The overall purpose of this thesis is to analyze the role of public policies for technological development (i.e., innovation) in the renewable energy sector. The thesis consists of an introductory part and three self-contained papers. Paper I investigates the innovation effects of renewable energy support policies and their interaction in the empirical context of solar photovoltaic (PV) technology. This is achieved by using data on solar PV patent counts and policies targeting solar PV development across 13 countries over the time period 1978-2008. These policies include public R&D support to solar PV as well as two different types of production support schemes: feed-in tariffs (FIT) and renewable energy certificates (REC). The data are applied to a negative binomial model and the results indicate that: (a) both FIT and REC schemes stimulate solar PV patenting activity although the impact of the former is of a larger magnitude; (b) public R&D has been more influential than the production support schemes in inducing solar PV innovation; and (c) policy interaction exists in that the innovation effect of public R&D support is greater at the margin if it is accompanied by the use of FIT schemes for solar PV. Paper II analyzes the role of pilot and demonstration plants (PDPs) in technological development. As surprisingly little explicit attention has been devoted to this issue in prior research, the existing literature is synthesized and categorized, and an agenda is proposed for future work. Scholarly work on PDPs can be found across several research fields and the discussion in the paper is organized around three research streams: engineering and natural science research, technology and innovation management, and innovation systems. Based on searches in key bibliographic databases more than 200 publications were identified and reviewed. According to the literature synthesis, the plants bridge basic knowledge generation and technological breakthroughs on the one hand (promoted by public R&D support), and exploitation of new technology for commercial use on the other (promoted by production support schemes). Still, more research on the subject is needed. For instance, the role of PDPs for inducing innovation needs to be assessed in a rigorous empirical setting as this issue has only been researched in conceptual studies or retrospective case studies based entirely on qualitative or descriptive approaches. Paper III provides an econometric analysis of the innovation impacts of publicly funded PDP activities in the case of advanced biofuel technology. This is achieved by using data on biofuel patent counts and PDPs across eight European countries over the time period 1980-2011. It is acknowledged that PDPs have two main objectives: testing and optimization of technology (experimental PDPs), and diffusion and commercialization of technology (exemplary PDPs). The data are applied to a negative binomial model and indicate that: (a) PDP activities are overall positively correlated with biofuel patents; (b) experimental PDPs are more innovation-promoting than exemplary PDPs; and (c) experimental PDP activities encourage innovation also indirectly through knowledge spillovers. The overall conclusion is that environmental policy encourages renewable energy innovation. Public R&D support as well as production support schemes are important for inducing innovation, and there are interactions between these policy types which must be acknowledged when designing public support. As public R&D support is more innovation-promoting when accompanied by the use of certain production support schemes, these policies should be employed simultaneously. Moreover, publicly funded PDP activities foster innovation and thus, their role must also be acknowledged when designing public policy.

Background: ​Induced abortion involves intentionally terminating a pregnancy. This can be donemedically or surgically. Abortion is a common procedure around the world, where the globalspectrum of cultures and perceptions regarding abortion is very varied. Person-centered care,treatment and support are important aspects of the concepts of nursing-care. Aim: ​The purpose of this study is to investigate experiences and psycosocial needs of carerelated to induced abortion, independent of abortion method or length of pregnancy. Method: ​This is a general literature study where previous research has been used to answer thepurpose. The articles were quality reviewed and analyzed thematically. Results: ​Patients and partners experience strong emotions in connection with the abortionprocess, some of which are ambivalent. Experiences of being judged by the care staff also occur,at the same time as the care staff seem to have the opportunity to influence the experience withthe help of different nursing measures. Patients and partners value good treatment and support,while maintaining integrity and autonomy. These factors contributed to a good experience withinduced abortion. Conclusion: ​In an induced abortion situation, patients and partners may experience strongemotions, ambivalent emotions and fear of being convicted. Healthcare professionals play animportant role in ensuring that patients and partners have a good abortion experience. Furtherresearch on the subject is recommended. / Bakgrund: Inducerad abort innebär att avsiktligt avsluta en graviditet. Detta kan utföras medicinskt eller kirurgiskt. Abort är ett vanligt förekommande ingrepp världen över, där det globala spektrumet av kulturer och uppfattningar gällande abort är mycket varierad. Omvårdnadsbegreppen personcentrerad omvårdnad, bemötande och stöd är viktiga inom abortvården. Syfte: Det övergripande syftet med denna studie är att undersöka upplevelser och psykosocialt omvårdnadsbehov i samband med inducerad abort, oberoende av abortmetod eller graviditetslängd. Metod: Detta är en allmän litteraturstudie där tidigare forskning har använts för att besvara syftet. Artiklarna kvalitetsgranskades samt analyserades tematiskt.  Resultat: Patienter och partners upplever starka känslor i samband med abortprocessen, varav vissa är ambivalenta. Upplevelser av att bli dömd av vårdpersonalen förekommer också, samtidigt som vårdpersonalen tycks ha möjlighet att påverka upplevelsen med hjälp av omvårdnadsåtgärder. Patienter och partners värderar ett gott bemötande och stöd samt bibehållen integritet och autonomi. Dessa faktorer bidrog till en god upplevelse vid inducerad abort.  Slutsatser: I en inducerad abortsituation kan patienter och partners uppleva starka känslor, ambivalenta känslor och rädsla inför att bli dömd. Vårdpersonal har en viktig roll i om patienter och partners får en god abortupplevelse. Fortsatt forskning kring ämnet rekommenderas.

Bakgrund: Avbrytande av graviditet innebär att fostret utförskaffas ur livmodern innan graviditetsvecka 22, spontant eller genom induktion. En inducerad abort kan ske medicinskt eller kirurgiskt. Cirka 56 miljoner aborter sker årligen i ett globalt perspektiv. Barnmorskan ska stödja kvinnan i abortvården samt verka för att ge jämställd och rättvis vård baserad på vetenskap och beprövad erfarenhet utifrån ett socialt-, ekonomiskt- och kulturellt perspektiv. Barnmorskan utvecklas i sin yrkesroll genom kunskap och erfarenhet. Syfte: Syftet med studien är att belysa kvinnors erfarenheter av medicinsk- eller kirurgisk abort i ett globalt perspektiv. Metod: Studien genomfördes som en metasyntes med kvalitativ ansats. Femton (15) vetenskapliga artiklar utgör resultatet. Resultat: Fyra huvudkategorier identifierades otillgänglighet och konsekvenser för kvinnan, ekonomiska faktorer, stigma samt autonomi. Resultatet visar att kvinnorna upplever att restriktiv lagstiftning skapar en stor oro och kan ge desperation. Detta kan innebära att många kvinnor söker sig till osäkra alternativ om tillgången på säker abortvård inte finns tillgänglig. Aborten hade negativa ekonomiska konsekvenser för kvinnorna. Att få bestämma över sin egen kropp och känslan av kontroll var en viktig del i abortbeslutet för kvinnan. Slutsats: Brist på ekonomiska tillgångar och stigma gör att många kvinnor söker sig till osäkra abortalternativ. Den enskilda kvinnan bör få ta beslut som rör hennes egen kropp och själv besluta om när hon önskar skaffa barn vilket innebär att tillgängligheten på säker abortvård måste öka. Klinisk tillämpbarhet: Studien kan användas för att ge ökad kunskap om kvinnors upplevelser och erfarenheter vilket kan leda till en mer tillgänglig abortvård för kvinnor i ett globalt perspektiv. / Background: Termination of pregnancy is when a fetus is removed from the uterus before pregnancy week 22, spontaneously or through induction. An induced abortion can be performed either medical or surgical. In a global perspective, each year around 56 million abortions are performed. The role of the Midwife in abortion care is to support the woman aiming to offer equal and equitable care based on proven experience and with a social-, economical- and cultural perspective. The professional skills of the midwife is developing through knowledge and experience. Objective: The aim of the study was to identify womens experiences of medical- or surgical abortion in a global perspective. Method: The study was conducted as a qualitative metasynthesis. Fifteen (15) scientific articles were included in the result. Result: Four main categories were identified inaccessibility and consequences for the woman, economical factors, stigma and autonomy. The result shows that the women experience that restrictive legislations makes women anxious and instill feelings of desperation. Many women are considering unsafe alternatives when safe abortion care isn’t accessible. The abortion had negative financial consequences for the women. To decide about their own body and having a feeling of control was an important part in the decision of abortion for the woman. Conclusion: Lack of financial assets and stigma means that many women seek unsafe abortion options. The individual woman should be able to make decisions concerning her own body and decide for herself when she wants to have children, which means that access to safe abortion care must increase. Clinical applicability: The study can be used to provide increased knowledge about womens experiences which can lead to a more accessible abortion care for women in a global perspective.

Features recently added to the nuclear reaction software TALYS allow the use of the GEF model as a fission fragment generator. GEF generates data for fission fragment yields, total excitation energy (TXE), total kinetic energy (TKE) and individual fragment excitation energies (E*) with their standard deviations through Monte Carlo simulations for TALYS. In this work a framework named McPUFF was developed to couple GEF and TALYS and study the propagation of uncertainties in fission fragment data. The GEF model has a set of 94 parameters which were changed in order to produce perturbed output data. Both GEF and TALYS were modified to allow implementation of the Total Monte Carlo (TMC) method which is a method for handling the propagation of uncertainties throughout the simulation process. The developed framework allows the user to control aspects of the nuclear reaction using a set of input files. It is designed to be fast and memory efficient, performing simulations in parallel and storing all results in an object structure. A demonstration of the framework for the neutron induced fission of 235U, 238U and 239Pu was performed. Randomly perturbed sets of fission fragment data were created by GEF and fed into TALYS for simulation of the evaporation process using a Hauser-Feshbach statistical model. The impact that the perturbation of parameters in GEF has on results from TALYS were investigated for prompt particle multiplicity and energy. The results showed that a perturbation of parameter values in GEF by 3 percent has significant effects on values for fission observables produced by TALYS. The TALYS results for 235U showed an uncertainty for prompt neutron multiplicity of σn = 0.16 neutrons with an uncertainty for the neutron energy of σϵn = 0.03 MeV. The corresponding values for the uncertainty of the prompt γ-ray multiplicity were σγ = 0.10 γ-rays with an uncertainty for the γ-ray energy of σϵγ = 0.02 MeV. An investigation of how changes in the angular momentum of the fission fragments affects the evaporation process in GEF and TALYS was performed through the perturbation of the GEF parameter Jscaling. The results highlighted the need to scrutinize the handling of angular momentum in TALYS.

Artificial photosynthesis is used to harvest solar energy and store it in the form of chemical bonds. The system of interest in this study does this by splitting water into hydrogen and oxygen gas through a plasmon assisted process, collective oscillations from free electron gas. This is a renewable way to store energy that could be used as an alternative to fossil based fuel. In this study, a small part of this photo catalytic system is studied, namely the interaction between plasmonically active silver nanoparticles (Ag NPs) transferring photo-excited electrons via a linker molecule, 4-aminobenzoic acid (pABA). The pABA linker molecule transfers charge from the Ag surface to a semiconductor and a catalyst performing the water splitting. The pABA can bind in different ways onto the Ag-surface and the aim of this study is to examine which bond is strongest and which best enables charge transfer. To this purpose three systems where simulated quantum mechanically using a supercomputer. The total free energy of the systems was computed and compared. Out of the three studied binding sites, the hollow-site bond (pABA binding to three silver atoms) was found to have the lowest energy, meaningit's the strongest of the possible bonds. Additionally it was found that the band gap (the energy needed to transfer charge) for the pABA decreased when bound to the Ag-surface. The hollow-site bound pABA also had the smallest band gap, meaning it requires the least energy to transfer a charge and should therefore be the best bond fitted for the photo catalytic system. / Artificiell fotosyntes används för att absorbera solenergi och förvara den i formen av kemiska bindningar. Systemet som används i denna studie gör detta genom att splittra vatten till vätgas och syrgas genom en plasmon assisterad process. Detta är ett förnyelsebart sätt att förvara energi och kan användas som ett alternativ till fossila bränslen. I denna studie studeras en liten del utav detta fotokatalytiska system nämligen interaktionen där plasmonaktiva silvernanopartiklar (Ag NPs) överför foto-exciterade elektroner genom molekyllänken 4-aminobensoesyra (pABA). Molekyllänken pABA överför laddning från silverytan till en halvledare och en katalys som utför splittringen av vattnet. pABA kan binda på olika sätt tillen silveryta och denna studie syftar till att undersöka vilken utav bindningarna som är starkast och vilken som effektivast överför laddning. För att göra detta simulerades tre system kvantmekaniskt med hjälp av en superdator, ett system för varje sorts bindning. Den totala fria energin av systemen beräknades och jämfördes. Av de tre undersökta bindningarna hadehollow-site bindningen (pABA som binder till tre silveratomer) längst energi, vilket betyder att det är den starkaste av bindningarna. Utöver detta så visade det sig att bandgapet (energin som krävs för att överföra laddning) minskade för pABA när den var bunden till Ag-ytan. Hollow-site bundet pABA hade även minst bandgap, vilket betyder att den kräver minst energi för att överföra laddning och är därmed den mest effektiva bindningen för det fotokatalytiska systemet.

At present, soils face great threats. Consequences of human activities, such as climate change, acidification and contamination result in decreased soil health. This is a threat to human health and well-being, since our society is dependent on soil ecosystem services. The soil ecosystems provide resources, such as food and fresh water, regulate the climate and play key parts in important life supporting biological processes, e.g. cycling of carbon and nutrients. Due to increased awareness of the threats that soils face, and its importance to humans, soil quality monitoring has recently received increased attention. Microorganisms run most biological processes in the soil, such as decomposition of organic material and nutrient cycling. Thus, microbial activity and diversity are considered useful biological indicators for soil quality monitoring. These biological properties can be examined using different methods. The aim of the project was to evaluate the potential of multiple substrate-induced respiration (MSIR), using the MicroRespTM system, and isothermal calorimetry for determining microbial activity and diversity in soils contaminated with copper (Cu) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). Thereby, the methods’ applicability in risk assessment of contaminated soil could be decided. MSIR is considered appropriate for determining microbial activity and functional diversity, while isothermal calorimetry has not been tested as much in this area. The calorespirometric ratio (produced heat per unit CO2) was calculated to evaluate potential relationships between heat and CO2 at different contamination levels. Although there was some variation between the methods, Cu had a clear effect on both microbial activity and functional diversity. Both methods were thus considered applicable in risk assessment of soil contaminated with Cu. The impact of PAH appeared to be more complex, the effects on microbial activity varied and PAH had little significant effect on functional diversity. Neither of the methods were therefore considered applicable for assessment of soil contaminated with PAH. The calorespirometric ratio did not provide useful results, and cannot be recommended for risk assessment purposes at present. / I dagsläget utsätts marken för stora hot. Följder av mänsklig aktivitet, så som klimatförändringar, försurning och förorening försämrar markens kvalitet. Detta är ett hot mot människors hälsa och välmående, eftersom vårt samhälle är beroende av markens ekosystemtjänster. Markens ekosystem förser oss med exempelvis mat och rent vatten, reglerar klimatet, och har nyckelroller i viktiga biologiska processer, exempelvis cirkulering av kol och näringsämnen. På grund av ökad medvetenhet om hoten mot marken samt dess betydelse för människan, har kontroll av markens kvalitet börjat få ökad uppmärksamhet. Mikroorganismer sköter de flesta biologiska processer som sker i marken, så som nedbrytning av organiskt material och cirkulering av näringsämnen. Därmed anses mikrobiell aktivitet och diversitet vara lämpliga biologiska indikatorer vid kontroll av markens kvalitet. Dessa biologiska egenskaper kan mätas med flera olika metoder. Syftet med projektet var att utvärdera potentialen i att använda multipla substrat-inducerad respiration (MSIR), genom att använda systemet MicroRespTM, samt isotermisk kalorimetri för att mäta mikrobiell aktivitet och funktionell diversitet i mark förorenad med koppar (Cu) och polycykliska aromatiska kolväten (PAH). Därmed kunde metodernas tillämplighet i riskbedömning av förorenad mark bestämmas. MSIR anses vara en lämplig metod i syfte att undersöka mikrobiell aktivitet och funktionell diversitet, medan isotermisk kalorimetri inte är lika beprövat. Kvoten mellan värmeproduktion och respirerad CO2, the calorespirometric ratio, beräknades för att utvärdera eventuella samband mellan värmeproduktion och respiration vid olika föroreningskoncentrationer. Trots att det förekom viss variation mellan metoderna, hade Cu en tydlig effekt på både mikrobiell aktivitet och funktionell diversitet. Båda metoder ansågs därför vara tillämpbara i riskbedömning av Cu-förorenad jord. PAH hade varierande effekt på mikrobiell aktivitet och liten signifikant effekt på funktionell diversitet. Ingen av metoderna ansågs därför tillämpbar i riskbedömning av jord förorenad med PAH. The calorespirometric ratio tillhandahöll ej användbara resultat, och kunde därmed inte rekommenderas i riskbedömningssyfte.

The Swedish municipalities of Gävle and Älvkarleby need new sources of drinking water as the population grows. Gästrike vatten AB has employed the consultant firm Midvatten AB to assess the possibility of a new groundwater extraction site on the Uppsala esker between Älvkarleby and Skutskär in northern Uppland county. It has been observed that the natural recharge to the aquifer in the Uppsala esker might be too low to compensate for a future groundwater extraction and that there is a risk of induced infiltration from the river Dalälven if the water table is lowered. River water might bring organic contaminants into the aquifer and negatively affect the groundwater quality.A solution proposed by Midvatten is to infiltrate the esker with river water free from organic contaminants at infiltration sites. This artificial infiltration is estimated to create new groundwater to compensate for the extraction and stop river water from reaching the extraction wells. There is however, a need to estimate the magnitude of infiltrating river water when the infiltration sites are active.The aim of this study was to estimate the flow of water between the river and a section of the Uppsala esker for a test period during 2017, specifically, the infiltration from the river. In addition to this, changes in flow depending on proposed pumping and infiltration scenarios were modelled.A MODFLOW model was developed in the graphical user interface Groundwater Modeling System (GMS) and its performance was validated against observed aquifer head. The model could accurately represent the head close to the river but was less accurate with increasing distance from the river. Average infiltration from the river varied from 3 to 25 l s-1. The calculated infiltration depended on which extraction well or artificial infiltration site was active and the rate of flow.It was concluded that the distribution of hydraulic conductivity in the aquifer was not sufficiently detailed. A solution could have been to use stratigraphic data from borehole logs instead of a general quaternary deposits map as basis for the distribution of hydraulic conductivity. Artificial infiltration close to the river prevented large volumes of induced infiltration. The accuracy of the model could have been improved if the results were compared to other methods such as particle-tracking, tracer tests and with measurements of the streambed such as seepage meters. / Gävle och Älvkarlebys kommuner är i behov av nya grundvattentäkter för att kunna försörja invånarna med dricksvatten i framtiden. Ett område som är av intresse för de två kommunerna är ett grundvattenmagasin i Uppsalaåsen intill Dalälven mellan Älvkarleby och Skutskär. Vid ett dricksvattenuttag kan vattenbalansen i magasinet ändras. I magasinet uppskattas grundvattenbildningen vara för låg för att pumpa upp nog mycket vatten och bibehålla en stabil dricksvattenförsörjning. När uttaget av grundvatten är högre än grundvattenbildningen sänks grundvattenytan och vatten flödar från andra delar av magasinet eller älven för att kompensera. Älvvattnet bedöms ha en stark hydraulisk koppling med grundvattnet, vilket innebär att det finns en risk att älvvattnet infiltrerar i magasinet och sänker kvalitén på framtida dricksvatten.Konsultföretaget Midvatten AB har i uppdrag att bedöma möjligheten till ett framtida dricksvattenuttag. Midvatten har som lösning anlagt stationer med sprinklerinfiltration för att i framtiden kunna infiltrera avhumifierat älvvatten som på sikt omvandlas till grundvatten. Denna konstgjorda infiltration är också tänkt att hindra älvvatten från att ta sig in i magasinet genom att förse magasinet med den mängd vatten som går förlorad av dricksvattenuttag. Hur mycket älvvatten som tar sig in till grundvattenmagasinet och når brunnarna vid ett framtida uttag och konstgjord infiltration, är dock oklart.Syftet med denna studie var att uppskatta flödet mellan åsens grundvattenmagasin och Dalälven och specifikt infiltrationen av älvvatten. Detta gjordes genom att utveckla en digital MODFLOW-flödesmodell i programmet GMS. Modellen kunde, med hjälp av uppmätta vattennivåer i grundvattenmagasinet och älven, räkna ut hur mycket vatten som flödade in från älven (infiltrerade). Den uträknade infiltrationen låg i genomsnitt på 3-25 l s-1. Infiltrationsmängden berodde på vilken brunn som vattnet pumpades ur, hur mycket som pumpades ut och hur mycket artificiell infiltration som tillfördes i de tre infiltrationsområdena under en period av 2017. Modellen användes även till att uppskatta flödet från älven för 28 tilltänkta scenarier under 2017 med konstant pumpning och konstgjord infiltration i de olika brunnarna och infiltrationsstationerna.Resultaten visade att modellen kunde uppskatta grundvattenmagasinets vattennivåer nära älven men inte på längre avstånd ifrån älven. Detta berodde på att magasinets hydrauliska parametrar inte var korrekt fördelade. Fördelningen kunde ha förbättrats om de baserats på jordarter från borrprotokoll istället för en jordartskarta. Modellen visade att mycket lite älvvatten flödar in i akviferen om vatten artificiellt infiltreras nära älven. För att resultaten av den här studien ska bli tillförlitliga krävs det att resultaten jämförs med andra metoder som använder sig av förslagsvis partikelspårningsmodeller, spårämnesstudier eller flödesmätningar av flodbädden.

Film-induced tourism, or film tourism, is in a simplified sense the phenomenon that occurs when a person visits a place selected by inspiration from a film/TV series. A prerequisite for film tourism is that within a film/TV series, features appear that inspires the viewer to visit either recording locations or other places associated with the film/TV series. In the study of film tourism, destination image plays a central role, which can be explained as an individual's collection of expectations, ideas, feelings, and impressions that have been built up over time for a destination. This study aims to help fill a knowledge gap that includes studies of how films or TV series with negative/controversial content affect the viewer's perceptions and mental images of a destination image. More specifically, the study will focus on the TV series Peaky Blinders and Birmingham, England. Through the theory section, a theoretical framework is established in which, among other things, it is being described how previous research have focused on film tourism, destination image, motivation, and commitment. Furthermore, a conceptual model is created that clarifies the basis of our study and which also forms the cornerstone of the research design. The study includes a quantitative approach where three hypotheses are put and then tested against the data collection, which is gathered through a digital survey where the sample consists of Peaky Blinders fans. The results show the cognitive, affective, and conative image of Birmingham found by spectators of Peaky Blinders and explains how the commitment to the TV series affects these aspects. Conclusions are drawn by accepting the hypotheses, which is that the commitment to Peaky Blinders affects the cognitive, affective, and conative image of Birmingham. / Film-inducerad turism, eller filmturism, är i förenklad mening det fenomen som uppstår när en människa besöker en plats som valts ut genom inspiration från en film/TV-serie. En förutsättning för filmturism är att det inom en film/TV-serie framkommer särdrag som uppmanar åskådaren till att besöka antingen inspelningsplatser eller andra platser som förknippas med filmen/TV-serien. Inom studiet av filmturism spelar destinationsimage en central roll, vilket kan förklaras som en individs samling av förväntningar, idéer, känslor och intryck som har byggts upp med tiden för en destination. Denna studie ämnar bidra till att fylla en kunskapslucka vilken innefattar undersökningar av hur filmer eller TV-serier med en negativ/kontroversiell handling påverkar åskådarnas uppfattningar och mentala bilder av en destinations image. Mer specifikt kommer studien att fokusera på TV-serien Peaky Blinders och Birmingham, England. Genom teoriavsnittet etableras ett teoretiskt ramverk där det bland annat redogörs för hur tidigare forskning fokuserat på filmturism, destinationsimage, motivation samt engagemang. Vidare skapas en konceptuell modell som tydliggör grunden för vår studie och som även utgör grundstenen i utformandet av forskningsdesignen. Studien innefattar ett kvantitativt angreppssätt där tre hypoteser ställs för att sedan testas mot datainsamlingen, som sker genom en digital enkätundersökning där urvalet består av fans till Peaky Blinders. Resultaten visar den kognitiva, affektiva och konativa image av Birmingham som finns hos åskådare av Peaky Blinders samt redogör även för hur engagemanget för TV-serien påverkar dessa aspekter. Slutsatser dras genom ett accepterande av de ställda hypoteserna, vilket innebär att engagemanget för Peaky Blinders påverkar den kognitiva, affektiva samt konativa imagen av Birmingham. / <p>2020-06-08</p>

Strukturella batterier är multifunktionella; de tillhandahåller lagring av elektrokemisk energi samtidigt som de bidrar med en lastbärande funktion. Tillsammans möjliggör detta att batteriet kan integreras i karossen hos ett elektriskt fordon eller apparat. Denna multifunktionalitet möjliggör således en avsevärd reducering i fordonets vikt. Kompositmaterialet är förstärkt av kolfiberelektroder, innesluten i en elektrolytstruktur. För att förverkliga detta koncept måste batteriets elektrolyt kunna motstå mekanisk belastning, samtidigt som den transporterar joner mellan batteriets elektroder. Denna studie syftar till att bygga vidare på konceptet av fas-separerade polymerelektrolyter, skapade från polymerisationsinducerad fasseparation via termisk härdning, vilket är en teknik utvecklad av Schneider et al. och Ihrner et al. Vidare undersöks effekten av att dels använda en elektrolytlösning baserad på EC:PC, men även att inkorporera tioler till polymernätverket. Tvärbindningsmolekylerna som användes i denna studie inkluderade trimetylolpropan tris(3-merkaptopropionat) (3TMP), pentaerythritol tetrakis(3-merkaptopropionat) (4PER), och dipentaerythritol hexakis-(3-merkaptopropionat) (6DPER). Dessa skiljer sig i antal funktionella tiolgrupper. Konduktivitet, termo-mekanisk prestanda och strukturberoende egenskaper undersöktes genom tre laborativa faser. Den första fasen behandlade inverkan på elektrolytsystemet av ändrat lösningsmedel, tiol-funktionalitet samt tiolgruppförhållandet gentemot allyl gruppen på den primära monomeren. Sampolymeren innehållandes 6DPER uppvisade bäst multifunktionalitet, varpå denna utvecklades vidare i fas två där en optimal sammansättning fastställdes som bestod utav 45 viktprocent jonlösning. I den slutliga fasen konstruerades en halv-cell baserat på den tidigare optimerade elektrolytkompositionen; den uppmätta kapaciteten visar tydlig förbättring jämfört med tidigare forskning. Resultatet som erhölls i denna studie bidrar till förståendet av strukturella batteri-elektrolyter samt den forskning som en dag kan komma att förverkliga strukturella batterier och dess tillämpningskrav. / Structural batteries are multifunctional; providing electrochemical energy storage synergistically with a load-bearing function that enables their integration into the body panels of electric devices and vehicles. Thus, massless energy can be achieved. As a composite material, it is composed of reinforcing carbon fibre electrodes embedded in an electrolyte matrix. To realize this concept, the electrolyte must simultaneously transfer mechanical load and transport ions between electrodes. The following study builds on a phase-separated polymer electrolyte, created using polymerization-induced phase separation via thermal curing, formulated by Schneider et al. and Ihrner et al.. The impact of the incorporation of thiols for copolymerization and as cross-linking agents for the polymer network was researched along with use of an EC:PC-based solvent. The three thiols studied were: trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (3TMP), pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate) (4PER), and dipentaerythritol hexakis-(3-mercaptopropionate) (6DPER). These differed in regard to the amount of thiol functional groups present. Ionic conductivity, thermo-mechanical performance and structure-property relationships were studied across 3 laboratory phases. The first phase concerned the effect of thiol-functionality, the thiol functional group ratio relative to the allyl group present in the primary monomer, and the solvent interaction. 6DPER was concluded to be the most promising cross-linking agent. During the second phase, the effect of electrolyte content was evaluated with an optimum of 45 weight% determined. The third phase concluded the study, wherein a half-cell was assembled with the optimized electrolyte formulation showing improved capacity relative to previous studies. The results developed here contribute to the understanding of structural battery electrolyte systems and their continued research to meet application demands.

The use of renewable wood-based fuel has been increasing in the last few decades because it is said to be carbon neutral. However, wood-based fuel, and especially used wood (also known as recycled wood or waste wood), is more corrosive than virgin wood (forest fuel), because of higher amounts of chlorine and heavy metals. These elements increase the corrosion problems at the furnace walls where the oxygen level is low. Corrosion mechanisms are usually investigated at the superheaters where the temperature of the material and the oxygen level is higher than at the furnace walls.  Much less work has been performed on furnace wall corrosion in wood or used wood fired boilers, which is the reason for this project.    Tests are also mostly performed under simplified conditions in laboratories, making the results easier to interpret.  In power plants the interpretation is more complicated. Difficulties in the study of corrosion processes are caused by several factors such as deposit composition, flue gas composition, boiler design, and combustion characteristics and so on. Therefore, the laboratory tests should be a complement to the field test ones. This doctoral project involved in-situ testing at the furnace wall of power boilers and may thus contribute to fill the gap. The base material for furnace walls is a low alloy steel, usually 16Mo3, and the tubes may be coated or uncoated. Therefore tests were performed both on 16Mo3 and more highly alloyed materials suitable for protective coatings. Different types of samples exposed in used-wood fired boilers were analysed by different techniques such as LOM (light optical microscopy), XRD (X-ray diffraction), SEM (scanning electron microscopy), EDS (energy dispersive spectroscopy), WDS (wavelength dispersive spectroscopy), FIB (focused ion beam) and GD-OES (glow discharge optical emission spectroscopy). The corrosion rate was measured. The environment was also thermodynamically modelled by TC (Thermo-Calc ®). The results showed that 16Mo3 in the furnace wall region is attacked by HCl, leading to the formation of iron chloride and a simultaneous oxidation of the iron chloride. The iron chloride layer appeared to reach a steady state thickness.   Long term exposures showed that A 625 (nickel chromium alloy) and Kanthal APMT (iron-chromium-aluminium alloy) had the lowest corrosion rate (about 25-30% of the rate for 16Mo3), closely followed by 310S (stainless steel), making these alloys suitable for coating materials. It was found that the different alloys were attacked by different species, although they were exposed in the boiler at the same time in the same place. The dominant corrosion process in the A 625 samples seemed to be by a potassium-lead combination, while lead did not attack the APMT samples. Potassium attacked the alumina layer in the APMT samples, leading to the formation of a low-protective aluminate and chlorine was found to attack the base material.  The results showed that stainless steels are attacked by both mechanisms (Cl- induced attack and K-Pb combination). Decreasing the temperature of the furnace walls of a waste wood fired boiler could decrease the corrosion rate of 16Mo3. However, this low corrosion rate corresponds to a low final steam pressure of the power plant, which in not beneficial for the electrical efficiency. The short term testing results showed that co-firing of sewage sludge with used wood can lead to a reduction in the deposition of K and Cl on the furnace wall during short term testing. This led to corrosion reduction of furnace wall materials and coatings. The alkali chlorides could react with the aluminosilicates in the sludge and be converted to alkali silicates. The chromia layer in A 625 and alumina in APMT were maintained with the addition of sludge. / Förnybara träbaserade bränslen har ökat i användning under de senaste decennierna, eftersom det är koldioxidneutrala. Emellertid är träbaserade bränslen, och i synnerhet använt trä (även känt som återvunnet trä, returträ eller träavfall), mer korrosivt än skogsbränsle, på grund av högre halter klor och tungmetaller. Dessa ökar korrosionsproblemen på eldstadsväggarna, särskilt på platser där syrehalten är låg. Korrosionsmekanismer undersöks vanligtvis på överhettare dvs. på områden där materialets temperatur och syrenivån är högre än vid eldstadsväggarna. Färre arbeten har utförts på eldstadskorrosion i returträ pannor, vilket är motiveringen till detta projekt. Normalt sätt så görs endast i laboratorietester där resultaten är lättare att tolka. I kraftverk är tolkningen mer komplicerad. Undersökningar av korrosionsprocesser försvåras av flera faktorer såsom panndesign, förbränningsegenskaper, rökgassammansättning, beläggningskemi och så vidare. Därför bör laboratorietester kompletteras med fältförsök. Detta doktorandprojekt kan således bidra till att fylla denna brist. Eldstadsväggarna är uppbyggda av flera rör som svetsas samman och de består vanligtvis av 16Mo3 stål. Rören kan vara belagda eller obelagda. Tester har därför genomförts på 16Mo3 samt på höglegerade material vilka är lämpliga som skyddande beläggningar. Olika typer av prov som exponerats i förbränningspannor av returträ analyserades med olika tekniker såsom SEM (svepelektronmikroskopi), EDS (energidispersiv spektroskopi), WDS (våglängd dispersiv spektroskopi), FIB (fokuserad jonstråle) LOM (ljusoptisk mikroskopi), XRD (röntgendiffraktion), och GD-OES (glimurladdning med optisk emissionsspektroskopi). Miljön samt korrosionsprocesser har modellerats termodynamiskt med mjukvaran TC (Termo-Calc®). Resultaten visade att 16Mo3 i eldstadsväggen angrips av väteklorid, vilket leder till bildning av järnklorid och en samtidig oxidation av järnkloriden. Järnkloridskiktet verkade nå ett stationärt tillstånd vad avser tjocklek. Sex veckors prov visade att A 625 (nickelkromlegering) och Kanthal APMT (järnkromaluminiumlegering) hade den lägsta korrosionshastigheten (ca 25-30% av korrosionshastigheten för 16Mo3), följt av 310S (rostfritt stål). Vi har funnit att de olika legeringarna angrips genom olika mekanismer, även om de var exponerade i pannan samtidigt på samma plats. Den dominerande korrosionsmekanismen för legeringen A 625 verkar i huvudsak bero på kalium och bly, medan bly inte attackerar Kanthal APMT. Kalium angriper aluminiumoxidskiktet på Kanthal APMT, vilket leder till bildning av icke-skyddande aluminat medan klor i sin tur attackerar basmaterialet. Resultaten visar att rostfritt stål attackeras genom klor-inducerad korrosion samt kalium och bly i kombination. Reducering av temperaturen kan minska korrosionshastigheten hos 16Mo3. Men denna lägre korrosionshastighet motsvarar ett lågt slutligt ångtryck hos kraftverket, vilket inte är fördelaktigt för elverkningsgraden. De kortare exponeringarna visade att samtidig förbränning av avloppsslam med returträ kan leda till minskad avsättning av kalium och klor i form av alkaliklorider på eldstadsväggarna. Detta ledde till korrosionsminskning av alla studerade material. Dessa alkaliklorider skulle kunna reagera med aluminiumsilikaterna från slammet och omvandlas till alkalisilikater. Detta verkar minska den alkali-inducerade korrosionen på A 625, APMT och 310S. Den aluminiumoxid som bildades på APMT och det kromoxidskikt som bildades på A 625 upprätthölls med tillsats av slam. / <p>QC 20151015</p>