutsläpp när man kör en genomsnittlig bil 300 km respektive 350 km. Livscykelfasen som har störst miljöpåverkning på resultatet är produktionsfasen som står för 30 kg koldioxidekvivalenter.

En parametermodell i Microsoft Excel har konstruerats som en del av examensarbetet. Denna modell är skapad för att kunna användas då resultat önskas för en mobiltelefonmodell med annat utseende och kapacitet än Sony XperiaTM T ’smartphone’.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 101 p.
Trita-IM-EX, 2013:01
National Category
Environmental Management
URN: urn:nbn:se:kth:diva-136993OAI: diva2:677729
Subject / course
Industrial Ecology
Educational program
Master of Science - Sustainable Technology
Available from: 2013-12-10 Created: 2013-12-10 Last updated: 2013-12-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2088 kB)5436 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2088 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Environmental Management

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 5436 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

Total: 1755 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link