Nuclear energy has gained crucial importance since it has a minor impact on climate change and greenhouse gas releases; additionally, the other energy sources are insufficient to reach the world's energy needs without nuclear energy. Another sign that the Generation IV International Forum (Kelly, Gen IV International Forum: A decade of progress through international cooperation, 2014) has pointed out is to utilize uranium resources to the maximum and recycle spent nuclear fuel through burn-up in the Generation IV reactor designs, one of which is the molten salt reactor (MSR). Therefore, the MSR can use the spent nuclear fuel as a fresh fuel when the actinides recycle. That reprocessing of spent fuel could be one of the opportunities to contribute to future nuclear energy goals. This study aims to develop a modified pyroprocessing method to prepare molten salt fuels for MSR from spent oxide nuclear fuel that was burned in light water reactors (LWRs). The process diagram illustrated as (1) spent fuel treatment, (2) chopping and voloxidation of spent oxide fuel, (3) oxide reduction of spent fuel, and then depending on the fuel structure and composition for the MSR, it continues by one or two of the following; – electrorefining, – chlorination, and – fluorination. The subject of this study focused on oxide reduction in two categories: chemical reduction and electrochemical reduction. The system designs have been optimized in calcium salts since they have high calcium metal and calcium oxide solubility. The significant results indicated that both methods would substantially reduce the solid uranium dioxide pellet. The chemical reduction will reduce the total solid pellet at 850oC in the composition of 55.73mol%CaCl2-12.37mol%CaF2-26.58mol%Ca-5.32mol%UO2 over 12 hours. The total reduction in the electrochemical test is seen at 850oC during 12 hours with a salt composition of 79mol%CaCl2-17mol%CaF2-4mol%CaO. These oxide reduction mechanisms are convenient ways to reprocess spent oxide fuel from LWRs to utilize in the MSR. Additionally, the reduced fuel is also applicable to using other next-generation reactors. The prospect of this research is the explicit comparison between chemical and electrochemical methods in calcium salts. / M.S. / Nuclear energy is a crucial energy production to meet the world’s future energy needs. The 6 (six) next-generation reactor design has been determined based on their sustainability, economic, and peaceful application for the world. One of those designs is molten salt reactors (MSRs) which have more attention due to their fuel choice. Most MSRs use the reprocessed fuel from current reactors or the fuel with the breeder blanket that creates more fuel while the reactor operates. This study aims to provide a diagram showing the various steps involved in the preparation of molten salt fuel from spent oxide fuel, which is a mainly utilized form of fuel in current and previous operations. The flowsheet’s first step is the treatment of spent fuel that releases most of the decay heat. The second step is that spent fuel chopping and voloxidation, which meets the requirements of removing gas products and cladding material from used fuel. Afterward, the spent oxide fuel reduces into its metal form chemically or electrochemically in oxide reduction. Then, the molten salt fuel could be fabricated in n one or two more steps from reduced metals: electrorefining, chlorination, or fluorination. Chlorination and fluorination pass through the specific gas components to convert the metal forms into salt. Electrorefining could be applied to arrange the composition of the reduced metal, and this stage is strongly dependent on the MSR designs; it may get eliminated due to its unnecessity. The oxide mechanisms mentioned above were examined under different design conditions to acquire a total reduction of the fuel pellet in calcium salts. The chemical reduction and electroreduction experiments have shown the reduced whole pellet at 850oC with two different salt mixtures. The design impacts of the reduction mechanism were discussed extensively between chemical and electrochemical reductions to identify the benefits and limitations.

In  Kenya, lack of clean cooking services affect around 80 % of the population. A range of improved cookstoves (ICS) have been produced to address this. This study aims to investigate the long-term usage of an improved stove, the biochar producing gasifier. The stove was distributed to 150 rural households divided between three regions in Kenya, in a research project in 2016. This follow-up study looked at areas of stove satisfaction and dissatisfaction among participants, as well as identifying key factors which separate users from non-users. All 150 were asked a few questions over the phone and 30 were visited for in-depth, survey-based interviews. Most households used the traditional three stone open fire stove for everyday purposes, sometimes complemented by the gasifier or other ICSs[CS1] [CS2] . 60 % of households used the gasifier at least monthly. Users and non-users rated the gasifier stove similarly. They varied in terms of stove ownership with users owning on average half a stove more than non-users. User households were generally larger. The gasifier was a fuel efficient stove and created little smoke, but was considered too small and required tiresome fuel preparation. The reported problems cannot be fixed unless thoroughly changing the stove design and possibly the gasification process itself, and without addressing them the gasifier is unlikely to replace the three stone stove. The study recognizes the potential of the gasifier as an improved stove, but calls for creative redesign in order to achieve mass adoption. / I Kenya påverkar bristen på matlagningsutrustning som är säker ur hälso- och miljösynpunkt runt 80 % av befolkningen. Traditionellt lagas mat över öppen  eld. En mängd spisar har producerats i syfte att förändra detta. I denna studie undersöktes långtidsanvändningen av en spis, en biokolsproducerande förgasningsspis. Spisen delades ut till 150 hushåll på landsbygden, jämnt fördelade på tre regioner i landet i ett forskningsprojekt år 2016-7. Denna uppföljningsstudie tittar på vilka aspekter hos spisen som forskningsdeltagarna tyckt om respektive funnit utmanande, samt vad som skiljde användare från de som slutat använda spisen. En kort telefonintervju gjordes med alla, och med 30 gjordes djupgående, enkätbaserade intervjuer. Resultaten visade att de flesta hushåll lagade mat över öppen eld till vardags, ibland kompletterat med förgasningsspisen eller andra spisar. 60 % av hushållen använde förgasningsspisen  minst en gång i månaden. Användare och icke-användare hade liknande åsikter om förgasningsspisen. Användare ägde i genomsnitt en halv spis mer än icke-användare. Hushåll som använde förgasningsspisen var generellt sett större. Förgasningsspisen ansågs vara en bränslesnål spis och bara skapa en liten mängd rök, men ansågs vara för liten. Den krävde också mer ansträngande bränsleförberedning. De rapporterade problemen går inte att åtgärda utan att ändra förgasningsspisens design i grunden och eventuellt själva förgasningprocessen, och utan att åtgärda dem kommer förgasningsspisen sannolikt inte att ersätta matlagning över öppen eld. Studien understryker förgasningsspisen potential, men kräver kreativ omdesign för att uppnå massanvändning.

Samtidigt som världens energiproduktion till stor del baseras på förbränning av fossila bränslen behandlas enorma mängder avfall genom deponering. Ökad energiåtervinning av avfall kan bidra till att minska världens utsläpp av växthusgaser. Då avfall bör ses som en resurs är det dock viktigt med en effektiv energiåtervinning. Förbränning i fluidbäddspanna möjliggör god förbränning och hög verkningsgrad men kräver ett finfördelat avfall med lågt innehåll av inert (icke brännbart) material, så kallat RDF. Därför behöver avfallet beredas innan förbränning. En effektiv och välfungerande beredning av avfallsbränsle möjliggör resurseffektiv avfallshantering av utsorterade fraktioner samt effektiv förbränning genom hög bränslekvalitet. Mälarenergis panna 6 på kraftvärmeverket i Västerås är en avfallseldad CFB-panna med bränsleeffekt på omkring 170 MW, vilket motsvarar omkring 50 ton avfall per timme. På den tillhörande bränsleberedningen produceras avfallsbränsle, RDF, i tre beredningslinjer genom att avfallet krossas och olika typer av inert material avskiljs och bildar rejekt från anläggningen.  Magnetisk metall avskiljs med magnetavskiljare, icke-magnetisk metall avskiljs med virvelströmsavskiljare och en tungfraktion bestående av bland annat sten och glas avskiljs med vindsikt. Kvaliteten på avskiljningen är dock bristfällig vilket leder till högt innehåll av inert material i bränslet och högt innehåll av brännbart material i de avskilda fraktionerna. Dessa två problem orsakar kostnader och miljöpåverkan som skulle kunna minskas. Syftet med detta examensarbete var att undersöka vilka faktorer som påverkar avskiljningen av inert material från avfallsbränsle för förbränning i fluidbäddspanna samt ge förslag på åtgärder som kan leda till förbättrad avskiljning. Detta har undersökts genom en fältstudie på den aktuella bränsleberedningen. För att insamla kunskap om bränsleberedningsprocessen och problembilden genomfördes en kartläggning av avskiljningen. Utifrån detta identifierades faktorer som kan påverka avskiljningen. För att ytterligare undersöka vad som påverkar avskiljningsprocessen genomfördes ett antal provtagningar av avskiljningen. En anpassad metod för provtagning av kvaliteten på avskiljningen genom plockanalys togs fram. Sammanlagt genomfördes nio provtagningar under olika förutsättningar. En ny typ av vindsikt testades också för att undersöka hur en investering skulle kunna förbättra avskiljningen. Vindsikten testades utifrån två alternativ av placering. Utifrån resultatet av kartläggningen identifierades fem faktorer som tros påverka avskiljningen. Dessa faktorer är det inkommande avfallet och dess egenskaper, materialflödets storlek genom produktionslinjen, ojämnt materialflöde genom magnetavskiljaren, tillbakakastande turbulens i vindsikten och fastnande material på spjället i vindsikten. Resultatet från de genomförda provtagningarna av kvaliteten på avskiljningen bekräftar att det inkommande avfallet samt materialflödets storlek genom produktionslinjen tros ha stor påverkan på samtliga avskiljare. Då den nya typen av vindsikt testades för att placeras i beredningslinjen visades ingen utmärkande förbättring jämfört med de befintliga vindsiktarna. Då den testades som andra steget i en två-stegs vindsiktning visade däremot resultatet potential att uppnå förbättrad avskiljning. Resultatet visade att två-stegs vindsiktningen har potential att minska mängden tungfraktionsrejekt med cirka 30 – 50 %. Det inerta innehållet i utgående lättfraktion var dock 6 – 8 % vilket motsvarar en höjning av det inerta innehållet i den totala mängden RDF på cirka 0,5 procentenheter. Dock medför en två-stegs vindsiktning att mer material kan siktas ut i vindsiktarna i beredningslinjerna vilket därmed skulle kunna ge en minskning av den totala mängden inert material i RDF. Som slutsats dras att investeringen i ny vindsikt för att skapa en två-stegs vindsiktning skulle kunna ge förbättrad avskiljning. Den nya vindsikten kan med fördel efterföljas av ytterligare avskiljning eftersom mängden inert material i RDF är relativt koncentrerat där. Dock bör en vidare utredning om kostnader och besparingspotential genomföras innan investeringen kan föreslås som åtgärd. Två typer av enklare konstruktioner föreslås för att åtgärda tre av de faktorer som identifierats. En konstruktion för att jämna ut materialflödet innan magnetavskiljaren samt en konstruktion för att förändra luftflödet i vindsikten. Att minska materialflödet genom linjerna föreslås som en viktig åtgärd för att förbättra avskiljningen. Detta kan åstadkommas genom att fördela RDF-produktionen så jämnt som möjligt på produktionslinjerna samt att sprida ut produktionen jämnt över tid. Detta kräver en mer aktiv planering av produktionen samt minimering av stopptider. En viktig slutsats som har dragits är att det inkommande avfallet varierar kraftigt och har stor inverkan på avskiljningsprocessen. En åtgärd som föreslås för att ge förbättrad avskiljning är att en regelbunden kontroll och variation av processen bör införas. Detta föreslås ske genom uttag och kontroll av RDF och rejekt från beredningslinjerna tillsammans med en bedömning av det inkommande avfallet. Informationen bör sedan ligga till grund för ett beslut om hur processen ska styras för att säkerställa en stabil kvalitet på avskiljningen. / Energy recovery of waste got huge potential of decreasing the greenhouse gas emissions in the world. Combustion in fluidized bed boilers gives high resource efficiency but demands a comminuted fuel with low content of inert (non-combustible) materials, a so called refuse derived fuel (RDF).  A well-functioning separation process as part of the RDF-production allows efficient combustion as well as efficient treatment of the separated materials. The purpose of this degree project is to investigate what factors that influences on the separation of inert material from waste for combustion in a fluidized bed boiler and how the separation can be improved. This is investigated through a field study of a fuel-preparation plant in Sweden. The separation process has been examined visually and by experiments based on sampling and manual sorting of waste fractions. The results show five factors that are assumed to influence on the sorting. Three of them are suggested to be solved by simple constructions. One factor that shows to have a great impact is the input waste to the process which is varying to a large extent. A measure that is suggested to give improved separation is a recurrent check of the RDF quality and the reject quality. Combined with information about the input waste this should be basis for recurrent adjustments of the plant to achieve a more stable quality of the separation output. Another measure that is suggested is to decrease the size of the material flow through the production line. This is suggested since the size of the flow is assumed to have an important impact on the separation. The decrease can be achieved by more evenly distribute the production over time and over the production lines. This will though require a more active planning of the production and minimization of production stops. As part of the work a new wind sifter has also been tested.  The wind sifter show good potential of improving the separation if it would be installed to create a two-step wind sifting. However, since the investment of a new wind sifter implies a high investment, a study of the costs and saving potential is required before the investment can be suggested as a measure.