The goal to satisfy the energy demand, global warming and other environmental effects has prompted the urgency to shift energy generation systems to more affordable and sustainable methods, with the goal of phasing out the traditional-conventional systems to environmental friendly and sustainable generation systems. This campaign also calls for a more energy conscious society aware of its energy demand and promoting energy efficiency so as to minimize the demand through reduced wastages. For the later to be achieved energy systems should be understood in organization and this involves performing energy audits. This paper discusses the energy audit of Nchanga mine, Nchanga mine is located in Chingola town in the Copperbelt province of Zambia, and has operations involving underground mining, copper leaching, open pit mining and concentrate extraction. The Objective of the study was to perform a preliminary Audit; to understand the energy scenario and identify areas were savings could be realized. The problem however was that constraints on time could not allow a detailed analysis hence the scope was strictly on a preliminary audit study with minimal details on economics of measures and no analysis of investment cost. The method used for this analysis was the top down approach and the processes were divided into support and production processes to establish the energy balance. Nchanga mine has an annual energy use of about 656 GWh with an average maximum demand of about 88.6 MW. The total cost was about US. $ 34 million with maximum demand (MD) covering about $ 22 million and the rest was energy costs. This was obtained from analysis of energy bills from April 2011 to March 2012. The energy measures analyzed were according to the cost; cost influenced and non-cost influenced. The non-cost influenced measures gave a saving potential of about 15.6 MW ($ 3.9 million) on MD and 46 GWh ($ 818,800) on energy, giving a total electricity cost saving of about $ 4.7 million. The cost influenced measures gave a saving potential of about 12.7 MW ($ 3.1 million) on MD and 12 GWh ($ 213,600) on energy, giving a total electricity cost saving of about $ 3.4 million. These measures have a potential to reduce the overall MD by 28 MW (32% reduction), realizing an annual saving of about $ 7 million, and the overall energy use by about 58 GWh (8.8% reduction), which is an annual saving of about $ 1 million. This gives the total saving on the electricity bill of about $ 8 million that is about 24% reduction on the electricity bill with regards to last year’s expenditure.

Philosophiae Doctor - PhD / We present a new sample of distant powerful radio galaxies, in order to study their host-galaxy properties and provide targets for future observations of Hi absorption with new radio telescopes. We cross-match the Sydney University Molonglo Sky Survey radio catalogue at 843 MHz with the VISTA Hemisphere Survey near-infrared catalogue using the Likelihood Ratio technique, producing contour plots as a way to inspect by eye a subset of bright sources to validate the automated technique. We then use the Dark Energy Survey optical and near-infrared wavelength data to obtain photometric redshifts of the radio sources. We find a total of 249 radio sources with photometric redshifts over a 148 square degree region. By fitting the optical and near-infrared photometry with spectral synthesis models, we determine the stellar masses and star-formation rates of the radio sources. We find typical stellar masses of 1011−1012 M for the powerful high-redshift radio galaxies. We also find a population of low-mass blue galaxies. We then report results from the first search for associated Hi 21 cm line absorption with the new MeerKAT radio telescope (shared-risk early science programme). We used a 16-antenna sub-array of MeerKAT to carry out a survey for Hi absorption in the host galaxies of nine powerful (L1.4 GHz > 1026 W Hz−1 ) radio galaxies at cosmological distances (z = 0.29 to 0.54). We found no evidence of absorption with 5σ optical depth detection limits. We only obtain a tentative absorption towards a radio source 3C 262 at z = 0.44 with significant ongoing star formation at a rate of 10.5 M yr−1 . The source consists of two radio lobes separated by 28.5 kpc with no evidence of a compact core. If the absorption arises from neutral gas from an extended disc, the line is redshifted by 79(21) km s−1 with respect to the nucleus and has an average Hi column density across the source of NHI ∼ 7 × 1019−20 cm−2 , which is consistent with the rate of star formation. But after further tests, we find that the Hi detection towards 3C 262 is likely to be an artefact. We conclude that the new correlator with 32 k channel resolution will be needed before searching for its associated absorption in MIGHTEE data.

No description available.

No description available.

Mjölkindustrin tillhör en av världens största industrier, och är den snabbaste växande sektorn inom jordbruksnäring. Varje år produceras cirka 800 miljoner ton mjölk världen över, varav svenskar årligen konsumerar cirka 150 kg mejeriprodukter per person. Framställningen av mejeriprodukter innefattar ett flertal processer som kräver stora mängder energi, främst i form av ånga till upphettning av mjölk och vatten samt elektricitet till kylning. Anledningen till att mjölken genomgår diverse behandlingar är framförallt för att döda skadliga bakterier och sporer men också ur kvalitetssynpunkt. För att möta de miljömässiga utmaningar vi står inför krävs att nya hållbara lösningar utvecklas och implementeras. Enligt miljöbalken ska verksamheter använda förnybara energikällor i den utsträckning det är möjligt, återvinning av värme skall nyttiggöras och det ska hushållas med såväl energi som andra resurser. Wermlands Mejeri, beläget i Värmlands Nysäter, startade sin verksamhet i september 2015. Mejeriet framställer dagligen 18 400 liter lättmjölk, mellanmjölk, standardmjölk och grädde, med målet att till augusti 2016 dubbla produktionen med samma sortiment. Syftet med del I av denna studie är att utföra en energikartläggning för att bestämma mejeriets totala energibehov samt hur behovet är fördelat på diverse processer. Energiinventeringens syfte utöver att skapa insikt i hur energianvändningen är fördelad är att ligga som grund för jämförelser med liknande anläggningar. På så vis kan en uppfattning om förbättringspotential erhållas. Vid jämförelser mellan olika anläggningar har nyckelvärdet specifik energikonsumtion, SEC, använts.  SEC definieras som använd energi dividerat med den totala produktionsvolymen och kan appliceras på en delprocess eller en hel produktionsanläggning. Analyser av energianvändning och effektiviseringspotential har utförts genom termodynamiska beräkningar, fysiska mätningar, simuleringar och ingenjörsmässiga uppskattningar. Enligt den kartläggning som gjorts förbrukar Wermlands mejerier idag 1141 MWh per år, vilket motsvarar ett SEC-värde på 0,19 kWh/liter mjölkprodukt. Vid en fördubbling av produktionen skulle energianvändningen öka till 1570 MWh per år och SEC-värdet reduceras till 0,13 kWh/l varav värmebehovet representerar 0,09 kWh/l. Två svenska referensanläggningar som använts vid jämförelser har ett totalt SEC-värde på 0,11 respektive 0,12 kWh/liter mjölkprodukt där värmebehovets SEC-värde är 0,05 respektive 0,06 kWh/l. Syftet med del två av studien är således att belysa förbättringspotential genom reducerat värmebehov och ånganvändande. Målet är att presentera åtgärder som sänker och tillgodoser energibehovet utan förbränning av fossila bränslen. Resultatet visar att bränslebehovet kan reduceras från 105 till 782 MWh/år med olika åtgärder. Bränslekostnaden utan åtgärder antas vid dubblad produktion uppgå till drygt 750 000 SEK per år. Vid utbyte till pelletspanna och med samtliga åtgärder genomförda är bränslekostnaden 250 000 SEK/år och koldioxidutsläppen reducerades med över 1000 ton/år. Totala SEC-värdet på värmesidan reduceras då från 0,09 kWh/l till 0,06 kWh/l vilket är jämförbart med de svenska referensanläggningarna. / The dairy industry is one of the world’s largest industries, and the most rapidly expanding sector of agriculture. Every year more than 800 million tons of milk is produced globally, of which the Swedish population annually consumes more than 150 kg per capita. Refinement of milk includes several processes that require large amounts of energy, mainly in the form of steam for heating of milk and electricity for cooling. The main reasons the milk has to go through these heating and cooling process is to reduce the bacterial count, rendering the product safe to drink and of a consistent quality. To meet the environmental challenges that lie ahead, it is important that sustainable solutions for the dairy industry are developed and implemented. According to the environmental code, all industries shall use renewable energy sources to the highest possible degree, recycling of heat shall be used and housekeeping of energy and other resources is of uttermost importance. Wermlands Mejeri, a dairy plant in Värmlands Nysäter, started their operations in September 2015. Today they produce about 18 400 liters of dairy product, with a product portfolio consisting of three different types of milk (0.5, 1.8, and 3 percent fat) and cream. Their goal is to expand the operation, so that the production volume will be doubled by august 2016. The commencing chapter of this report is based on a survey with the goal of defining the total energy consumption at the plant, and also to investigate how the need of energy is divided between the different processes. This survey is purposed to be compared to the energy consumption at other similar dairy plants, in order to point out if (and where) there is any potential to increase the energy efficiency. When comparing different facilities, the key indicator Specific Energy Consumption (SEC) is used. SEC is defined as the total used energy divided by the amount of product, and can be applied on specific processes as well as an entire operation. According to the analysis, Wermlands mejerier consumes 1141 MWh yearly, which corresponds to a SEC index of 0.19kWh/liter milk product. A doubling of the milk production would lead to an increase in energy use to 1570 MWh/year, and a reduction in SEC to 0.13 kWh/l of which the heating system stands for 0.09 kWh/l. The two Swedish reference factories which were used as comparison have an SEC index of 0.11 and 0.12 kWh/l milk product, of which the heating system stands for 0.05 and 0.06 kWh/l, respectively. The aim of the second part of the study is to highlight the potential for improvement by reducing the heating demand and steam usage. The goal is to suggest practice changes that reduce and meet the need for energy without burning fossil fuels. The study shows that the fuel usage can be reduced from 1050 to 782 kWh/year by different interventions. Without these interventions, the fuel cost is expected to reach over 750,000 SEK/year when doubling the production. If all interventions, including changing to pellet boiler, are implemented, the fuel cost will be 150,000 SEK/year and the carbon dioxide emissions reduced by over 1,000 tons yearly. The total SEC index of the heating system will then be reduced from 0.09 to 0.06 kWh/l, which is comparable to the Swedish reference factories.

Mjölkindustrin är en av världens största industrier, och är den snabbaste växande sektorn inom lantbruksnäring. Varje år produceras cirka 800 miljoner ton mjölk världen över, varav svenskar årligen konsumerar cirka 150 kg mejeriprodukter per person. Framställningen av mejeriprodukter innefattar ett flertal processer som kräver stora mängder energi, främst i form av ånga till upphettning av mjölk och vatten samt elektricitet till framförallt kylning. Anledningen till att mjölken genomgår diverse behandlingar är framförallt för att döda skadliga bakterier och sporer men också för att mjölken skall uppfylla vissa kvalitetskriterier. För att möta de miljömässiga utmaningar vi står inför krävs att nya hållbara lösningar utvecklas och implementeras. Enligt miljöbalken ska verksamheter använda förnybara energikällor i den utsträckning det är möjligt, återvinning av värme skall nyttiggöras och det ska hushållas med såväl energi som andra resurser. Wermlands Mejeri, beläget i Värmlands Nysäter, startade sin verksamhet i september 2015. Mejeriet framställer dagligen 18 400 liter lättmjölk, mellanmjölk, standardmjölk och grädde, med målet att till augusti 2016 dubbla produktionen med samma sortiment. Syftet med första delen av denna studie är att utföra en energikartläggning för att bestämma mejeriets totala energibehov samt hur behovet är fördelat på diverse processer. Vid jämförelser mellan den undersökta anläggningen och andra mejerier har nyckelvärdet specifik energikonsumtion, SEC, använts.  SEC definieras som använd energi dividerat med den totala produktionsvolymen och kan appliceras på en delprocess eller en hel produktionsanläggning. Undersökningen består av fysiska mätningar, termodynamiska beräkningar och simuleringar i SimuLink. Enligt den kartläggning som gjorts förbrukar Wermlands mejerier idag 1 141 MWh per år, vilket motsvarar ett SEC-värde på 0,19 kWh/liter mjölkprodukt. Vid en fördubbling av produktionen skulle energianvändningen öka till 1570 MWh per år och SEC-värdet reduceras till 0,13 kWh/l. Två svenska referensanläggningar som använts vid jämförelser har SEC-värden på 0,11 respektive 0,12 kWh/liter mjölkprodukt. I den andra delen av rapporten undersöks fem olika åtgärder, vars mål är att reducera mejeriets användning av elektricitet och således innebära en ekonomisk besparing. Dessa åtgärder är fokuserade till kylsystemet och ventilationsanläggningen, vilka tillsammans står för mer än hälften av mejeriets elanvändning. Förslagen behandlar värmeåtervinning vid kylning av grädde, användning av marken som värmesänka för kylmaskiner, kylning av kylrum med hjälp av uteluft, tilläggsisolering av kylrummets tak, samt tidsstyrning av mejeriets ventilationsanläggning. Undersökningen konstaterar att åtminstone tre av åtgärdsförslagen bör övervägas för genomförande, då de uppvisar ekonomisk besparingspotential. / The dairy industry is one of the world’s largest industries, and the most rapidly expanding sector of agriculture. Every year more than 800 million tons of milk is produced globally, of which the Swedish population annually consumes more than 150 kg per capita. Refinement of milk includes several processes that require large amounts of energy, mainly in the form of steam for heating of milk and electricity for cooling. Milk is an extraordinary environment for bacteria and spores to thrive in. The main reasons the milk has to go through these heating and cooling process is to reduce the bacterial count, rendering the product safe to drink and of a consistent quality. To meet the environmental challenges that lie ahead, it is important that sustainable solutions for the dairy industry are developed and implemented. According to the environmental code, all industries shall use renewable energy sources to the highest possible degree, recycling of heat shall be used and housekeeping of energy and other resources is of uttermost importance. Wermlands Mejeri, a dairy plant in Värmlands Nysäter, started their operations in September 2015. Today they produce around 18 400 liters of dairy product, with a product portfolio consisting of three different types of milk (0.5, 1.8, and 3 percent fat) and cream. Their goal is to expand the operation, so that the production volume will be doubled by august 2016. The commencing chapter of this report is based on a survey with the goal of defining the total energy consumption at the plant, and also to investigate how the use of energy is allocated between the different processes. This survey is purposed to be compared to the energy consumption at other similar dairy plants, in order to point out if (and where) there is any potential to increase the energy efficiency. When comparing different facilities, the key indicator Specific Energy Consumption (SEC) is used. SEC is defined as the total used energy divided by the amount of product, and can be applied on specific processes as well as an entire operation. The investigation consists of physical measuring, thermodynamical calculations and simulations in SimuLink. According to this survey, Wermlands Mejeri annually consumes 1 141 MWh of energy, equalling a SEC-value of 0.19 kWh/liter produced milk. When the production is expanded, the energy consumption is predicted to total 1 570 MWh per year, or 0.13 kWh/liter. As a point of reference, the SEC-values of two dairy plants used in the comparison are 0.11 and 0.12 kWh/liter respectively. In the second section of this report, five different operational improvements are defined and investigated, with the purpose of reducing the consumption of electric energy at the plant, and to reduce the operational cost. This investigation is focused on the cooling system and the ventilation equipment. The solutions consist of re-use of heat during cream cooling, usage of the ground as a heat sink for the liquid coolers, refrigerating the cold storage with outside air, extra insulation of the cold storage ceiling, and time-regulation of the ventilation system. At least three of the proposed improvements should be considered for implementation, as they indicate cost-effective ways to reduce the energy consumption.

Philosophiae Doctor - PhD / The standard model of cosmology (the ɅCDM model) has been very successful and is compatible with all observational data up to now. However, it remains an important task to develop and apply null tests of this model. These tests are based on observables that probe cosmic distances and cosmic evolution history. Supernovae observations use the so-called `standard candle' property of SNIa to probe cosmic distances D(z). The evolution of the expansion rate H(z) is probed by the baryon acoustic oscillation (BAO) feature in the galaxy distribution, which serves as an effective `standard ruler'. The observables D(z) and H(z) are used in various consistency tests of ɅCDM that have been developed. We review the consistency tests, also looking for possible new tests. Then the tests are applied, first using existing data, and then using mock data from future planned experiments. In particular we use data from the recently commissioned Dark Energy Survey (DES) for SNIa. Gaussian Processes, and possibly other non-parametric methods, used to reconstruct the derivatives of D (z) and H (z) that are needed to apply the null tests of the standard cosmological model. This allows us to estimate the current and future power of observations to probe the ɅCDM model, which is the foundation of modern cosmology. In addition, we present an improved model of the HI galaxy number counts and bias from semi-analytic simulations, and we use it to calculate the expected yield of HI galaxies from surveys with a variety of phase 1 and 2 SKA configurations. We illustrate the relative performance of the different surveys by forecasting errors on the radial and transverse scales of the BAO feature. We use the Fisher matrix method to estimate the error bars on the cosmological parameters from future SKA HI galaxy surveys. We find that the SKA phase 1 galaxy surveys will not contend with surveys such as the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) whereas the full "billion galaxy survey" with SKA phase 2 will deliver the largest dark energy Figure of Merit of any current or future large-scale structure survey. / South African Square Kilometre Array Project (SKA) and German Academic Exchange Service (DAAD)

För att förbättra företags energieffektivisering tillkom det 2014 en lag på att utföra energikartläggningar på företag som har mer än 250 personer anställda och som har en årsomsättning på över 50 miljoner euro, eller över 43 miljoner i balansomslutning. Nymölla bruk innefattas av denna lag och måste därmed utföra energikartläggning vart fjärde år och rapportera till energimyndigheten. Denna lagen utgör syftet för detta examensarbete som utgår från att genomföra en energikartläggning på pappersmaskin 2 inom Nymölla Bruk.  I förtorken evaporeras det  vatten från pappret med gramvikten 120g/m2 och  med gramvikten 80g/m2 . Den troliga anledningen till att det kan evaporera mer vatten från pappret i den lägre gramvikten är att pappret körs genom maskinen i en högre hastighet. Hastigheten för 120 g/m2 är 9,67 m/s och för 80 g/m2 är hastigheten 17,22 m/s. Den evaporerande skillnaden mellan gramvikterna kan även ses i eftertorken. Massflödet för punkt 20 vilket är vid frånluftsfläkten enligt bild 9 på sidan 25 i rapporten kunde inte redovisas på grund av att det inte sitter en mätare på plats, samt att beräkningar för att ta fram massflödet inte fungerade då fläktdiagrammet från fläkttillverkarna troligen inte stämmer överens med fläkten som mätningarna gjordes på.  För att kunna göra en fullständig energikartläggning på denna maskin angående ånga, kondensat och processventilation behövs det att massflödet för punkt 20 kan redovisas. Utan detta massflöde kan en balans över hur mycket som läcker in i förtorken inte fastställas, vilket medför att energianvändningen som krävs för att värma upp denna luft med ånga inte kan redovisas. Därmed borde fortsatta studie göras för att kunna genomföra en fullständig energikartläggning. / In order to improve the company's energy efficiency, a international law in 2014 was introduced to carry out energy surveys on companies with more than 250 employees, with annual income of more than 50 million euros, or over 43 million in total assets. Nymölla Bruk are included in this law and must therefore carry out energy mapping every four years and report it to the Swedish energy department. This law is the purpose for this degree project based to carrying out an energy survey on paper machine 2 in Nymölla Bruk. In the desiccator, 8.89 kg/s of water is evacuated from the paper with a gram weight of 120g/m2 and 10.45 kg/s with a gram weight of 80g/m2. The likely reason that it can evaporate more water from the paper in the lower grammage is that the paper is driven through the machine at a higher rate. The paper machine can produce 120g/m2 paper at a speed of 9.67 m/s and 80g/m2 paper at a speed of 12.22 m/s. The evaporating difference between gram weights can also be seen in the aftermath. The mass flow for point 20 which is at the exhaust air fan as shown in Figure 9 on page 25 of the report could not be reported due to the absence of a meter in place, and calculations for producing the mass flow did not work when the fan diagram from the fan manufacturers probably did not match the fan on which the measurements were made. In order to make an complete energy examination on this machine in regard of steam, condensate and process ventilation, it is necessary that the mass flow for point 20 can be known. The balance of the leakage into the dryer can not be determined without mass flow variable, making the energy consumption required to heat the air with steam impossible to calculate. Therefore, a further study should be done to carry out for making an complete energy examination.

Målet med detta examensarbete har varit att utföra en energikartläggning på Nymölla Bruk med utgångspunkt i företagets befintliga energiaspektregister. Syftet har varit att tydliggöra hur energianvändningen på Nymölla Bruk ser ut. Bakgrunden till detta arbete är företagets deltagande i programmet för energieffektivisering i energiintensiv industri (PFE). I examensarbetet har en energikartläggning på Nymölla Bruk för år 2010 utförts. Fallstudien delades in i två steg där första steget i studien var att kartlägga energiflödena in och ut från bruket.Andra delen av studien innefattade att kartlägga de interna processerna och deras energiflöden. Energiflödenas storlekar baseras främst på mätdata från processerna, som erhållits från Nymölla Bruks interna loggnings- och mätsystem WinMops. Antaganden som i vissa fall varit nödvändiga bygger på uppskattningar som genomförts i samråd med medarbetare på Nymölla Bruk med insikt i och kunskap om respektive delprocess. Enligt detta examensarbete förbrukades år 2010 cirka 510 GWh el, varav massafabriken förbrukade 50 % och pappersbruket 46 %. Resterande andel utgörs bland annat av mät- och överföringsförluster. Under året tillfördes totalt 2060 GWh bränsle där luten står för cirka 75 %. Från bränslena tillfördes 1800 GWh nyttig värme till ångproduktionen. Total energimängd i producerad ånga uppgick till cirka 2190 GWh (från referensnivå). De största förbrukarna av ånga var papperstillverkningen som använde 32 % och indunstningen som använde 19 % av total energimängd distribuerad med ånga. / The aim of this study was to perform an energy survey of Nymölla Mill on the basis of the company's existing energy aspect register. The aim has been to clarify how the energy at Nymölla Mill is used. The background to this thesis is the company's participation in the Programme for Improving Energy Efficiency in Energy Intensive Industries (PFE). In this thesis an energy survey based on 2010 of Nymölla Mill has been performed. The case study was divided into two stages where the first step in the study was to identify the energy flows in and out of the mill. The second part of the study included identifying the internal processes and their energy flows. Energy flows are based primarily on data from processes, obtained from Nymölla Mill's internal logging and measuring system WinMops. Necessary assumptions were made based on estimates provided in consultation with employees on Nymölla Mill with knowledge and understanding of each sub-process. According to this thesis approximately 510 GWh of electricity were consumed in 2010 of which the pulp factory consumed 50 % and the paper mill 46 %. The remaining portion consists of measurement and transmission losses. A total of 2060 GWh of fuel was added of which liquor accounts for about 75 %. From fuels 1800 GWh of useful heat was added to the steam production. The total amount of energy in the steam was about 2190 GWh (from baseline). The largest consumers of steam was the paper productioning unit using 32 % and the evaporation unit using 19 % of total energy distributed by steam.

No description available.