Exploring cross-resource impacts of urban sustainability measures
an urban climate-land-energy-water nexus analysis
Tid: Fr 2022-04-29 kl 09.00
Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/webinar/register/WN_5HVBOFOTTQOIGWBgZxHzOg
Språk: Engelska
Ämnesområde: Energiteknik
Respondent: Rebecka Ericsdotter Engström , Energisystem, KTH Royal Institute of Technology
Opponent: Reader Nazmiye Ozkan, Centre for Energy Systems and Strategy, School of Energy, Environment and Agrifood, Cranfield University
Handledare: Professor Viktoria Martin, Kraft- och värmeteknologi, Tillämpad termodynamik och kylteknik; Professor Georgia Destouni, Department of Physical Geography, Stockholm University; Professor Vladimir Cvetkovic, Resurser, energi och infrastruktur; Prof Mark I. Howells, Energiteknik
Abstract
I takt med att världen urbaniseras ökar städers globalaresursanvändning. Två fundamentala resurser för att städer skafungera är vatten och energi. Dessa resurser är också närasammankopplade: system som omvandlar och levererar energi till enstad är beroende av vatten, samtidigt som energi krävs i flera delar avurbana vattensystem. Dessutom påverkar och påverkas bådaresurserna av markanvändning och klimatförändringar. Detta ’nexus’mellan klimat-, mark-, energi- och vatten- (från engelskan förkortatCLEW) system har studerats flitigt under det senaste decenniet, främstmed fokus på nationella och gränsöverskridande CLEW system. Dennaavhandling utvecklar CLEW nexus-forskningen från ett urbantperspektiv.
I två kvantitativa analyser undersöks hur olika typer avhållbarhetsåtgärder i städer påverkar avsedda och oavsiktliga CLEWsystem. Först analyseras effekten av ett antal hållbarhetsåtgärder i NewYork City – från vattenbesparingar till utsläppsminskningar.Resultaten visar att samtliga åtgärder är ’multifunktionella’ ochpåverkar (i varierande grad) alla studerade hållbarhetsdimensioner –vatten, energi och klimat - samt att detta går att kvantifiera med hjälpav ett referens-resurs-till-service-system (RRSS).
Den andra kvantitativa studien fokuserar på hur CLEW interaktionerfrån en stads hållbarhetsåtgärder sprids bortom lokala ochinternationella gränser. Här undersöks hur globala vatten- ochmarkresurser påverkas i olika scenarier för att nå klimatneutralitet år2030 i den lilla staden Oskarshamn, Sverige, med en energimodell avstaden. Resultaten visar på att både storleken och den geografiskaspridningen på den indirekta mark- och vattenanvändningen varierarmellan scenarierna. En strategi för att nå klimatneutralitet som satsarpå elektrifiering leder till ökade nationella vattenbehov, medan enstrategi som förlitar sig på biobränslen får större påverkan på vattenochmarkresurser internationellt. När resultaten översätts tillinteraktioner mellan FNs hållbarhetsmål (SDGs) visar de därför att målsynergier och målkonflikter är ’strategiberoende’. Olika vägval föratt nå SDGs för energi, hållbara städer och klimatåtgärder fårvarierande konsekvenser för möjligheten att nå SDGs för hållbarvattenanvändning, matproduktion och biologisk mångfald.
För att belysa hur databegränsningar påverkar urbana nexus-studiergenomförs dels osäkerhetsanalyser av delar av avhandlingenskvantitativa studier och dels en tematisk analys av ett urval av nyligenpublicerade ’urban nexus’-artiklar. Tillsammans visar de på att bådemetodval, osäkerhet i resultat och (som en konsekvens av detta) forskningsfokus påverkas av identifierade datautmaningar i bådedenna avhandling och i andra urbana nexus-studier.
Implikationer från resultatet i Oskarshamnsanalysen – att städers SDGinteraktioner är ’strategiberoende’ – diskuteras slutligen medframträdande forskare inom global hållbarhet och SDG-interaktioner.Utifrån detta formuleras en forskningsagenda med åtgärder för attmöjliggöra att SDG ’spillovers’ beaktas i lokala hållbarhetsbeslut.
Sammantaget bidrar avhandlingen till att fylla kunskapsluckor om hurstäders hållbarhetsåtgärder inom CLEW systemen interagerar, inomoch bortom stadsgränserna, samt föreslår analysmetoder för attkvantifiera dessa interaktioner. Avhandlingen visar på hurnexusanalyser med fokus på städer begränsas av datautmaningar ochlyfter forskningsbehov för att förbättra datahantering och andrakritiska forskningsinsatser för att möjliggöra att hänsyn tas till nexusinteraktioner,inklusive SDG ’spillovers’, i städers hållbarhetsarbete.