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Since 20 years or so, we assist, mainly under the pressure of sustainability imperatives, to the emergence of new political regulations of the relations between the societies and their environment and more precisely of the social uses of natural resources. These new modes of regulation, empirically noticeable, are characterised by a joint movement of rearticulating sector-specific policy logics, redefining territorial perimeters and pertinent regulation scales as well as of redefining and redistributing resources use rights. This article has for objective to identify and document these different modalities of questioning the existing logics (sectors, institutional territories and property rights) of the public action, then to propose the concept of functional space as an analytical tool allowing to account for alternative formatting of the public action on the one hand and as conceptual framework which could underlie a new political steering of the public action in favour of sustainability on the other hand.

This paper analyzes different policies that may promote the transition to sustainability, with a particular focus on the energy sector. We present a dynamic simulation model where three different strategies for sustainability are identified: reduction in GHG emissions, improvements in energy efficiency and the development of the renewable energy sector. Our aim is to evaluate the dynamics that those strategies may produce in the economy, looking at different performance indicators: rate of growth, unemployment, fiscal position, GHG emission, and transition to renewable energy sources.

Purpose In Italy, composting olive mill waste has become a common practice, since it mitigates the environmental problems associated with spreading the waste on land. Compost can be used to prepare growth media for plant nursery cultivation as a substitute for peat, a non-renewable resource whose extraction has long raised environmental concerns. Here, we investigate two common composting procedures--open windrow and static-pile in gas-permeable bags--and compare them to evaluate their environmental impact. Methods We perform a cradle-to-grave life cycle assessment (LCA) in accordance with ISO 14040 and 14044. The LCA considers carbon storage in the soil after 100 years, fugitive greenhouse gas (GHG) emissions, and the impacts avoided by substituting for peat. We use cumulative energy demand, global warming potential (GWP), acidification potential, and eutrophication potential indicators in a contribution analysis and explore how the re-use of olive pits for energy production and reduction of commercial fertilizers improves the environmental balance. We also present a scenario analysis that indicates how parameter fluctuations affect the results. Results and discussion Our study shows that peat's impacts can be significantly reduced from 1162.3 to 96.3 kg CO2-eq/Mg for open windrow compost or 43.1 kg CO2-eq/Mg for static-pile compost in gas-permeable bags. For static-pile composting, the lack of volatile organic compound and ammonia emissions and the detection of oxygen concentrations above 12% vol. suggest fully aerobic conditions. Fugitive greenhouse gas emissions were the most important contributions to the GWP. In the contribution analysis for static-pile composting, the avoidance of compost spreading and the carbon storage effect (due to compost usage) contributed 54% of the overall impacts to GWP and between 21 and 45% to the other indicators. Conclusions This LCA study illustrates how horticulturists can improve their resource management practices by recycling olive mill waste materials. Proper management of composting unit aeration can reduce fugitive GHG emissions.

Die Metropolregion Santiago (MRS) verzeichnete in den letzten Jahren ein großes Bevölkerungswachstum und einen Anstieg des Lebensstandards. Als Folge davon hat sich das Aufkommen von Siedlungsabfällen fast innerhalb von 10 Jahren verdoppelt. Die Daten für den aktuellen Zustand des Abfallmanagements wurden durch Feldforschungen, Fragebögen, Feldbesuche und durch eine systematische Auswertung von bereits vorliegender Literatur erhoben. Das integrative Nachhaltigkeitskonzept der Helmholtz-Gemeinschaft diente als konzeptioneller Rahmen für die Studie. Zur Bewertung des aktuellen Zustands des Abfallmanagements wurden Nachhaltigkeitsindikatoren identifiziert, deren aktuelle Werte bestimmt und Zielwerte festgelegt. Die Nachhaltigkeitsanalyse zeigt, dass die größten Defizite darin liegen, dass nahezu die gesamte Abfallmenge ohne jegliche Vorbehandlung deponiert wird. Damit verbunden sind lang andauernde Emissionen von Treibhausgasen. Um herauszufinden, wie der informelle Sektor im Abfallmanagement zur Nachhaltigkeit beiträgt, wurden veröffentlichten Erfahrungen mit informellen Müllsammlern in Lateinamerika analysiert. Dabei wurden die entsprechenden Akteure sowie etablierte Allianzen zwischen diesen Akteuren identifiziert. Schlüsselfaktoren für ein nachhaltiges Abfallmanagement unter Einbeziehung des informellen Sektors sind die Legalisierung der Schattenwirtschaft und feste Verträge mit Partnerunternehmen. Relevante Akteure für die Gestaltung der Arbeitsbedingungen des informellen Sektors sind Vertreter privater und öffentlicher Unternehmen, einzelne gesellschaftliche Gruppen sowie Vertreter von Nichtregierungsorganisationen. Schließlich wurden drei explorative Szenarien für das Bezugsjahr 2030 entwickelt: Business as Usual (BAU), Collective Responsibility (CR) und Market Individualism (MI). Das BAU-Szenario enthält eine getrennte Sammlung von Bioabfall und von Wertstoffen; hervorgerufen durch einen verstärkten Organisationsgrad der informellen Müllsammler und den Ausbau von Bring-Systemen. Die Errichtung mechanischer Sortierungsanlagen trägt zur Verwertung der Materialien und zum Recycling bei. Das entstehende Deponiegas und Biogas wird als erneuerbare Energiequelle genutzt. Das CR-Szenario enthält eine getrennte Sammlung von Bioabfall und Wertstoffen. Dies wird erreicht durch eine verstärkte Zusammenarbeit mit den jetzt organisierten Müllsammlern und durch den Ausbau von Bring-Systemen. Mechanische Sortierungsanlagen tragen zur Verwertung von Materialien und zum Recycling bei. Durch Abtrennung einer heizwertreichen Fraktion in mechanisch biologischen Anlagen werden Sekundärbrennstoffe produziert. Darüber hinaus werden, das entstehende Deponiegas sowie das in Vergärungsanlagen erzeugte Biogas energetisch genutzt. Im MI-Szenario sind Wiederverwertungsstrategien von untergeordneter Bedeutung. Es gibt kein Interesse an einer Zusammenarbeit mit den informellen Müllsammlern und keine Anreize für einen verstärkten Organisationsgrad in diesem Bereich. Deshalb bleibt die Branche weitgehend informell. Technologische Entwicklungen in diesem Szenario enthalten die mechanische Sortierung von gemischtem Abfall und die energetische Verwertung von Deponiegas. Die Ergebnisse zeigten, dass das Pro-Kopf-Aufkommen an Siedlungsabfällen im Jahr 2030 in allen Szenarien deutlich höher als im Jahr 2007 ist und der festgelegte Zielwert von 1,6 kg/Kopf/Tag nicht erreicht wurde. Den höchsten Wert (2,0 kg/Kopf/Tag) weist das MI-Szenario auf, der niedrigste Wert (1,8 kg/Kopf/Tag) wurde im CR-Szenario gefunden. Eine Vorbehandlung der gesammelten gemischten Siedlungsabfälle findet nur im CR-Szenario statt, der entsprechende Wert beträgt 18 %, der Zielwert wird damit nicht erreicht. Die höchsten Treibhausgasemissionen treten im MI-Szenario (295 kg CO2-eq/Kopf/Jahr) auf, den niedrigsten Wert (155 kg CO2-eq/Kopf/Jahr) findet man im CR-Szenario. All diese Werte sind, verglichen mit dem festgelegten Zielwert von 71 kg/Kopf/Jahr, deutlich zu hoch. Der Zielwert für die Wiederverwertungsquote wurde im CR-Szenario erreicht (43 %), den niedrigsten Wert zeigt das MI-Szenario (20 %). Die Zielwerte für das Einkommen der Müllsammler wurden im CR-Szenario erreicht (128 %). Im MI-Szenario beträgt dieser Wert lediglich 51 %. Die Kosten für das Abfallmanagement im Verhältnis zum Bruttoinlandsprodukt sinken in den drei Szenarien. Aus den Ergebnissen lässt sich ableiten, dass ein Einbeziehen von mehreren Faktoren erforderlich ist, um die Nachhaltigkeit des Abfallmanagementsystems in den drei Szenarien zu steigern und dass es von wesentlicher Bedeutung ist, schon vorhandene und gut funktionierende Subsysteme, wie das der informellen Müllsammler, zu nutzen und zu stärken. Ebenso ist die Umsetzung robuster Behandlungstechnologien, die einen Beitrag zur Reduktion negativer Umweltauswirkungen leisten, zu forcieren. Diese Technologien sollten preiswert sein, um ihren Einsatz auch unter wirtschaftlich vertretbaren Gesichtspunkten zu ermöglichen. The Metropolitan Region of Santiago (MRS) has experienced a large growth in population in recent years and a rise in the standard of living. Therefore, its municipal solid waste (MSW) has almost doubled in 10 years. Data about the current situation of MSW management in MRS were collected during field research, interviews, field visits and by a systematic evaluation of existing documentary literature. The Integrative Sustainability Concept of the Helmholtz Association provided a conceptual framework for the study. The sustainability analysis showed that the largest deficits are in the current amount of MSW deposited at sanitary landfills without any pre-treatment, and the emission values of greenhouse gases associated with waste treatment and final disposal. To find out if and how the informal waste sector contributes to sustainability, experiences of organization of informal primary collectors in Latin America were analyzed. The key factors which have an influence on their working conditions were identified. These factors include the existence of a legal framework for the informal waste sector; the existence of alliances with production companies guaranteeing a reliable industrial market for secondary raw materials and expansion of activities beyond collection of recyclables. Key stakeholders included people from the public and the private sector, from the civil society and from NGOs. Three explorative scenarios were developed for the year 2030: Business as Usual (BAU), Collective Responsibility (CR), and Market Individualism (MI). Waste generation, waste composition and different practices of waste collection, recovery and treatment were taken into account for the scenarios formulation. The BAU scenario incorporated separate collection of biowaste, recyclable materials with some participation of organized primary collectors and an expansion of drop-off systems. The mechanical sorting of mixed waste was introduced. The utilization of landfill gas as an energy source was promoted and the production of biogas in anaerobic digestion plants was implemented. The CR scenario incorporated separate collection of biowaste, commitment to work together with the primary waste collectors and an expansion of drop-off systems. The mechanical and mechanical biological treatment of mixed waste was introduced. The utilization of landfill gas as an energy source is promoted and the production of biogas in anaerobic digestion plants was implemented. In the MI separate collection of biowaste and recyclable materials was irrelevant. An organization of the informal primary collectors did not take place. Mechanical sorting of mixed waste was introduced. Utilization of landfill gas as an energy source was promoted. The results showed that the generation flux of MSW is at least 50% larger in all scenarios in 2030 compared to the year 2007, exceeding the limit value proposed. The highest value (2.0 kg/(person•day) is obtained in the MI scenario, and the lowest (1.8 kg/(person•day)) in the CR scenario. Pre-treatment of mixed MSW collected is only achieved in the CR scenario with a value of 18%, however, the target value is not achieved. The highest greenhouse gas emission value is obtained in the MI scenario with 295 kg CO2eq/(person•year), the lowest value of 155 kg CO2-eq/(person•year) is obtained in the CR scenario; a value that is still very high in comparison with the suggested target. The largest recycling rate is obtained in the CR scenario (43%), which is better than the target value proposed, the lowest recycling rate is obtained in the MI scenario (20%). The income of primary collectors in comparison with the income of one individual household is improved significantly in the CR scenario (128%), in the MI scenario, earnings of primary collectors decreased to 51%. The share of GDP spent on MSW management is lower in 2030, compared to the year 2007, in all scenarios the largest value of 0.17% is obtained in the CR scenario, and the lowest value of 0.14% is obtained in the MI scenario. The results of the evaluation of the scenarios showed that the largest sustainability deficits are the amount of mixed MSW which undergoes pre-treatment, the greenhouse gas emissions associated to MSW treatment and disposal, as well as the share of GDP spent on MSW management. The results obtained suggested that an integration of several factors is required to increase sustainability. It is essential to strengthen and take advantage of the subsystems which are working within the waste management system, as in the case of the informal sector. In addition to the implementation of flexible treatment technologies which help to decrease negative environmental impacts. Moreover, the costs of these technologies should be affordable, allowing a better financial management.

The importance of emission control has increased sharply due to increased need of energy from combustion. However, biomass utilization in energy production is not free from problems because of physical and chemical characteristics which are substantially different from conventional energy sources. In this situation, the quantity and quality of emissions as well as used renewable source as wood or corn grain are often unknown. To assess this problem the paper addresses the objectives to quantify the amount of greenhouse gases during the combustion of corn as compared to the emissions in fossil combustion (natural gas, LPG and diesel boiler). The test was carried out in Friuli Venezia Giulia in 2006-2008 to determine the air pollution (CO, NO, NO2, NOx, SO2 and CO2) from fuel combustion in the family boilers with power between 20-30 kWt. The flue gas emission was measured with a professional semi-continuous multi-gas analyzer, (Vario plus industrial, MRU air Neckarsulm-Obereisesheim). Data showed a lower emission of fossil fuel compared to corn in family boilers in reference to pollutants in the flue gas (NOx, SO2 and CO). In particular way the biomass combustion make a higher concentration of carbon monoxide (for a incomplete combustion because there aren’t a good mixing between fuel and air) and nitrogen oxides (in relation at higher content of nitrogen in herbaceous biomass in comparison of another fuel). Proceedings of the 19th European Biomass Conference and Exhibition, 6-10 June 2011, Berlin, Germany, pp. 1296-1304

Le développement de méthodes efficaces de production de carburants renouvelables à partir de la biomasse lignocellulosique est nécessaire pour maximiser les rendements et réduire les coûts d'exploitation. L'un des principaux défis de l'application industrielle du processus de conversion lignocellulosique est le coût élevé des enzymes cellulolytiques. Le recyclage des enzymes peut présenter une solution potentielle pour atténuer ce problème. Dans la présente étude, les enzymes associées à la fraction insoluble ont été recyclées après l'hydrolyse enzymatique de la bagasse de canne à sucre prétraitée, en utilisant différentes conditions de traitement, charges enzymatiques et charges solides. Il a été constaté que le mélange d'enzymes de Chrysoporthe cubensis et Penicillium pinophilum était efficace pour l'hydrolyse enzymatique et qu'une partie importante de l'activité enzymatique pouvait être récupérée lors du recyclage de la fraction insoluble. Les valeurs de productivité des enzymes (g de glucose/mg de protéine enzymatique) sur toutes les périodes de recyclage étaient de 2,4 et 3,7 pour l'application de 15 et 30 FPU/g de glucane, ce qui représente une augmentation de plus de dix fois celle obtenue dans un processus discontinu avec le même mélange d'enzymes et une augmentation encore plus importante par rapport aux enzymes cellulases commerciales. Contrairement à ce qui peut être attendu, l'augmentation des concentrations de lignine tout au long de la période de recyclage n'a pas eu d'influence négative sur l'efficacité de l'hydrolyse, mais les rendements de conversion se sont améliorés continuellement. Le recyclage de la totalité de la fraction solide insoluble était suffisant pour le recyclage des enzymes adhérées avec la biomasse, indiquant une méthode efficace pour augmenter la productivité enzymatique. El desarrollo de métodos eficientes para la producción de combustibles renovables a partir de biomasa lignocelulósica es necesario para maximizar los rendimientos y reducir los costos operativos. Uno de los principales retos para la aplicación industrial del proceso de conversión lignocelulósica son los altos costes de las enzimas celulolíticas. El reciclaje de enzimas puede presentar una posible solución para aliviar este problema. En el presente estudio, las enzimas asociadas con la fracción insoluble se reciclaron después de la hidrólisis enzimática del bagazo de caña de azúcar pretratado, utilizando diferentes condiciones de procesamiento, cargas enzimáticas y cargas sólidas. Se encontró que la mezcla enzimática de Chrysoporthe cubensis y Penicillium pinophilum fue eficiente para la hidrólisis enzimática y que una parte significativa de la actividad enzimática se pudo recuperar al reciclar la fracción insoluble. Los valores de productividad enzimática (g de glucosa/mg de proteína enzimática) durante todos los períodos de reciclaje fueron 2.4 y 3.7 para la aplicación de 15 y 30 FPU/g de glucano, lo que representa un aumento superior a diez veces el obtenido en un proceso por lotes con la misma mezcla enzimática y un aumento aún mayor en comparación con las enzimas celulasa comerciales. Contrariamente a lo que se puede esperar, el aumento de las concentraciones de lignina a lo largo del período de reciclaje no influyó negativamente en la eficiencia de la hidrólisis, pero las eficiencias de conversión mejoraron continuamente. El reciclaje de toda la fracción de sólidos insolubles fue suficiente para el reciclaje de las enzimas adheridas junto con la biomasa, lo que indica un método eficaz para aumentar la productividad enzimática. Development of efficient methods for production of renewable fuels from lignocellulosic biomass is necessary to maximize yields and reduce operating costs. One of the main challenges to industrial application of the lignocellulosic conversion process is the high costs of cellulolytic enzymes. Recycling of enzymes may present a potential solution to alleviate this problem. In the present study enzymes associated with the insoluble fraction were recycled after enzymatic hydrolysis of pretreated sugarcane bagasse, utilizing different processing conditions, enzyme loadings, and solid loadings.It was found that the enzyme blend from Chrysoporthe cubensis and Penicillium pinophilum was efficient for enzymatic hydrolysis and that a significant portion of enzyme activity could be recovered upon recycling of the insoluble fraction. Enzyme productivity values (g glucose/mg enzyme protein) over all recycle periods were 2.4 and 3.7 for application of 15 and 30 FPU/g of glucan, representing an increase in excess of ten times that obtained in a batch process with the same enzyme blend and an even greater increase compared to commercial cellulase enzymes.Contrary to what may be expected, increasing lignin concentrations throughout the recycle period did not negatively influence hydrolysis efficiency, but conversion efficiencies continuously improved. Recycling of the entire insoluble solids fraction was sufficient for recycling of adhered enzymes together with biomass, indicative of an effective method to increase enzyme productivity. يعد تطوير طرق فعالة لإنتاج الوقود المتجدد من الكتلة الحيوية اللجنية السليولوزية أمرًا ضروريًا لزيادة الغلة وتقليل تكاليف التشغيل. يتمثل أحد التحديات الرئيسية التي تواجه التطبيق الصناعي لعملية التحويل الليجنوسلوزية في ارتفاع تكاليف الإنزيمات المحللة للسليلوز. قد تقدم إعادة تدوير الإنزيمات حلاً محتملاً للتخفيف من هذه المشكلة. في هذه الدراسة، تم إعادة تدوير الإنزيمات المرتبطة بالجزء غير القابل للذوبان بعد التحلل المائي الإنزيمي لقصب قصب السكر المعالج مسبقًا، باستخدام ظروف المعالجة المختلفة، وتحميل الإنزيمات، والتحميلات الصلبة. وجد أن مزيج الإنزيم من Chrysoporthe cubensis و Penicillium pinophilum كان فعالًا في التحلل المائي الإنزيمي وأنه يمكن استرداد جزء كبير من نشاط الإنزيم عند إعادة تدوير الجزء غير القابل للذوبان. كانت قيم إنتاجية الإنزيم (جرام من بروتين إنزيم الجلوكوز/ملجم) خلال جميع فترات إعادة التدوير 2.4 و 3.7 لتطبيق 15 و 30 وحدة حماية من الحرائق/جم من الجلوكان، مما يمثل زيادة تزيد عن عشرة أضعاف تلك التي تم الحصول عليها في عملية دفعية مع نفس مزيج الإنزيم وزيادة أكبر مقارنة بإنزيمات السليلوز التجارية. على عكس ما يمكن توقعه، فإن زيادة تركيزات اللجنين طوال فترة إعادة التدوير لم تؤثر سلبًا على كفاءة التحلل المائي، ولكن كفاءة التحويل تحسنت باستمرار. كانت إعادة تدوير جزء المواد الصلبة غير القابلة للذوبان بالكامل كافية لإعادة تدوير الإنزيمات الملتصقة مع الكتلة الحيوية، مما يدل على وجود طريقة فعالة لزيادة إنتاجية الإنزيم.

1. A More Sustainable City Hopes for cities to solve the social, environmental, and economic problems of the early 21st century loom large over discourses on sustainability in the United States. On a rapidly urbanizing planet, it is often argued, the global challenge of creating a more sustainable kind of living can best be tackled in cities and by urban actors. Besides the widespread notion of an emerging urban era, this focus on cities can be explained by the common assumption that these ar...