Given the anticipated global population of approximately 10 billion by 2050, the task of ensuring adequate sustenance for all within the constraints of Earth's limited resources presents a significant challenge. The production of food and beverages demands considerable energy investment, as well as other essential resources such as water and nutrients. In addition to this, food production is associated with different kinds of environmental impact, such as global warming, eutrophication, acidification, and biodiversity loss.

This thesis analyzes energy and environmental factors in food and beverage production systems, focusing on tomatoes, whisky, and beer production. It aims to identify energy and environmental hotspots in these systems while also exploring the potential benefits of selected waste management practices, such as anaerobic digestion, for improving system circularity and environmental performance. The thesis uses several methods for energy and environmental systems analysis, including life cycle assessment and material flow analysis, as well as energy system simulation and optimization.

A key finding is the role of local resources, such as renewable energy and access to waste treatment facilities, in determining the environmental impact. Additionally, electricity use and production methods significantly influenced the environmental impact of the studied systems. The importance of transportation varied across the systems, due to differences in transport requirements of both inputs and outputs. Furthermore, this study evaluates various alternatives for increased circularity, particularly through waste treatment and improved resource efficiency. The results contribute to increased understanding of environmental performance across several production systems, offering insights for decision-makers aiming to enhance environmental sustainability of food and beverage production.

Med tanke på den förväntade globala befolkningen på ungefär 10 miljarder människor år 2050 är det en stor utmaning att säkerställa tillräcklig matförsörjning inom jordens begränsade resurser. Mat- och dryckesproduktion kräver betydande energimängder, samt andra väsentliga resurser som vatten och näringsämnen, och är förknippad med miljöpåverkan som global uppvärmning, övergödning, försurning och förlust av biologisk mångfald.

Denna avhandling presenterar en analys av energi- och miljöfaktorer i system för produktion av mat och dryck, med fokus på produktion av tomater, whisky och öl. Den syftar till att identifiera energi- och miljöproblem i dessa system, samt utforska potentiella fördelar med utvalda avfallshanteringstekniker, såsom rötning, för att förbättra systemens cirkularitet och miljöprestanda. Avhandlingen använder flera olika metoder för energi- och miljösystemanalys, inklusive livscykelanalys, materialflödesanalys, samt simulering och optimering av energisystem.

En viktig upptäckt som visade sig för alla system är rollen som lokala resurser, såsom förnybar energi och tillgång till avfallshantering, spelar för produkternas miljöpåverkan. Även mängderna och produktionsmetoderna för elektricitet hade en avsevärd påverkan på miljöpåverkan för de studerade systemen. Transporternas betydelse varierade mellan systemen, på grund av olika transportbehov för insatsvaror, produkter och avfall. Denna studie utvärderar också flera alternativ där förbättrad cirkularitet ökade systemets miljömässiga hållbarhet, främst genom avfallsbehandling och förbättrad resursanvändning. Vidare visade denna studie på potentialen för ökad cirkularitet, särskilt genom avfallsbehandling och förbättrad resursanvändning. Resultaten bidrar till ökad förståelse för miljöprestanda för flera produktionssystem och ger insikter för beslutsfattare som syftar till att förbättra miljömässig hållbarhet vid produktion av mat och dryck.