• Energy Research

Abstract This paper is aimed to systematically assess greenhouse gases (GHGs) and energy intensity of the granite rock mining operations in Thailand and also identify a range of feasible options to minimize their GHG emissions. Mining factories A, B and C, located in the Eastern region of Thailand, were selected as research case studies. The results indicated that the 3-year average of GHGs emissions from factories A to C was 3387 718 kgCO2e per year with approximately 2.92 kgCO2e per ton of granite rock produced over 2012 to 2014. Of this, the carbon intensity of grid-electricity consumption for the crushed rock production was 1.84 kgCO2/kWh. Diesel fuel combustion for transport activities in the mining factories was the greatest contributor to GHGs emissions (68 %) compared to the purchased electricity and explosion process, with 31 % and 1 %, respectively. In-Pit Crushing and Conveying (IPCC) installation, haul truck payload optimization and management, and reduction in tire rolling resistance have shown potential to reduce carbon emissions accounted for 20 % to 70 %.

AbstractClimate change has emerged one of the greatest threats to sustainable development. Cities are a major contributor to high carbon dioxide levels. This research aimed to quantify city-wide GHG emissions and investigate the potential for climate change mitigation in communities near the World Heritage Site (WHS) of Ayutthaya, Thailand via the multi-criteria analytical hierarchy process (AHP). The total city-wide GHG emission of Ayutthaya Municipality in 2018 was 99,137.04 tCO2eq (1.93 tCO2eq per capita). Energy and waste sectors were the two largest emitters. Pratuchai, the most populated subdistrict and the WHS location, was the largest source of GHGs. However, the cultural heritage site emitted only 0.2% of total GHGs. Based on the IPCC2013 LCA method, residential sector accounted for the largest share (74%), while the WHS contributed only < 1% of total energy-related CO2 emissions. If all the Thailand’s Nationally Determined Contribution (NDC) Roadmap are fully implemented in the residential sector, total GHGs would be reduced by 9735.47% tCO2eq and 6846.86 tCO2eq in 2030. Based on expert interviews, AHP pairwise comparison showed that energy-saving strategies were more preferable than renewable energy technologies. For climate policy initiative, ‘feasibility of implementation’ had the highest AHP weight (0.45) followed by ‘policy feasibility’ (0.39), and ‘environmental performance’ (0.16).

Le traitement des minéraux peut devenir plus durable sur le plan environnemental en intégrant des pratiques qui réduisent tous les impacts environnementaux des opérations minières. Avec les problèmes de pollution, le changement climatique mondial est actuellement l'une des préoccupations environnementales les plus importantes. Cette recherche visait à identifier toutes les sources potentielles et à comparer également les émissions nettes de gaz à effet de serre (GES) provenant des exploitations minières de calcaire et de basalte en Thaïlande. L'exploitation du calcaire (usine I) et du basalte (usine II) situés dans le centre et le nord-est de la Thaïlande ont été sélectionnés comme études de cas de recherche. Les résultats ont indiqué que la quantité totale de GES émis par l'exploitation minière de calcaire était d'environ 1 457,61 et 1 753,73 tCO2-éq en 2014 et 2015, respectivement. L'intensité estimée des GES variait entre 18,83 et 22,36 kgCO2-eq/tonne de produit rocheux. De même, entre 2014 et 2015, la gamme des émissions totales de GES provenant de l'extraction de la roche basaltique était d'environ 1 467,27 à 1 670,18 tCO2-éq. Fait intéressant, l'intensité estimée des GES de l'extraction du basalte était environ deux fois supérieure à celle de l'extraction de la roche calcaire (31,85 à 35,72 kgCO2-eq/tonne de produit). Par portée, les émissions directes provenant des activités liées au transport dans les mines de calcaire et de basalte étaient de loin la plus grande source d'émissions (45-62 %) par rapport aux émissions indirectes provenant de l'électricité achetée sur le réseau (34-40 %). Certaines options d'atténuation des GES et également les défis à venir pour l'archivage de la durabilité environnementale dans l'industrie minière en Thaïlande ont également été soulevés. El procesamiento de minerales puede ser más sostenible desde el punto de vista ambiental mediante la integración de prácticas que reduzcan todo el impacto ambiental de las operaciones mineras. Junto con los problemas de contaminación, el cambio climático global es actualmente una de las preocupaciones ambientales más importantes. Esta investigación tuvo como objetivo identificar todas las fuentes potenciales y también comparar las emisiones netas de gases de efecto invernadero (GEI) de las operaciones mineras de piedra caliza y roca basáltica en Tailandia. Se seleccionaron como estudios de caso de investigación la minería de roca caliza (Planta I) y basáltica (Planta II) ubicada en el centro y noreste de Tailandia. Los resultados indicaron que la cantidad total de GEI emitidos por la operación minera de piedra caliza fue de aproximadamente 1,457.61 y 1,753.73 tCO2-eq en 2014 y 2015, respectivamente. La intensidad estimada de GEI varió entre 18,83 y 22,36 kgCO2-eq/tonelada de producto de roca. De manera similar, entre 2014 y 2015, el rango de emisiones totales de GEI de la minería de roca basáltica fue de aproximadamente 1,467.27 a 1,670.18 tCO2-eq. Curiosamente, la intensidad estimada de GEI de la minería de basalto fue aproximadamente dos veces mayor que la minería de roca caliza (31,85 a 35,72 kgCO2-eq/tonelada de producto). Por alcance, las emisiones directas de las actividades relacionadas con el transporte en la minería de roca caliza y basáltica fueron, con mucho, la mayor fuente de emisiones (45-62%) en comparación con las emisiones indirectas de la electricidad de la red comprada (34-40%). Se plantearon algunas opciones de mitigación de GEI y también desafíos futuros para archivar la sostenibilidad ambiental en la industria minera en Tailandia. Mineral processing can become more environmentally sustainable by integrating practices that reduce all environmental impact of mining operations. Along with pollution problems, global climate change is presently one of the most important environment concerns. This research aimed to identify all potential sources and also compare the net emissions of greenhouse gases (GHGs) from the limestone and basalt rock mining operations in Thailand. Limestone (Plant I) and basalt (Plant II) rock mining located in the central and the northeast of Thailand were selected as research case studies. The results indicated that the total amount of GHGs emitted from limestone mining operation were approximately 1,457.61 and 1,753.73 tCO2-eq in 2014 and 2015, respectively. Estimated GHGs intensity ranged between 18.83 to 22.36 kgCO2-eq/tonne of rock product. Similarly, over 2014 to 2015, the range of total GHGs emissions from basalt rock mining was about 1,467.27 to 1,670.18 tCO2-eq. Interestingly, estimated GHGs intensity of basalt mining was roughly two times greater than limestone rock mining (31.85 to 35.72 kgCO2-eq/tonne of product). By scope, direct emission from transport-related activities in both limestone and basalt rock mining was by far the largest source of emissions (45-62%) compared to indirect emission from purchased grid-electricity (34-40%). Some GHGs mitigation options and also challenges ahead for archiving environmental sustainability in the mining industry in Thailand were further raised. يمكن أن تصبح معالجة المعادن أكثر استدامة بيئيًا من خلال دمج الممارسات التي تقلل من جميع الآثار البيئية لعمليات التعدين. إلى جانب مشاكل التلوث، يعد تغير المناخ العالمي في الوقت الحاضر أحد أهم المخاوف البيئية. يهدف هذا البحث إلى تحديد جميع المصادر المحتملة وكذلك مقارنة صافي انبعاثات غازات الدفيئة من عمليات تعدين الحجر الجيري والصخور البازلتية في تايلاند. تم اختيار تعدين الحجر الجيري (المصنع الأول) والبازلت (المصنع الثاني) الموجود في وسط وشمال شرق تايلاند كدراسات حالة بحثية. وأشارت النتائج إلى أن الكمية الإجمالية لغازات الدفيئة المنبعثة من عملية تعدين الحجر الجيري بلغت حوالي 1،457.61 و 1،753.73 طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون في عامي 2014 و 2015 على التوالي. تراوحت كثافة غازات الدفيئة المقدرة بين 18.83 إلى 22.36 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون/طن من المنتجات الصخرية. وبالمثل، خلال الفترة من 2014 إلى 2015، كان نطاق إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة من تعدين الصخور البازلتية حوالي 1467.27 إلى 1670.18 طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون. ومن المثير للاهتمام أن كثافة غازات الدفيئة المقدرة لتعدين البازلت كانت أكبر مرتين تقريبًا من تعدين الصخور الجيرية (31.85 إلى 35.72 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون/طن من المنتج). من حيث النطاق، كانت الانبعاثات المباشرة من الأنشطة المتعلقة بالنقل في كل من تعدين الحجر الجيري والصخور البازلتية أكبر مصدر للانبعاثات (45-62 ٪) مقارنة بالانبعاثات غير المباشرة من الكهرباء الشبكية المشتراة (34-40 ٪). كما أثيرت بعض خيارات التخفيف من غازات الدفيئة وكذلك التحديات المقبلة لأرشفة الاستدامة البيئية في صناعة التعدين في تايلاند.

Poussée par les préoccupations de la sécurité énergétique et du changement climatique mondial, cette étude visait à étudier le potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) du projet de bioélectricité en Thaïlande. Une usine de cogénération dans laquelle le déploiement de résidus de biomasse provenant de la production de canne à sucre a été sélectionné comme étude de cas. En considérant la méthode ACM0006, à savoir la « méthodologie consolidée pour la production d'électricité et de chaleur à partir de la biomasse », les résultats ont indiqué que l'utilisation d'environ 1 320 000 tonnes par an d'excès de bagasse et de 100 000 tonnes par an de résidus de balle de riz pourrait potentiellement réduire la quantité d'émissions de GES d'environ 102 441,09 tCO2e par an. Dans le cadre de ce programme, plus de 90 % des émissions totales de référence provenaient de la production d'électricité par des résidus de biomasse. Pendant ce temps, la combustion de la biomasse a été considérée comme la principale source d'émissions de GES par rapport à d'autres activités. Le manque de collecte systématique de données et de cohésion dans les méthodes de calcul ont été les principaux obstacles au développement du projet de bioénergie en Thaïlande. Impulsado por la preocupación por la seguridad energética y el cambio climático global, este estudio tuvo como objetivo investigar el potencial de la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del proyecto de bioelectricidad en Tailandia. Una planta de cogeneración en la que se seleccionó como caso de estudio el despliegue de residuos de biomasa de la producción de caña de azúcar. Al considerar el método ACM0006, a saber, "Metodología consolidada para la generación de electricidad y calor a partir de biomasa", los hallazgos indicaron que la utilización de aproximadamente 1,320,000 toneladas por año de exceso de bagazo y 100,000 toneladas por año de residuos de cáscara de arroz podría reducir potencialmente la cantidad de emisiones de GEI aproximadamente 102,441.09 tCO2e por año. Bajo este esquema, más del 90% del total de las emisiones de referencia provino de la generación de electricidad por residuos de biomasa. Mientras tanto, la combustión de biomasa se consideró la principal fuente de emisiones de GEI en comparación con otras actividades. La falta de recopilación sistemática de datos y la cohesión en los métodos de cálculo fueron las barreras clave para el desarrollo del proyecto de bioenergía en Tailandia. Driven by concerns of energy security and global climate change, this study aimed to investigate the potential of greenhouse gases (GHGs) emissions reduction from bio-electricity project in Thailand. A cogeneration plant in which deploying biomass residues from sugar cane production was selected as a case study. By considering the ACM0006 method, namely "Consolidated methodology for electricity and heat generation from biomass", the findings indicated that the utilization of about 1,320,000 tonnes per year of excess bagasse and 100,000 tonnes per year of rice husk residues could potentially lower the amount of GHGs emissions approximately 102,441.09 tCO2e per year. Under this scheme, over 90% of total baseline emissions came from electricity generation by biomass residues. Meanwhile, biomass combustion was considered to be the main source of GHGs emissions compared to other activities. Lack of systematic data collection and cohesion in calculation methods were the key barriers to development of bio-energy project in Thailand. انطلاقاً من المخاوف المتعلقة بأمن الطاقة وتغير المناخ العالمي، تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في إمكانات خفض انبعاثات غازات الدفيئة من مشروع الكهرباء الحيوية في تايلاند. مصنع توليد مشترك تم فيه اختيار نشر مخلفات الكتلة الحيوية من إنتاج قصب السكر كدراسة حالة. من خلال النظر في طريقة ACM0006، أي "المنهجية الموحدة لتوليد الكهرباء والحرارة من الكتلة الحيوية"، أشارت النتائج إلى أن استخدام حوالي 1،320،000 طن سنويًا من الباجاس الزائد و 100،000 طن سنويًا من بقايا قشر الأرز يمكن أن يقلل من كمية انبعاثات غازات الدفيئة حوالي 102،441.09 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا. في إطار هذا المخطط، جاء أكثر من 90 ٪ من إجمالي انبعاثات خط الأساس من توليد الكهرباء بواسطة مخلفات الكتلة الحيوية. وفي الوقت نفسه، اعتُبر احتراق الكتلة الحيوية المصدر الرئيسي لانبعاثات غازات الدفيئة مقارنة بالأنشطة الأخرى. كان الافتقار إلى الجمع المنهجي للبيانات والتماسك في طرق الحساب العوائق الرئيسية أمام تطوير مشروع الطاقة الحيوية في تايلاند.

Abstract There is presently overwhelming scientific consensus that global climate change is indeed occurring, and that human activities are the primary driver. An increasingly resource and carbon constrained world will continue to pose formidable challenges to major industries, including mining. Understanding the implications of climate change mitigation for the mining industry, however, remains limited. This paper presents the results of a feasibility study on the implementation of a clean development mechanism and greenhouse gases (GHGs) emission reductions in the gold mining industry. It draws upon and extends the analysis of a case study conducted on gold mining operations in Thailand. The results from the case study indicated that total GHGs emissions by company A were approximately 36,886 tons carbon dioxide equivalents (tCO2e) per annual gold production capacity that meet the eligibility criteria for small-scaled clean development mechanism (CDM) projects. The electrostatic separation process was found to release the lowest amount of GHGs, whereas comminution (i.e. crushing and grinding) generated the highest GHGs emissions. By scope, the emission from purchased electricity (scope 2) is the most significant source. Opportunities for CDM projects implementation in the gold mining sector can be found in employing energy efficiency measures. Through innovation, some technical efficiency and technological development in gold processing (i.e. high pressure grinding rolls (HPGR), vertical roller mills (VRM), gravity pre-concentration and microwave heating technologies) that have the potential to reduce energy use and also lower carbon footprint of the gold mining were further discussed. The evidence reviews found that HPGR and VRM abatement technologies have shown energy and climate benefits as electricity savings and CO2 reduction of about 8-25.93 kWh/ton ore processed and 1.8-26.66 kgCO2/ton ore processed, respectively. Implications for further research and practice were finally raised.

Cities are one of the key contributors to the environment and sustainability. This study aims to quantify citywide energy-related CO2 emissions and assess the sustainability feasibility of implementing climate change mitigation policies in Chiang Mai, Thailand. By employing the GPC method, it was found that the average energy-related CO2 emission in Chiang Mai from 2015 to 2019 was 2,146,060 tCO2eq. Residences, industries (i.e., food preservation industries), and commercial and governmental buildings were the top three energy consumption-related GHG emitters. According to the Analytical Hierarchy Process (AHP), in terms of mitigation measures, LED lighting presented the highest score (0.380), followed by improving air conditioning efficiency (0.278), and the use of energy-efficient appliances (0.203). Energy-efficient technologies would be more feasible than the development of renewable energy technologies to lower CO2 emissions. In terms of sustainability, political, technical, and economic feasibility criteria presented the highest AHP score (0.789), followed by human and social dimensions criteria (0.129), and environmental performance criteria (0.073). Policy possibility had the highest AHP score, while direct contribution to climate benefits as GHG reduction presented the lowest score. The integration of climate mitigation opportunities into national policies, the green industry scheme, and promoting residents’ self-determined motivation are urgently recommended.

The increasing environmental concerns and dependence on fossil fuel-based energy sectors necessitate a shift towards renewable energy. Off-grid communities can particularly benefit from standalone, scaled renewable power plants. This study developed a comprehensive techno-economic framework, analyzed the objective metrics, and assessed the influence of economies of scale in solar PV power plants to electrify off-grid communities, taking Baluchistan, Pakistan, as a pilot case. Simulations and analyses were performed using the System Advisor Model (SAM). The results indicate a noteworthy reduction in the levelized cost of energy (LCOE) with increased power generation capacity. It was observed that utilizing bi-facial modules with single-axis tracking leads to a more cost-effective LCOE compared to the relatively expensive dual-axis trackers. The main cost factors identified in the analysis were capital costs, installed balance of plant (BOP), mechanical, and electrical costs. Notably, the disparity between the highest and lowest LCOE values across the six different power generation pathways amounted to approximately 38.5%. The average LCOE was determined to be 2.14 USD/kWh for fixed-mounted plants, 1.79 USD/kWh for single-axis plants, and 1.74 USD/kWh for dual-axis plants across the examined power generation capacity range. The findings can serve as a valuable benchmark, specifically for regional key stakeholders, in making informed investment decisions, formulating effective policies, and devising appropriate strategies for off-grid electrification and the development of renewable energy value chains.