Fossila drivmedel står idag för en överlägsen majoritet av den totala användningen av drivmedel som dagligen förburkas. Alternativ till de fossila drivmedlen krävs för att säkerställa tillgång i framtiden. Försvarsmakten har fått uppdrag från regeringen att utforska möjligheten att övergå till att driva sina fordon på förnyelsebara bränslen.Militära organisationer strävar efter ett enhetsdrivmedel, alltså ett gemensamt drivmedel som driver samtliga fordon och enheter. Största anledningen är den förenklade logistik som kan uppnås om endast ett drivmedel används.Detta arbete har sökt efter ett alternativt drivmedel som skulle kunna användas som enhetsdrivmedel inom Försvarsmakten. Detta för att lösa problematiken med att både byta till ett förnyelsebart drivmedel och ett enhetsdrivmedel i samma fas.Slutsatserna som dragit i detta arbete är att FT-bränslen har potential att användas som enhetsdrivmedel ur ett tekniskt perspektiv. Den höga flampunkt som FT-bränslen har skulle kunna innebära att även sjöfarkoster kan använda samma drivmedel som mark- och luftfarkoster. Dock saknas i dagsläget tillräcklig tillgänglighet och framställningen är i utvecklingsfasen. / Fossil fuels currently account for the vast majority of the total amount of fuel that isconsumed globally every day. Alternatives to fossil fuels are needed to ensuresufficient supply in the future. The Swedish Armed Forces have been tasked by theGovernment to investigate and examine the possibility of operating their vehicles onrenewable fuels.Military organizations strive for the use of a single fuel concept. A single fuel conceptmeans that only one kind of fuel is used in all vehicles and machines. The majorreason for this is the simplified logistics that can be achieved if only one fuel is used.This paper has sought an alternative fuel that can also be used as a single fuel in theSwedish Armed Forces. In order to solve the problem of changing to a renewable andto a single fuel in one single step.The main conclusion drawn in this paper is that Fischer-Tropsch fuels have thepotential to be a single fuel from a technical perspective. The high flashpoint ofFischer-Tropsch fuels could mean that they might also be used in navy vessels.However, there is currently insufficient availability and production is in thedevelopment stages.

Fossila bränslen har sedan de upptäcktes konkurrerat ut biomassa som den huvudsakliga energikällan. Framförallt i trafiksektorn har drivmedel som härstammar från fossil olja varit dominerande. Främst på grund av deras fördelar mot biomassan såsom tillgänglighet, pris, energidensitet och enkelhet att användas i en förbränningsmotor. Men dessa drivmedel innehåller kolatomer som inte längre är en del av det naturliga kretsloppet och vid förbränning leder detta till nettotillskott av koldioxid till atmosfären. Utsläpp av koldioxid utgör den största antropogena inverkan på den accelererande växthuseffekt världen upplever vilket kommer att medföra förödande klimatändringar. Det är mot den bakgrunden nödvändigt att istället framställa drivmedel från en förnybar källa, som innebär en koldioxidneutral förbränning, nämligen biomassa. Samtidigt måste även hänsyn tas till vilken typ av biomassa som används, produktion av biodrivmedel får inte konkurrera med livsmedelproduktion. Därför är det viktigt att ”träaktigt” biomassa används som råvara vilket inte utgör någon konkurrens. Ett lovande sätt att omvandla biomassa till drivmedel är via förgasning där biomassa upphettas tills dess att en gas erhålls, bland annat bestående av kolmonoxid, vätgas, metan och diverse spårämnen. Denna gas genomgår sedan rening och bearbetning där partiklar, tjäror, alkalimetaller och spårämnen renas till dess att gasen endast består av kolmonoxid och vätgas, kallat syntesgas (ofta förkortat som syngas). Syngasen kan sedan i en process omvandlas till en rad olika bränslen, såsom bensin och metan. När gasen renas och bearbetas uppstår stora mängder termisk överskottsenergi. Om anläggningen är fristående kan överskottsenergi inte nyttjas vilket innebär relativ låga verkningsgrader. Men om anläggningen integreras mot till exempel ett massa- och pappersbruk kan överskottsenergi komma väl till pass och på så vis erhålls högre verkningsgrader. I arbetet presenteras en sammanställning av renings- och bearbetningsmetoder. Utifrån denna sammanställning har åtta processlösningar simulerats i processmodellerings-programmet CHEMCAD. De åtta fallen som ingår i studien är för produktion av bensin, diesel, metanol och metan, samtliga med rening vid relativ låga temperaturer (kall gasrening) respektive vid relativ höga temperaturer (het gasrening). Utifrån simuleringsresultateten har det varit möjligt att genomföra en så kallad Pinch-analys där det är möjligt att grafiskt avläsa potential för värmeintegration mot ett typiskt massa- och pappersbruk. Slutligen har en utvärdering av samtliga fall gjorts utifrån olika verkningsgradsberäkningar. Klart står att möjligheterna till värmeintegration är stora, på användbara temperaturnivåer, och uppgår i vissa fall till nästan 40 MW för en 100 MWth–anläggning. Verkningsgraderna är definierade på fyra olika sätt vilket möjliggör djupare tolkning och utvärdering av resultaten men samtidigt kräver det en viss försiktighet från läsaren. Dock framgår det tydligt ur resultaten från verkningsgradsberäkningar att totala effektiviteten för processen kan öka med 10-tals procentenheter om värmeöverskotten tillvaratas.   Resultaten framhåller vikten av värmeintegration och indikerar samtidigt möjligheten till effektivare produktion av bio-drivmedel. Detta innebär med stor sannolikhet också ett ekonomiskt sundare alternativ som i sin tur ökar intresset för investeringar på förnybara bränslen. Investeringar av denna typ är en absolut nödvändighet för en hållbar drivmedelskonsumtion i framtiden. / Fossil fuels have since their discovery replaced biomass as the main source of energy. Especially in the transportation sector, fuels derived from fossil oil have been the dominant source of energy, mainly due to their advantages compared to biomass such as availability, price, energy density and easiness of use in an internal combustion engine. Unfortunately these fuels contain carbon atoms that no longer are part of the natural cycle and combustion leads to net addition of carbon dioxide to the atmosphere. Carbon dioxide has the largest anthropogenic impact on the accelerated greenhouse effect that the world is experiencing, which will lead to devastating climate changes. In this context it is necessary to instead produce fuel from a renewable source, which means a carbon neutral combustion, namely biomass. At the same time it is necessary to also take into account the type of biomass used, the production of biofuels should not compete with food production. Therefore it is important that “woody” biomass is being used as the raw material, which poses no competition. A promising way to convert biomass into fuels is with gasification where biomass is heated until a gas is obtained, mainly consisting of carbon monoxide, hydrogen, methane and various trace elements. This gas then undergoes purification and processing, where particles, tars, alkali metals and trace elements are purged until only a gas consisting of carbon monoxide and hydrogen remains, called syngas (synthesis gas). The syngas can then be converted into a variety of fuels such as petrol and methane. When the gas is being purified and processed large amounts of excess thermal energy are released. If it is a stand-alone plant, excess energy cannot be utilized, which leads to relatively low efficiencies. But if the plant is integrated with, for example, a pulp and paper mill, the excess energy can be utilized, thus resulting in higher overall efficiencies. This work presents a compilation of purification and processing methods. This compilation was used as the basis for the modelling of eight process solutions that were simulated in the flow-sheeting program CHEMCAD. The eight cases included in the study aim to produce gasoline, diesel, methanol and methane, all with purification at relatively low temperatures (cold gas cleaning) or at relative high temperatures (hot gas cleaning). Based on simulation results, a so-called Pinch analysis has been carried out where it is possible to graphically read off the potential for heat integration with a typical pulp and paper mill. Finally, overall assessments of the eight cases have been made based on different efficiency calculations. The results clearly show that the potential for process integration is great, with useful temperature levels, and amounts in up to almost 40 MW when the biomass input is 100 MWth. The efficiencies are defined in four different ways allowing for deeper interpretation and evaluation of the results, but require a certain amount of caution from the reader. However, it is evident from the results of efficiency calculations that overall efficiency of the process can be increased by 10's of percentage points if surplus heat is utilized. The results emphasize the importance of heat integration and simultaneously indicate the possibility of increased efficiency in production of biofuels. Which most likely also means a more economically sound alternative, which in turn increases the interest from investors in renewable fuels. Investments of this type are an absolute necessity for sustainable fuel consumption in the future.

No description available.

From the year 2018 to 2020 Uppsala Skolfastigheter AB changed their vehicle fleet to follow Uppsala municipality’s goal of a fossil-fuel-free vehicle fleet. Fossil-fuel-free, according to the municipality’s regulations, means that a vehicle can run on fossil-free fuel. To evaluate Skolfastigheter’s initiative, this report will examine both the change in greenhouse gas emissions as well as the usage of fossil-free fuel from the year 2018 to the year 2020. The report will also evaluate what the most appropriate fuel for Skolfastigheter’s vehicle fleet is. The results showed that even though the vehicle fleet had used more fuel and traveled longer distances, the levels of greenhouse gas emissions were lower in the year 2020 than the previous two years. To compare different fuels the greenhouse gas emissions were calculated as GWP (Global warming potential) and divided by megajoule (MJ). The two fossil-free fuels, HVO100 and biogas, had the lowest quotient compared to diesel, bio diesel and petrol. The usage of fossil-free fuel increased from 35 % to 89 % between the years 2018 and 2020. As the fossil-free fuels have the lowest GWP/MJ quotient, the increasing use of these could be one of the main reasons that the greenhouse gas emissions were lower in 2020 than in both 2018 and 2019. A method was created in order to properly evaluate the fuel types mentioned in this article. Five criterions were chosen to classify the fuels; If the fuel was fossil free, its greenhouse gas emissions [GWP100/MJ], its accessibility outside urban Uppsala, and its affordability [kr/MJ]. The criterions were also weighed differently in accordance with Skolfastigheter’s request. The compared fuels were diesel, bio diesel, petrol, biogas and HVO100 as these are the ones that Skolfastigheter have used in the examined time frame of 2018 to 2020. The fuel should also be applicable to the vehicles Skolfastigheter have. With this method HVO100 was concluded to be the most appropriate fuel, however, the biogas is locally produced and more affordable which can make it more appropriate. The conclusion was that, for Skolfastigheter, gas vehicles should use biogas and diesel-powered vehicles should use HVO100. / Från år 2018 till 2020 har ett aktivt arbete utförts av Uppsala Skolfastigheter AB för att i linjemed de kommunala miljömål som finns ha en fordonsflotta som är fossilfri enligt definitionerna fossilfri och förnyelsebara drivmedel. Frågeställningen som rapporten är uppbyggd kring ärutformad för att utvärdera resultatet av arbetet mot detta mål samt hur arbetet kan vidareutvecklas. Det totala utsläppet av koldioxidekvivalenter orsakat av drivmedel under åren 2018 till 2020, samthur stor del av detta drivmedel som varit fossilfritt, ger en summering av resultatet av arbetet.År 2018 vad det totala utsläppet av växthusgaser 27 ton koldioxidekvivalenter jämfört med år2020 då det hade minskat till 20 ton koldioxidekvivalenter. Och andelen fossilt drivmedel somförbrukades år 2018 var 18 % medan endast 4 % år 2020. Trots att en ökning har skett i hurmånga mil fordonsflottan har kört respektive år har den totala mängden utsläppta växthusgaserorsakade av förbränningen av drivmedel minskat från år 2018 till 2020. Det är ett resultat somberor på en ökad användning av drivmedel som enligt Uppsala kommun definieras som fossilfriaoch förnyelsebara. Dessa drivmedel, främst biogas och HVO100, har en låg kvot av koldioxidekvivalenter mätta i kg per MJ som utvinns ur bränslet. Denna kvot är den som rapportenfrämst har fokuserat på för att avgöra vilken klimatpåverkan ett drivmedel har. En låg kvotinnebär låga halter växthusgaser i förhållande till förbrukad energi och är ett rimligt sätt att kunna jämföra drivmedel med varandra när de varierar i både aggregationstillstånd samt energidensitet. Vilket drivmedel som är mest lämpligt att använda i framtiden är även det något som rapporten behandlar och lägger fram en slutsats om. Genom att ha arbetat fram en metod där olikakriterier för drivmedel vägs mot varandra går det att i slutändan få fram det drivmedel som kananses vara mest optimal med de förutsättningar som finns för Skolfastigheters fordonsflotta. För attdrivmedlet ska anses som bra ska det ha ett lågt utsläpp av koldioxidekvivalenter per energienhet,ha hög andel förnybar råvara, finnas tillgängligt på de tankstationer som fordonsflottan har tillgångtill samt vara priseffektivt. Av de drivmedel som fordonsflottan har använt sig av under åren 2018-2020 var det HVO100 samt biogas som fick bäst resultat enligt metoden och som anses vara detmest optimala drivmedel för Skolfastigheter att i dagsläget driva sina fordon med.

Första och andra världskrigen medförde stora importrestriktioner för bensin och diesel och Sverigestod inför en potentiell kris. Lösningen till drivmedelsbristen var gengas som produceras genom attförbränna träd eller kol i en syrefattig miljö. Med dagens kontinuerligt stigande bensin, diesel ochelpriser står Sverige inför en liknande situation och nya lösningar för att kompensera för de högapriserna söks. Detta kandidatarbete undersöker potentialen med att använda gengas som ett alternativ för attbedriva fordon och småhus för att sänka kostnaden. Arbetet tittar på hur gengas kan användas i treolika fall; i en taxi, lätt lastbil samt ett småhus över ett års tid där kostnadsvinsten beräknas genom attbestämma hur mycket ved som krävs utifrån hur mycket energi som krävs vid användning. Resultatettyder på att med dagens elpriser är el det billigare alternativet för bostäder. Däremot går det att se attdet kan vara ekonomiskts fördelaktigt att använda gengas istället för flytande bränsle när vedprised är billigt. / The First and Second World Wars imposed major import restrictions on gasoline and diesel andSweden faced a potential crisis. The solution to the fuel shortage was producer gas, which isproduced by burning trees or coal in a low-oxygen environment. With today's continuously risinggasoline, diesel and electricity prices, Sweden faces a similar situation and new solutions tocompensate for the high prices are being sought.This bachelor thesis examines the potential for using producer gas as an alternative to power vehiclesand small houses to reduce the cost. The thesis looks at how producer gas can be used in threedifferent cases; in a taxi, light truck and a small house over a years time where the cost benefit iscalculated by determining how much wood is required based on how much energy is required in use.The results indicate that with current electricity prices, electricity is the cheaper option for poweringhouses. However, it can be seen that it can be economically advantageous to use producer gas instead of liquid fuel when the price of wood is cheap.

Förbränning av traditionellt fartygsbränsle medför utsläpp av ämnen som har negativa effekter på miljön. Uppkomsten av strängare internationella regler gällande utsläpp från sjöfartstrafiken kräver ett skifte från det konventionella marina bränslet tjockolja till alternativ med lägre utsläpp. Vågkraft och metanol är två möjliga alternativ inom sjöfarten som kan uppfylla de internationella regleringarna för utsläpp, och har i denna studie jämförts med tjockolja. Beräkningar av emissioner, kostnad och den möjliga producerade effekten utfördes med hjälp av referensfartyget M/V Fidelio som underlag. Studien visar att metanol och vågkraft bidrar med signifikant lägre utsläpp, vilket tyder på stora möjligheter att uppfylla de uppsatta internationella utsläppskraven. Däremot uppfyller de inte referensfartygets effektbehov och är kostsamma i relation till deras möjliga effektuttag. För att minska fartygens miljöpåverkan, lämpar det sig i dagsläget bättre att använda metanol och vågkraft som komplement till andra drivmedel. / Combustion of traditional ship fuels causes emissions of substances that have negative impacts on the environment. Adoption of stricter international regulations regarding emissions from the maritime traffic requires possible substitution of the widely used conventional heavy fluid oil, with lower emissions. Wave power and methanol are two possible substitutions in the maritime traffic that could fulfill the adopted international regulations regarding emissions, and have in this study been compared to heavy fluid oil. Calculations regarding emissions, costs and the possible power generation were performed using the ship M/V Fidelio as a basis. The study presents that wave power and methanol have significant lower emissions, which increases their opportunity to fulfill the international emission regulations. However, these options fail to fulfill the ship’s power demand. Furtheremore, these alternative solutions are costly in relation to their power generation. Currently it is more suitable to use methanol and wave power as a supplement to other fuels, in order to reduce the maritime traffic’s impact on the environment.

Today’s society is adapting to reduce the climate footprint which is why the Swedish Armed Forces is expected to revise its use of fossil fuel. The choice of fuel is not obvious, and this report aims to examine the possibilities and limitations for a few renewable fuel’simplementation in the Swedish Armed Forces. Based on Moche Kress logistics concept an analyzing tool were created. The analyzing tool is based on the category’s economy, industry/engine technology, technology/characteristics, inventory, storage facilities and transports. Methods used is a mixture of document collection and interviews with an expert in the area of alternative fuels and combustion engines. The renewable fuels analyzed are FAME, HVO, biogas and DME. Results of the analysis show that FAME has a relative low cost for production, only requires small-scale modifications in engines, the domestic production is expected to expand and is interoperable with the current supply chain. The biggest limitations are the bad qualities regarding cold temperatures and can’t be stored longer periods of time. HVO has a bit higher production cost but has good qualities even in colder temperatures, high energy density, can beused in all diesel engines after an approval from the manufacturer and can be implemented incurrent infrastructure as well as supply chain. Raw materials consist on the other hand largely from palm oil production. Biogas has a relatively high production cost, low energy density, requires extensive renovations/installations of engines/fuel systems and can neither be implemented in current infrastructure nor supply chain. Positive features are its good qualities in cold temperatures and big part domestic production. DME also has good qualities in cold temperatures but requires a new injection system and a new tank, can’t be implemented in neither current infrastructure nor supply chain and is not produced anywhere globally today. Based on the results from the analysis HVO were concluded as the most realistic alternative for the Swedish Armed Forces. Further conclusions were that FAME is not the best alternative and neither biogas nor DME were estimated as a realistic choice today. The last conclusion of the analysis is that none of the alternatives had possible self-sufficiency in Sweden as of now. / Mot bakgrund av att samhället ställer om till att bli mer klimatpolitiskt hållbart förväntas ett drivmedelsbyte vara aktuellt för Försvarsmakten. Vilket drivmedel som är aktuellt för detta är inte självklart och detta arbete syftar till att undersöka vilka förutsättningar ett antal förnybara drivmedelsalternativ har för implementering i Försvarsmakten. Utifrån Moche Kress logistikkoncept togs ett analysverktyg fram som utgår från kategorierna ekonomi, industri/motorteknik, teknologi/egenskaper, lagerhållning/tillgänglighet, infrastruktur för lagerhållning och transporter. Empiri samlades därefter in via en dokumentinsamling samt intervjuer med en expert inom alternativa drivmedel och förbränningsmotorer. Alternativen som analyserats är FAME, HVO, biogas och DME. Resultat av analysen var att FAME har en relativt låg produktionskostnad, enbart kräver mindre anpassningar i motorer, har inhemsk produktion som förväntas expandera och kan implementeras i befintlig försörjningskedja. Största begränsningarna är att det har begränsade köldegenskaper samt låg lagringsbeständighet. HVO har en något högre produktionskostnad men goda köldegenskaper, högt energiinnehåll, kan nyttjas i samtliga dieselmotorer efter tillverkarens godkännande och kan implementeras i befintlig försörjningskedja respektive infrastruktur. Råvaror kommer dock till stor del från palmoljeproduktion. Biogas har en relativt hög produktionskostnad, lågt energiinnehåll, kräver omfattande renoveringar/installationer av motorer/bränslesystem och kan inte implementeras i varken befintlig försörjningskedja eller infrastruktur. Det har dock bra köldegenskaper och hög andel inhemsk produktion. DME har bra köldegenskaper, men kräver nytt insprutningssystem och ny tank, kan inte implementeras i dagens försörjningskedja eller infrastruktur och produceras ingenstans i världen idag. Utifrån analysens resultat bedömdes HVO som det mest realistiska alternativet för Försvarsmakten. Utöver det bedöms inte FAME som mindre fördelaktigt, och biogas respektive DME som orealistiska alternativ i dagsläget. Den sista slutsatsen av analysen var att inget alternativ medger självförsörjning i Sverige idag.

Denna studie har kartlagt vilka drivmedel som användes av svenska handelsflottans fartyg från 2016 och hur stor andel som inte var petroleumbaserad. Fokus riktades mot Linnéuniversitetets sjöingenjörsprogram där en analys av kursplaners mål samt innehåll belyste om alternativa drivmedel fanns inkluderat i utbildningen. Respondenterna på sjöingenjörsprogrammet var delaktiga i en intervjustudie som klargjorde om framtidsutsikter för realisering av alternativa drivmedel var möjlig. Resultaten visade att det fanns tre alternativa drivmedel inom svenska sjöfarten, där inga kurser hade direkt koppling men genom ledord fanns tre kurser med relevans till alternativa drivmedel. Det fanns ett gemensamt mål inom respondenterna på Linnéuniversitetet om alternativa drivmedel men vägen till förverkligande var inte klarsynt. / A few years ago, marine diesel and heavy fuel oil were the fuels that drove shipsforward. But with new legal requirements and climate goals, other potential fuelshave seen the light of day. These alternative fuels have resulted in an increase in thesystems you need knowledge of on board. The purpose of the study is to focus onhow the education to become a marine engineer keeps up with the rapidtechnological development that is taking place today.The study was carried out in several stages where document studies were compiledand became the basis for an interview study. The first document study resulted inwhat fuel the Swedish merchant fleet's newer ships use. In addition to marine dieseland heavy oil, alternative fuels such as liquid natural gas, methanol and batteryoperation are also used. These alternative fuels are used or can be used on about athird of the surveyed ships today.The second document study was done against the marine engineering program tosee if there was any connection to alternative fuels in the education's syllabuses. Nodirect connection was found, but by using key words for alternative fuels, threecourses were found with content that could be associated with the alternative fuels.The results of the document studies formed the basis for an interview study in whichpersonnel linked to the marine engineering education at the Linnaeus Universitywere interviewed. The result of the interview study was that all respondents agreedthat education is needed in the alternative fuels that have arrived. However, therespondents did not agree on what the training should look like, as there were manydifferent education proposals. Since there were also expressions from respondentsabout time, knowledge, and resource shortages, they need to reach an agreementwith a way forward to be able to secure the educational efforts towards a commongoal.

Background: Stricter requirements from customers that transport companies must be able to show their carbon dioxide emissions have resulted that it has become more relevant for transport companies to have a calculation model of their transports' carbon dioxide emissions per order. The EU's climate goal of becoming climate neutral by 2050 is something that will require change, that is why it is relevant that the obstacles that exist for transport companies in the transition from fossil- to fossil-free fuels are presented in order to be in line with the EU's environmental goals.  Purpose: The study's first research question aims to develop a calculation model for intermodal transport ́s carbon dioxide emissions per order. The second research question aims to create an overview of transport companies' obstacles to the transition to fossil-free fuels.  Methodology: The study's first research question is a qualitative case study with elements of quantitative data collection from the case company Gunnar Karlsson Spedition AB. The second research question includes a qualitative study with benchmarking to identify the obstacles that exist for a transition from fossil fuels to fossil-free fuels.  Conclusion: This study results in a calculation model that the authors have designed for carbon dioxide emissions per order in an intermodal transport network. Furthermore, the study results in a summary table of theoretical obstacles and the interviewed companies' perspective regarding obstacles in the transition from a fossil- to a fossil-free fuel. / Bakgrund: Hårdare krav från kunder att transportföretag ska kunna uppvisa deras transporters koldioxidutsläpp har givit utfallet att det har blivit mer relevant för transportföretagen att inneha en beräkningsmodell för deras transporters koldioxidutsläpp per order. EU:s klimatmål om att bli klimatneutral år 2050 är något som kommer att kräva förändring, därför är det relevant att de hinder som finns för transportföretag vid övergången från fossila- till fossilfria drivmedel presenteras för att kunna gå i linje med EU:s miljömål.  Syfte: Studiens första forskningsfråga syftar till att ta fram en modell för intermodala transporters koldioxidutsläpp per order. Den andra forskningsfrågan syftar till att skapa en överblick om transportföretagens hinder vid övergången till fossilfria drivmedel.  Metod: Studiens första forskningsfråga är en kvalitativ fallstudie med inslag av kvantitativ datainsamling från fallföretaget Gunnar Karlsson Spedition AB. Den andra forskningsfrågan innefattar en kvalitativ studie med benchmarking som styrkoncept, för att identifiera de hinder som finns för en övergång från fossila bränslen till fossilfria bränslen.  Resultat: Studiens resulterar i en beräkningsmodell som författarna har utformat för koldioxidutsläpp per order i ett intermodalt transportnätverk. Vidare resulterar studien i en sammanfattande tabell över teoretiska hinder och de intervjuades företagens upplevda hinder vid övergången från ett fossilt- till ett fossilfritt drivmedel.

This thesis presents a comprehensive system analysis of the utilization of biowaste and forest industry residues to produce transportation fuels. It explores various aspects such as the constraints to the production system’s value chain development, the utilization of the geographical proximity of biofuel technology innovation system components, environmental impacts, and economic costs. The primary goal is to establish a knowledge base that can aid regional policymakers and decision-makers in formulating informed policies for the efficient management of local bioresources for transport fuel production. By addressing these aspects, the study seeks to contribute to the wider discourse on efficient local bioresource management and transition to a low-carbon economy. The focused bioresources in this thesis are municipal biowaste and forest industry residues (i.e., sawdust, black liquor, crude tall oil, and fiber waste of the pulp and paper industry). The study focuses on three systems: i) biowaste to biogas for transport, ii) biowaste and sawdust to hydrogen, and iii) forest industry residues to liquid biofuels for transport. The biofuel policy instruments in Sweden have proven to be effective in introducing alternative transport fuels, particularly in big cities or urban areas. The results of the biowaste to biogas value chain analysis show that development in the Gävleborg region is stagnated throughout the value chain compared to the national average. This stagnation is mainly attributed to local geodemographic factors. The identified obstacles to development include a lack of regional political agreement regarding the use of biogas as a viable transport fuel, insufficient connectivity and communication among the various regional actors and stakeholders, and a limited understanding among stakeholders of the potential and socio-economic impacts of biogas.  The environmental and economic assessment of hydrogen production from biowaste and sawdust is performed from a life cycle perspective, using SimaPro LCA software and CML-IA, 2001 impact assessment method. Economic analysis includes capital and operational expenditures and monetization cost of life cycle environmental impacts. The results show that hydrogen production from biowaste has a higher global warming, photochemical oxidant, and freshwater eutrophication potential than sawdust. Biowaste conversion to hydrogen performs far better in ozone depletion, terrestrial ecotoxicity, abiotic depletion-fossil, abiotic depletion, human toxicity, and freshwater ecotoxicity potential. The fossil energy inputs in biogas and pyrolysis oil reforming, emissions from the digestate treatment, storage, and utilization as bio-fertilizer are the main contributing processes to the overall environmental impacts of biowaste and sawdust conversion to hydrogen.  The sensitivity analysis of the LCA results indicates that feedstock to biogas/pyrolysis oil yield ratio and the type of energy source for the reforming process can significantly influence the results, particularly climate change, abiotic depletion, and human toxicity.  The life cycle cost (LCC) analysis reveals that the production of hydrogen from biowaste exhibits a lower cost compared to sawdust. This significant cost reduction in the biowaste case can be attributed to lower variable operating expenses (OPEX), primarily due to the price of the biowaste itself. Whereas, in the sawdust case, the feedstock contributes the highest percentage (54%) to the system's OPEX, indicating that variable OPEX is highly sensitive to sawdust prices. Additionally, the capital investment required for the biowaste case was 50% lower, which further contributes to the lower overall LCC compared to the sawdust case. The results of forest industry residues to liquid biofuel technology development and the utilization of system components in geographical proximity indicate that geographical proximity can significantly influence the system’s structural growth, trajectory, and development pace. An adapted version of the technological innovation system (TIS) framework was operationalized with the lens of geographical proximity utilization of the system components to the technology development and diffusion. The method of data acquisition involved document analysis and interviews with subsystem actors. The study found that the development of the system is hampered by competition between technologies and low utilization of geographical proximity of the system components, which was partly attributed to a lack of network among subsystem actors and with the national TIS structure.  Bioresources in Gävleborg are present in substantial amounts, particularly biowaste from agriculture, the food industry, and households, as well as biomass from the forest industry, which have the potential to be utilized for transport fuel production. However, the evolution of their utilization to power transportation in Gävleborg has been delayed in comparison to several other regions in Sweden. In the case of the technology development of forest industry residue-based transport fuels, the utilization of geographical proximity of artefacts and institutions has played a crucial role. Significant strides have been accomplished in diverse technology domains. However, these advancements have faced obstacles, partially due to the rivalry among system actors aiming to secure a competitive edge in acquiring both knowledge and capital resources and the underutilization of the geographical proximity of actors and industry networks.  Based on these research findings, recommendations are provided to support policy and strategy aiming to enhance the utilization of local bioresources for transportation fuels sustainably and cost-effectively with increased local benefits. For example, the study recommends addressing the identified local political, communication, and networking issues, along with integrating regional geodemographic conditions into national biofuel policies and measures. By addressing identified challenges, the Gävleborg region can overcome the stagnation in bioresource to transportation fuel technological systems development and leverage its significant potential. This thesis adds valuable insights to the sustainability transition literature about the environment, economy, and the geography of innovation processes. The findings highlight the need for policy interventions to foster collaboration, coordination, and knowledge sharing among stakeholders, as well as support for the development and commercialization of emerging technologies, including forest-based transport fuel technologies. The analysis of cost and environmental impacts of bioresource utilization for hydrogen production provides insights into the potential trade-offs and benefits of different feedstocks and impact categories. The study provides important input for policy and strategy development towards a more sustainable and cost-effective use of local bioresources for transport fuel production in Gävleborg. This study can also serve as a valuable reference for researchers, policymakers, and stakeholders interested in the sustainable utilization of renewable resources for biofuel production, contributing to the advancement of knowledge in this critical area. / Denna avhandling presenterar en omfattande systemanalys av utnyttjandet av bioavfall och skogsindustriella restprodukter för att producera drivmedel. Den utforskar olika aspekter såsom begränsningarna för produktionssystemens värdekedjeutveckling, utnyttjandet av den geografiska närheten till biobränsleteknik, innovationssystemkomponenter, miljöpåverkan och ekonomiska kostnader. Det primära målet är att etablera en kunskapsbas som kan hjälpa regionala beslutsfattare att formulera välgrundade policyer för effektiv förvaltning av lokala bioresurser för drivmedelsproduktion. Genom att ta itu med dessa aspekter försöker studien bidra till den bredare diskursen om effektiv lokal bioresursförvaltning och övergång till en koldioxidsnål ekonomi. De studerade bioresurserna i denna avhandling är kommunalt bioavfall och skogsindustrins restprodukter (d.v.s. sågspån, svartlut, råtallolja och fiberavfall från massa- och pappersindustrin). Studien fokuserar på tre system: i) Bioavfall till biogas för transport, ii) Bioavfall och sågspån till vätgas, och iii) Skogsindustrins restprodukter till flytande biobränslen för transporter. De politiska styrmedlen för biodrivmedel i Sverige har visat sig vara effektiva för att införa alternativa drivmedel, särskilt i storstäder eller tätorter. Resultaten av värdekedjeanalysen från bioavfall till biogas visar att utvecklingen i Gävleborgsregionen stagnerat i hela värdekedjan jämfört med riksgenomsnittet. Denna stagnation tillskrivs främst lokala geodemografiska faktorer. De identifierade lokala faktorer som hämmar utvecklingen är brist på regional politisk samsyn om biogas som drivmedel, bristande nätverk och kommunikation mellan regionala aktörer och intressenter samt otillräcklig kunskap hos intressenterna om biogaspotentialen och dess socioekonomiska konsekvenser. Den miljömässiga och ekonomiska bedömningen av vätgasproduktion från bioavfall och sågspån utförs ur ett livscykelperspektiv med hjälp av SimaPro LCA-programvara och CML-IA, 2001 konsekvensbedömningsmetod. Den ekonomiska analysen inkluderar kapital- och driftsutgifter och intäktsgenerering, samt kostnad för miljöpåverkan under livscykeln. Resultaten visar att vätgasproduktion från bioavfall har högre potentiellt bidrag till global uppvärmning, bildning av fotokemiska oxidanter och sötvattenövergödning än sågspån. Medan omvandling av bioavfall till väte presterar mycket bättre vad gäller potential för ozonnedbrytning, terrestrisk ekotoxicitet, abiotisk utarmning - fossil, abiotisk utarmning, mänsklig toxicitet och sötvattenekotoxicitet. Fossil energitillförsel i biogas och pyrolysoljereformering, utsläpp från rötrestbehandling, lagring och användning som biogödsel är de viktigaste bidragande processerna till den totala miljöpåverkan från omvandling av bioavfall och sågspån till väte. Känslighetsanalysen av LCA-resultaten indikerar att förhållandet mellan råmaterial och biogas/pyrolys-olja och typen av energikälla för reformeringsprocessen kan påverka resultaten avsevärt, särskilt potential för klimatförändringar, abiotisk utarmning och mänsklig toxicitet.   Livscykelkostnadsanalysen (LCC) visar att produktionen av vätgas från bioavfall ger en lägre kostnad jämfört med sågspån. Denna betydande kostnadsminskning för bioavfall kan hänföras till lägre rörliga driftskostnader (OPEX), främst på grund av priset på själva bioavfallet. När det gäller sågspån bidrar råvaran med den högsta andelen (54 %) till systemets OPEX, vilket indikerar att variabeln OPEX är mycket känslig för sågspånspriser. Dessutom var kapitalinvesteringen som krävdes för bioavfallet 50% lägre, vilket ytterligare bidrar till den lägre totala livscykelkostnaden jämfört med sågspånsfallet. Resultaten från studien av skogsindustrins rester till flytande drivmedels teknikutveckling och utnyttjande av geografisk närhet mellan systemkomponenterna indikerar att de geografiska närhetväsentligt kan påverka systemets strukturella tillväxt, utvecklingsbana och -takt. En anpassad version av ramverket för teknologiska innovationssystem (TIS) operationaliserades med fokus på utnyttjande av geografisk närhet mellan systemkomponenter för teknikutveckling och spridning. Metoden för datainsamling involverade dokumentanalys och intervjuer med delsystemaktörer. Studien fann att utvecklingen av systemet hämmas av konkurrens mellan tekniker och lågt utnyttjande av geografisk närhet mellan systemkomponenter, vilket delvis berodde på bristandenätverk bland delsystemaktörer och den nationella TIS-strukturen.  Bioresurser i Gävleborg finns i betydande mängder, särskilt bioavfall från jordbruks- och livsmedelsindustrin och från hushållen, samt biomassa från skogsindustrin, som har potential att utnyttjas för drivmedelsproduktion. Utvecklingen av deras användning för att driva transporter i Gävleborg har dock försenats jämfört med flera andra regioner i Sverige. När det gäller teknikutvecklingen för drivmedel från skogsindustrins restprodukter har utnyttjandet av geografisk närhet mellan artefakter och institutioner spelat en avgörande roll. Framstegen har dock delvis hindrats av rivalitet mellan tekniker och underutnyttjande av aktörernas och branschnätverkens geografiska närhet.   Baserat på dessa forskningsresultat ges rekommendationer för att stödja politik och strategier som syftar till att öka utnyttjandet av lokala bioresurser för transportbränslen på ett hållbart och kostnadseffektivt sätt med ökad lokal nytta. Studien rekommenderar till exempel att man tar itu med de identifierade lokala politiska, kommunikations- och nätverksfrågorna, och samtidigt verkar för att integrera de regionala geodemografiska förhållandena i den nationella biobränslepolitiken. Genom att adressera identifierade utmaningar kan Gävleborgsregionen övervinna stagnationen i utvecklingen av tekniska system för bioresurser till drivmedel och utnyttja dess betydande potential. Denna avhandling tillför värdefulla insikter till litteraturen om hållbar omställning om miljö, ekonomi och innovationsprocessers geografi. Resultaten belyser behovet av politiska insatser för att främja samarbete, samordning och kunskapsdelning mellan intressenter, samt stöd för utveckling och kommersialisering av ny teknik, inklusive skogsbaserad drivmedelsteknik. Analysen av kostnader och miljöpåverkan för bioresursutnyttjande för vätgasproduktion ger insikter i de potentiella avvägningarna och fördelarna för olika råvaror och påverkanskategorier. Studien ger viktig input för policy- och strategiutveckling mot en mer hållbar och kostnadseffektiv användning av lokala bioresurser för drivmedelsproduktion i Gävleborg. Denna studie kan också utgöra en värdefull referens för forskare, beslutsfattare och intressenter som är intresserade av hållbart utnyttjande av förnybara resurser för biobränsleproduktion, vilket bidrar till kunskapsutvecklingen inom detta kritiska område.