Comparative life cycle assessment for different steel materials in passenger ship’s hull construction
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2023-03-20
Department
Major/Subject
Marine Technology
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)
Language
en
Pages
61
Series
Abstract
Maritime activity plays an important role in current economic and social systems. The beneficial consequences of this activity are contrasted by the emissions that result as a by-product. These emissions need to be reduced. This thesis presents an implementation of comparative Life Cycle As-sessment (LCA) for steel alternatives used in hull construction of passenger ships. The phases of the ship’s life cycle considered in the LCA method are building, operation, and dismantling. The method allows the comparative investigation of the impact on climate change, defined as carbon dioxide equivalent. The developed implementation of LCA is applied to study three material alternatives in a ro-pax vessel. The first is a reference case for the ship us-ing traditional steel. The second is a lightweight, high tensile steel case, that investigates the use of high tensile steel with a yield strength up to 690 MPa. The third investigates steel produced using new production methods, which result in a fossil-free steel. The impact on climate change is 94% and 99% for the lightweight and fossil-free steel cases respectively, compared to the reference case. The cases differ in the processes that are affected by the implementation of the different materials. The most important phase of the life cycle affected in the high tensile steel case is the operational phase. In the fossil-free steel case, the only affected process is the steel production. Considering that this work is the first systematic LCA analysis of passenger ship hull steel materials, there is space for future research. The quality of the input data can be improved, with respect to the iterative nature of LCA. Also, the boundaries of the study can be expanded to include for instance shipyard internal logistics.Maritim aktivitet spelar en stor roll inom de nuvarande ekonomiska och sociala systemen. De gynnsamma följderna av denna aktivitet står i kontrast med utsläppen som produceras som en biprodukt. Dessa utsläpp måste reduceras. Denna magisteruppsats presenterar en tillämpning av jämförande livscykelanalys på stålalternativ som används inom passagerarfartygs skrovkonstruktion. Faserna i fartygets liv som undersöks är byggnads-, bruks-, och skrotningsfasen. Metoden gör en jämförande undersökning av klimatpåverkan, definierad som koldioxidekvivalenter, möjlig. Den utvecklade tillämpningen av jämförande livscykelanalys används för att undersöka tre materialalternativ i ett ro-pax fartyg. Det första är ett referensfall där fartyget byggts av traditionellt stål. Det andra är ett lättviktsfall, som undersöker användandet av höghållfast stål med en sträckgräns upp till 690 MPa. Det tredje undersöker användandet av stål, som producerats enligt en ny metod, vilken resulterar i fossilfritt stål. Påverkan på klimatförändringen är 94% respektive 99% för lättviktsfallet och det fossilfria fallet jämfört med referensfallet. Fallen skiljer sig från varandra i vilka processer som påverkas av användningen av de nya materialen. Den viktigaste processen som påverkas i höghållfast stål fallet är bruket av fartyget. I det fossilfria stål fallet påverkas endast processen i vilken stålet produceras. Då det här är den första systematiska livscykelanalysen av passagerarfartygs stålalternativ för skrovkonstruktion, finns det utrymme för förbättringar av framtida studier. Kvaliteten på data som använts kan förbättras som en del av livscykelanalysens iterativa natur. Dessutom så kan studiens gränser utvidgas för att inkorporera till exempel intern logistik på skeppsvarvet.Description
Supervisor
Remes, HeikkiThesis advisor
Raikunen, JoniNiemelä, Ari
Keywords
life cycle assessment, high tensile steel, fossil-free steel, climate change, shipbuilding