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Carbon Footprint of Cotton Spinning Mills: An Analytical Framework for Energy Accounting, Emission Modelling, and Decarbonisation Strategy

綿紡績工場のカーボンフットプリント:エネルギー会計、排出モデリング、脱炭素戦略のための分析フレームワーク (AI 翻訳)

Sujai Balasubramaniam

Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research)📚 査読済 / ジャーナル2026-06-08#省エネ経営インパクト: コスト削減対象セクター: textile
DOI: 10.5281/zenodo.20589211
原典: https://doi.org/10.5281/zenodo.20589211

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本稿は綿紡績工場のカーボンフットプリントを定量化する理論的な分析フレームワークを提示する。工程別エネルギー消費モデル、ゆりかごから工場ゲートまでのLCA構造、再生可能エネルギー導入や設備更新による排出削減ポテンシャル評価の3つのモジュールから構成される。インドの系統排出係数を用いた試算では、紡績段階の排出原単位は糸1kgあたり0.8~2.3kg CO2eとなる。

English

This paper presents a theoretical analytical framework for quantifying carbon footprint of cotton spinning mills, consisting of three modules: process-level energy accounting, cradle-to-factory-gate LCA, and decarbonisation strategy evaluation. Using Indian grid emission factors, spinning-stage emission intensities range from 0.8 to 2.3 kg CO2e per kg yarn. On-site renewable energy offers the highest reduction potential.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

インドのデータに基づくが、日本の繊維産業でも同様の方法論が応用可能。SSBJ対応やサプライチェーン排出量算定において、製造工程ごとのエネルギー使用と排出削減策を検討する際の参考となる。

In the global GX context

While focused on Indian textile mills, the analytical framework is transferable to other manufacturing contexts and contributes to global disclosure scholarship on Scope 2 emissions and decarbonisation strategies in energy-intensive industries.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a structured methodology for carbon footprint assessment in textile manufacturing that can be adapted to other sectors.

🏢実務担当者:Offers a framework to evaluate emission reduction measures such as renewable energy and machine upgrades in spinning mills.

🏛政策担当者:Illustrates how sector-specific energy accounting can inform decarbonisation policies for industrial clusters.

📄 抄録(日本語訳)

綿リンギ紡績工場のカーボンフットプリントは、比エネルギー消費量(SEC)、 prevailing 系統排出係数、糸番手、綿繊維タイプ、紡績技術といった一連の相互に作用する変数によって支配され、その複合効果が工場の年間Scope 2温室効果ガス(GHG)排出量と、ゆりかごから工場ゲートまでのライフサイクル炭素負荷を決定する。本稿は、このカーボンフットプリントを定量化・帰属・削減するための構造化された分析フレームワークを提示するものであり、完全に公表されたエネルギー監査データとライフサイクルアセスメント(LCA)文献から開発されたものである。本稿では独自の実験測定値は報告されておらず、フレームワークは明示的に理論的かつ分析的性格を有する。三つの相互接続された分析モジュールが提示される:(i) ブロールーム準備からコーンワインディングまでの機械工程全体にわたってSECを分解するプロセスレベルのエネルギー会計モデル(正式な表記法による10の支配方程式によって裏付けられる)、(ii) 綿花栽培、綿繰り、紡績、包装工程にわたって総CO₂e排出量を分解するゆりかごから工場ゲートまでのLCA構造、および(iii) 再生可能エネルギー統合、機械近代化、モーター効率向上、プロセス最適化介入の排出削減ポテンシャルを定量化する脱炭素化戦略モデル。本稿でモデル化されたパラメータ値の範囲内では、リンギ紡績のSECは糸1キログラム当たり約1.0~2.5 kWhの範囲であり、インドの系統排出係数0.70~0.82 kg CO₂/kWhにおいて、紡績段階の排出原単位は糸1キログラム当たり約0.8~2.3 kg CO₂eに換算される。この概念的分析の範囲内では、ゆりかごから工場ゲートまでの全ライフサイクル負荷は糸1キログラム当たり約2.0~5.0 kg CO₂eに及ぶ。オンサイト再生可能エネルギーの導入は、このフレームワーク内で最大の単一介入削減ポテンシャルを提供する。すべての結論は明示的に記載されたパラメータ値に限定されており、実運用への適用には工場固有の較正が必要である。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

The carbon footprint of a cotton ring-spinning mill is governed by a set of interacting variables — specific energy consumption (SEC), the prevailing grid emission factor, yarn count, cotton fibre type, and spinning technology — whose combined effect determines the mill's annual Scope 2 greenhouse gas (GHG) emission and its cradle-to-factory-gate life-cycle carbon burden. This article presents a structured analytical framework for quantifying, attributing, and reducing this carbon footprint, developed entirely from published energy audit data and life-cycle assessment (LCA) literature. No original experimental measurements are reported herein; the framework is explicitly theoretical and analytical in character. Three interconnected analytical modules are presented: (i) a process-level energy accounting model disaggregating SEC across machine stages from blow-room preparation through cone winding, supported by ten governing equations in formal notation; (ii) a cradle-to-factory-gate LCA structure decomposing total CO₂e emissions across cotton cultivation, ginning, spinning, and packaging stages; and (iii) a decarbonisation strategy model quantifying the emission reduction potential of renewable energy integration, machine modernisation, motor efficiency upgrades, and process optimisation interventions. Within the parameter values modelled herein, ring-spinning SEC ranges from approximately 1.0 to 2.5 kWh per kilogram of yarn, translating — at Indian grid emission factors of 0.70 to 0.82 kg CO₂/kWh — to spinning-stage emission intensities of approximately 0.8 to 2.3 kg CO₂e per kilogram of yarn. The full cradle-to-factory-gate life-cycle burden spans approximately 2.0 to 5.0 kg CO₂e per kilogram of yarn within the scope of this conceptual analysis. On-site renewable energy deployment offers the highest single-intervention reduction potential within this framework. All conclusions are explicitly scoped to stated parameter values and require mill-specific calibration before operational application.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。