Introduction: The case study was conducted at the transport company Akka Frakt which faces the challenge of electrifying its vehicle fleet. The purpose of the study is to investigate how Akka Frakt can implement the conversion with as little impact as possible on the environment and operational activities. Problem description: Akka Frakt has recently invested in many new fossil-fueled trucks that have a long lifetime left. In addition to that, electric trucks are a new industry, which means that the technology has not been developed to adapt to all types of special constructions for trucks. Theory: The study's theoretical starting point is sustainable development where all three dimensions have been important to review. Method: The empirics was collected through qualitative methods in the form of a literature search, interviews, and the provision of internal documents. When analyzing the data, the tools Ishikawa diagram, breakdown, and risk analysis have been used. Results: The results show that the optimal changeover for Akka Frakt is ongoing over a ten-year period and electrifying all trucks where possible with today's technology. The existing trucks that have not yet been replaced are refueled with HVO100 and where electrification is not possible, the trucks are converted to biogas. Conclusions: There are problems with electrifying Akka Frakt's vehicle fleet. A major problem is the current lack of technology that does not make it possible to electrify the entire vehicle fleet. With the electrification, there are also problems that affect the operational activities, for example a running-in period. / Inledning: Fallstudien har genomförts på transportföretaget Akka Frakt som står inför utmaningen att elektrifiera sin fordonsflotta. Syftet med studien är att undersöka hur Akka Frakt kan genomföra omställningen med en så liten påverkan som möjligt på miljön och den operativa verksamheten. Problembeskrivning: Akka Frakt har nyligen investerat i många nya fossildrivna lastbilar som har lång livstid kvar. Utöver det är ellastbilar en ny bransch, vilket gör att tekniken inte utvecklats för att anpassas till alla typer av specialbyggnationer till lastbilar. Teori: Studiens teoretiska utgångspunkt är hållbar utveckling där alla tre dimensioner varit viktiga att granska. Metod: Empirin samlades in genom kvalitativa metoder i form av litteratursökning, intervjuer samt tillhandahållandet av interna dokument. Vid analysering av data har verktygen Ishikawa- diagram, uppdelning och riskanalys använts. Resultat: Resultatet visar att den optimala omställningen för Akka Frakt pågår under en tioårsperiod och elektrifierar alla lastbilar där det är möjligt med dagens teknik. De befintliga lastbilar som ej blivit utbytta ännu tankas med HVO100 och där det ej är möjligt att elektrifiera ställs lastbilarna om till biogas. Slutsatser: Det finns problem med att elektrifiera Akka Frakts fordonsflotta. Ett stort problem är den bristande tekniken som finns i nuläget som inte gör det möjligt att elektrifiera hela fordonsflottan. Vid elektrifieringen tillkommer även problem som påverkar den operativa verksamheten, exempelvis en inkörningsperiod.

The opportunistic environmental microbes, non-tuberculous Mycobacterium (NTM), pose an increasing risk of disease and death in both immunodeficient and immunocompetent individuals in the USA and across the world. NTM lung disease is particularly prevalent in Hawaii, although the modes of NTM acquisition and transport in Hawaii are not fully understood. This study evaluated 149 soil and 50 water samples across the Hawaiian Islands to determine geochemical factors controlling NTM. Non-metric multidimensional scaling (NMDS) and principal component analyses (PCA) of modern soils show variables such as Total Organic Carbon (TOC), pH, P, mafic silicate minerals, and Pb seem to control NTM presence and transition metals and oxides such as TiO2, Zr, and Nb seem to control the absence perhaps due to toxicity. Logistic regression modeling coupled with Kolmogorov-Smirnov testing supported that TOC and P could be used to explain the probability of NTM presence in modern soils. Kolmogorov-Smirnov, non-metric multidimensional scaling, and principal components analysis results suggest poor predictability of NTM presence in soils when evaluating mineralogy alone. The same statistical methods indicated that transition metals appeared to control NTM presence in stream water and major cations and anions seemed to control NTM absence. However, additional bacterial stream data is needed to strengthen this finding. Additionally, an Oahu source water assessment and protection groundwater model was refined by including stream discharge data, including losses to the aquifer. NTM inhabits many environmental niches, although little is understood regarding the transport of NTM from the environment to indoor plumbing. However, transport from surface water to water-supply aquifers is likely important. This study analyzes groundwater flow from stream losses as a mechanism of NTM transport to water supplies. An updated MODFLOW groundwater model was developed for the north-east Oahu, Waimea River drainage. Results show hundreds of meters of lateral and tens of meters of vertical transport of NTM in 1-3 months. Additionally, geochemical modeling with Geochemist’s Workbench showed Fe oxy/hydroxides oversaturated in 100% of streams. Fe oxy/hydroxide affixed to NTM would potentially satisfy NTM’s preference for attachment and allow for colloidal transport through the aquifer.

Sweden has recently increased its efforts to reach net-zero greenhouse gas emission by 2045.The purpose of this study is to assess the feasibility for Bollnäs municipality to meet itsenvironmental goals through the conversion of its current fleet to a Natural Gas Vehicle basedfleet. A CO2 emission-based comparison has been used to estimate from an environmentalstandpoint the viability of biogas as the main fuel for the Bollnäs municipality fleet. Theresults have shown how a compressed natural gas (CNG) based fleet would lower by morethan five times the estimated CO2 emission of the current fleet. The viability of a biogas fleethas been proven and further results have shown how if the CNG fuel was produced from100% renewable resources the environmental impact would be even lower. The results havealso shown how Electric Vehicles (EV) and Hydrogenated Vegetable Oil (HVO) from 100%renewable resources could be viable environmental alternatives but it requires furtherinvestigation from an infrastructure and economic standpoint. / <p>2021-06-04</p>

[ES] La reducción de la huella de carbono de los motores de combustión interna así como de sus emisiones contaminantes es necesaria para la supervivencia de esta tecnología, especialmente para aplicaciones de uso medio y pesado. En la última década, investigadores y fabricantes han explorado diferentes enfoques para lograr este objetivo. En este sentido, el uso de combustibles alternativos y tecnologías alternativas se considera una vía potencial para alcanzarlo. Dentro del ámbito de los combustibles alternativos, los e-fuels y los biocombustibles están ganando relevancia, ya que pueden ser utilizados sin modificaciones importantes en la tecnología de motores de combustión interna. El primer término se refiere a combustibles que pueden ser tanto gaseosos como líquidos y que se producen a partir de electricidad renovable mediante un proceso sintético que consume dióxido de carbono y agua. El segundo se refiere a combustibles producidos a partir de biomasa y residuos orgánicos. Entre los e-fuels, destacan los éteres dimetílicos de oximetileno, y entre los biocombustibles, es particularmente notable el aceite vegetal hidrotratado. Por un lado, los primeros destacan por reducir drásticamente las emisiones contaminantes, aunque presentan problemas como una menor densidad energética y compatibilidad con los motores convencionales cuando se utilizan en estado puro. Por otro lado, el aceite vegetal hidrotratado presenta propiedades similares a las del diésel y se considera un buen sustituto de este a pesar de reducir menos las emisiones contaminantes que los éteres de dimetileno de oximetileno. Sin embargo, ambos combustibles, cuando se producen exclusivamente a partir de recursos renovables, pueden reducir drásticamente la huella de carbon. Otra forma de abordar la reducción de las emisiones contaminantes, que ha proporcionado grandes avances en el pasado, es el diseño de nuevo hardware directamente implicado en el proceso de combustión. Desde geometrías complejas del cuenco del pistón o de toberas de los inyectores hasta nuevos conceptos como la inyección de combustible por conductos para aplicaciones pesadas, que mejoran el proceso de mezcla aire-combustible aumentando la eficiencia y reduciendo la formación de contaminantes. No obstante, es necesario comprender mejor su impacto en el proceso de combustión y en el rendimiento del motor para su correcta aplicación en soluciones commercials. A la luz de lo anterior, la presente tesis se centra en avanzar en el conocimiento del comportamiento de los combustibles alternativos y los nuevos conceptos de hardware en las condiciones de funcionamiento de los motores de encendido por compresión y su impacto en el rendimiento de la combustión y la formación de contaminantes. Estas evaluaciones se realizan tanto mediante simulaciones numéricas detalladas como mediante experimentos llevados a cabo en un motor de encendido por compresión ópticamente accesible, utilizando diversas técnicas ópticas. Los resultados ponen de relieve que estos dos enfoques prometedores pueden reducir en gran medida la formación de contaminantes en el interior del motor de encendido por compresión y pueden ser una solución potencial al problema cada vez mayor de la huella de carbono y las emisiones contaminantes de los motores de encendido por compresión. / [CA] La reducció de la petjada de carboni dels motors de combustió interna així com de les seues emissions contaminants és necessària per a la supervivència d'esta tecnologia, especialment per a aplicacions d'ús mitjà i pesat. En l'última dècada, investigadors i fabricants han explorat diferents enfocaments per a aconseguir este objectiu. En este sentit, l'ús de combustibles alternatius i tecnologies alternatives es considera una via potencial per a aconseguir-ho. Dins de l'àmbit dels combustibles alternatius, els e-fuels i els biocombustibles estan guanyant rellevància, ja que poden ser utilitzats sense modificacions importants en la tecnologia de motors de combustió interna. El primer terme es refereix a combustibles que poden ser tant gasosos com líquids i que es produeixen a partir d'electricitat renovable mitjançant un procés sintètic que consumeix diòxid de carboni i aigua. El segon es refereix a combustibles produïts a partir de biomassa i residus orgànics. Entre els e-fuels, destaquen els èters dimetílics d'oximetilè, i entre els biocombustibles, és particularment notable l'oli vegetal hidrotratat. D'una banda, els primers destaquen per reduir dràsticament les emissions contaminants, encara que presenten problemes com una menor densitat energètica i compatibilitat amb els motors convencionals quan s'utilitzen en estat pur. D'altra banda, l'oli vegetal hidrotratat presenta propietats similars a les del dièsel i es considera un bon substitut d'este malgrat reduir menys les emissions contaminants que els èters dimetílics d'oximetilé. No obstant això, tots dos combustibles, quan es produïxen exclusivament a partir de recursos renovables, poden reduir dràsticament la petjada de carboni. Una altra manera d'abordar la reducció de les emissions contaminants, que ha proporcionat grans avanços en el passat, és el disseny de nou maquinari directament implicat en el procés de combustió. Des de geometries complexes del bol del pistó o de toveres dels injectors fins a nous conceptes com la injecció de combustible per conductes per a aplicacions pesades, que milloren el procés de mescla aïre-combustible augmentant l'eficiència i reduint la formació de contaminants. No obstant això, és necessari comprendre millor el seu impacte en el procés de combustió i en el rendiment del motor per a la seua correcta aplicació en solucions comercials. A la llum de l'anterior, la present tesi se centra en avançar en el coneixement del comportament dels combustibles alternatius i els nous conceptes de maquinari en les condicions de funcionament dels motors d'encesa per compressió i el seu impacte en el rendiment de la combustió i la formació de contaminants. Estes avaluacions es realitzen tant mitjançant simulacions numèriques detallades com mitjançant experiments duts a terme en un motor d'encesa per compressió òpticament accessible, utilitzant diverses tècniques òptiques. Els resultats posen en relleu que estos dos enfocaments prometedors poden reduir en gran manera la formació de contaminants a l'interior del motor d'encesa per compressió i poden ser una solució potencial al problema cada vegada major de la petjada de carboni i les emissions contaminants dels motors d'encesa per compressió. / [EN] The reduction of the carbon footprint of internal combustion engines and the pollutant emissions is mandatory for the survival of this technology, especially for medium and heavy-duty applications. In the last decade, researchers and manufacturers have explored different approaches to achieve this goal. In this sense, the use of alternative fuels and alternative technologies is considered as a potential pathway to reach this objective. Within the scope of alternative fuels, e-fuels and biofuels are gaining relevance as they can be utilized without major modifications of the internal combustion engine technology. The former term refers to fuels that can be both gaseous or liquid and are produced from renewable electricity in a synthetic process consuming carbon dioxide and water. The latter refers to fuels produced from biomass and organic waste. Among e-fuels, oxymethylene dimethyl ethers stand out, and among biofuels, hydrotreated vegetable oil is particularly notable. On the one hand, oxymethylene dimethyl ethers drastically reduce pollutant emissions however suffer challenges like lower energy density, and compatibility with conventional engines when utilized in pure form. On the other hand, hydrotreated vegetable oil presents similar properties as compared to diesel and is considered a good drop in fuel for fossil diesel despite providing a lesser pollutant reduction when compared with oxymethylene dimethyl ethers. However, these fuels, when produced solely from renewable resources, can drastically reduce the carbon footprint. Another way to address pollutant emission reduction, which has provided great advances in the past, is the design of new hardware directly involved with the combustion process. From complex piston bowl geometries or injector nozzles to new concepts like ducted fuel injection for heavy-duty applications, which improves the air-fuel mixing process increasing efficiency and reducing pollutant formation. Nevertheless, a better understanding of their impact on the combustion process and engine performance is required for proper implementation in commercial solutions. In light of the aforementioned text, the current thesis is focused on advancing the knowledge of the behaviour of alternative fuels and new hardware concepts under operating conditions of compression ignition engines and their impact on combustion performance and pollutant formation. These assessments are done both by detailed numerical simulations and experiments carried out in an optically accessible compression ignition engine, utilizing a variety of optical techniques. Results highlight that these two promising approaches can greatly reduce the pollutant formation inside the compression ignition engine and can be a potential solution to the ever-increasing carbon footprint and pollutant emissions problem of compression ignition engines. / The author would like to acknowledge the financial support received through contract UPV - Subprograma 2 (PAID-01-22) del Vicerrectorado de Investigaciòn, which was incremental in the development of this thesis at I.U.I. CMT – Clean Mobility & Thermofluids, Universitat Politècnica de València. Furthermore, author also acknowledges the grant Ayudas Para Movilidad de Estudiantes de Doctorado de la Universitat Politècnica de València - 2022, which made his research stay possible at Sandia National Laboratories. / Khalid, UB. (2024). Numerical and Optical Assessment of Different Solutions for Pollutant Emission Reduction in Compression Ignition Engines [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207524