Digitala Vetenskapliga Arkivet

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
High-Level Estimate of the ICT and E&M Sectors’ Material Footprint in 2020
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering.
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Högnivåuppskattning av ICT- och E&M-sektorernas materialavtryck 2020 (Swedish)
Abstract [en]

The rapid advancement and widespread adoption of technology have significantly increased the material demands of the Information and Communication Technology (ICT) and Entertainment and Media (E&M) sectors. As these industries continue to grow, it is crucial to understand the environmental impacts associated with their material use to promote sustainable practices. Previous studies have highlighted the substantial environmental footprint of these sectors, but there is a need for updated data and comprehensive analysis to inform better decision-making and policy development. This study aims to estimate the material footprints for the ICT and E&M sectors in 2020. The assessment builds on a previous study for 2015 and considers four different perspectives, using life cycle assessment (LCA) and life cycle thinking on materials used by products in the sectors. The perspectives examined include: i) the weight of materials; ii) the carbon footprint associated with the materials, with a focus on the Raw Material Acquisition (RMA) and End of Life Treatment (EoLT) stages; iii) toxicity impacts of RMA and EoLT; and iv) resource depletion based on RMA. 

The analysis, based on a top-down and bottom-up perspective under specified assumptions such as the materials used are comparable to the global average usage, shows that these sectors account for approximately 0.5% of the global annual consumption of the selected materials. However, the sectors account for up to 70- 80% of the total consumption of some rare and special materials, such as indium, gallium, and germanium. For greenhouse gases (GHGs) effects contributed by the selected materials, the ICT and E&M sectors accounted for about 0.6% of the total carbon footprint for the selected materials and around 0.5% of the total global carbon footprint. The findings from the material toxicity assessment using the impact assessment method ReCiPe showed that approximately 1.3% of the global material toxicity potential was contributed by the materials used in the ICT and E&M sectors. Finally, the resource depletion potential within these sectors ranges from 14% to 40% of the total global depletion for the selected materials, depending on the evaluation methods for resource depletions employed. Gold, antimony, and silver are the leading contributors in this category. In particular, the findings indicate that the ICT and E&M sectors have a more significant resource depletion and toxicity impact than their share of total annual material usage suggests, with gold and copper being identified as particularly impactful materials. Additionally, circular economy (CE) strategies and recycling are important concepts that significantly affect impacts. The applied top-down method provides only coarse estimates, a more coordinated bottom-up approach analysing materials via products along the recycling could complement the estimations and potentially reduce uncertainty and increase the accuracy of the estimates. 

Abstract [sv]

Den snabba utvecklingen och utbredda användningen av teknik har avsevärt ökat de materiella kraven från sektorerna informations- och kommunikationsteknik (IKT) och underhållning och media (E&M). När dessa industrier fortsätter att växa är det avgörande att förstå miljöpåverkan som är förknippad med deras materialanvändning för att främja hållbara metoder. Tidigare studier har visat på det betydande miljöavtrycket för dessa sektorer, men det finns ett behov av uppdaterade data och omfattande analyser för att ge bättre beslutsfattande och policyutveckling. Denna studie syftar till att uppskatta materialavtrycken för IKT- och E&M-sektorerna 2020. Bedömningen bygger på en tidigare studie för 2015 och överväger fyra olika perspektiv, med hjälp av livscykelanalys (LCA) och livscykeltänkande på material som används av produkter i sektorer. De perspektiv som granskas inkluderar: i) vikten av material; ii) koldioxidavtrycket som är förknippat med materialen, med fokus på råvaruanskaffning (RMA) och End of Life Treatment (EoLT) stadierna; iii) toxicitetseffekter av RMA och EoLT; och iv) resursutarmning baserat på RMA. 

Analysen, baserad på ett top-down- och bottom-up-perspektiv under specificerade antaganden som att materialen som används är jämförbara med den globala genomsnittliga användningen, visar att dessa sektorer står för cirka 0,5 % av den globala årliga förbrukningen av de valda materialen. Sektorerna står dock för upp till 70–80% av den totala förbrukningen av vissa sällsynta och speciella material, såsom indium, gallium och germanium. För växthusgaseffekter (GHG) från de utvalda materialen, stod IKT- och E&M-sektorerna för cirka 0,6 % av det totala koldioxidavtrycket för de utvalda materialen och cirka 0,5 % av det totala globala koldioxidavtrycket. Resultaten från materialtoxicitetsbedömningen med användning av konsekvensbedömningsmetoden ReCiPe visade att cirka 1,3 % av den globala materialtoxicitetspotentialen bidrog till material som användes inom ICT- och E&M-sektorerna. Slutligen sträcker sig resursutarmningspotentialen inom dessa sektorer från 14 % till 40 % av den totala globala utarmningen för de valda materialen, beroende på de utvärderingsmetoder för resursutarmning som används. Guld, antimon och silver är de ledande bidragsgivarna i denna kategori. I synnerhet tyder resultaten på att IKT- och E&M-sektorerna har en mer betydande resursutarmning och toxicitetseffekt än vad deras andel av den totala årliga materialanvändningen antyder, där guld och koppar identifieras som särskilt påverkande material. Dessutom är strategier för cirkulär ekonomi (CE) och återvinning viktiga begrepp som avsevärt påverkar effekterna. Den tillämpade top-down-metoden ger bara grova uppskattningar, en mer samordnad nedifrån-och-upp-analys av material via produkter längs återvinningen skulle kunna komplettera uppskattningarna och potentiellt minska osäkerheten och öka uppskattningarnas noggrannhet. 

Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Series
TRITA-ABE-MBT ; 24636
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-353300OAI: oai:DiVA.org:kth-353300DiVA, id: diva2:1897923
Educational program
Master of Science - Sustainable Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-09-16 Created: 2024-09-16 Last updated: 2024-09-18Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Sustainable development, Environmental science and Engineering
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 181 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