Studien förklarar vad terra preta är och hur man med enkla medel kan använda sig av terra preta i sin fritidsodling. Studien baseras på litteraturstudier men även genom ett studiebesök och egna praktiska experiment har jag fått ökad förståelse och kunskap om ämnet. Arbetet redovisar vad terra preta är ur historiskt perspektiv, dagens användning av terra preta och pågående forskning. I Resultatet presenteras två förslag med illustrationer och text på hur man kan tillverka biokol i pyrolysanläggningar. Därefter bearbetas frågeställningen hur man kan använda sig av biokol i sin odling. Syftet med arbetet är att underlätta för den som är intresserad av att odla med terra preta att få sammanställd information om hur man kan gå till väga praktiskt.

Kan man producera brännbar gas av biobränsle i en småskalig anläggning? Kan detta göras till en rimlig kostnad? Är det möjligt för en privatperson installera förgasningsanläggningen själv eller krävs det en fackman? Skulle man kunna göra gas av sitt trädgårdsavfall? Svaret på dessa frågor är ja, det går. Men om man vill göra det på ett säkert och miljövänligt sätt är svaret tyvärr nej. Detta gäller i alla fall den anläggningen som detta arbete handlar om. Tack vare Compower i Lund så kunde jag få tillgång till en kinesisk ”stalk gasifier” Målet var att med denna panna framställa och analysera den gas som produceras från biobränslen (gengas). Gasen skulle i bästa fall kunna användas i Compowers microkraftverk för el och värmegenerering. Efter installation och uppstart såg det lovande ut. Brännbar gas producerades efter ca 20 min och gasen brann fint. Bränslet bestod då av en blandning mellan pellets och flis. Vid samtliga prov brinner gasen med klarblå låga och ingen synlig rök finns i samband med förbränningen. Pga. skrubber funktionen blir lågan pulserande Det visade sig dock efter en stunds eldning att flisen var för blöt och tjärbildning uppstod i pannan. Efter nedstängning upptäcktes porositeter i fläkthusets gods och tjära hade läckt ut på golvet. Vid eldning nr. 2 användes endast pellets och det fungerade bra tills det visade sig att askan från pelletsen tillsammans med tjäran bildade en sörja och chokade luftgenomströmningen så att ingen gas kunde ta sig igenom utan tvingades ut igenom luftintaget. När vi senare kom in på emissionsmätningarna så visade det sig att vi inte kunde mäta alla ämnena i gasen innan dess att vi förbrände den. Vi fick istället inrikta oss på att mäta emissionerna efter det att vi tänt gasen. Detta gav oss rimligare världen om än höga. Efter den sista eldningen, eldning nr 3, kunde vi konstatera att så länge pannan eldades som den skulle så fungerade den bra, dock var CO-emissionerna höga. När det gällde stängning så var det inte lika enkelt och det fanns även en stor risk för utsläpp av koloxid vilket alltid bör undvikas.

The amount of carbon dioxide, CO2, in the atmosphere is continuously rising due to human emissions caused by combustion of fossil fuels and changing of land use. In a very short time several measures need to be taken in order to reduce the amount of CO2 in the atmosphere and thereby slowing down climate change as much as possible. The land use has changed considerably the last century with the biggest change in recent decades. This has led to that arable land all over the world has been depleted of nutrients with up to 75% in some regions. With a growing population worldwide and increased climate changes that threatens the arable land, something needs to be done to make sure we use the arable land in the most effective way. Biochar is one of the solutions to both these problems. By producing char out of biomass in high temperatures with minimized access to oxygen in a pyrolysis process you get biochar. This process releases less CO2 than a normal combustion process and the biochar becomes a carbon sink when it is put in the soil.  With its porous structure biochar has a great ability to keep water and nutrients in the soil for a very long time and it also makes the soil porous with a great amount of oxygen, which the roots prefer. The purpose of this essay is to find out what the use of biochar looks like in Sweden and how the use could increase within the agriculture, the municipalities and within horticulture. With qualitative interviews and a quantitaive and qualitative survey this essay has come to the conclusion that four things are needed to increase the use of biochar in Sweden. First of all, more scientific research is needed on biochar and how this can be used in the best way since it is a new product and there are still much to learn. Secondly, an increased production in Sweden is needed since today´s demand is bigger than the supply. Thirdly, it is needed to be able to certify ones carbon sink in order to be able to sell carbon-sink-ceritficates to companies who would like to reduce their climate impact.  Finally, more information on biochar is needed, in all stages. Producers need information to be able to start producing biochar and consumers need information in order to increase the demand and the interest of biochar. / Koldioxidhalten i atmosfären ökar ständigt till följd av människans utsläpp i samband med förbränning av främst fossila bränslen och förändrat markanvändande. På mycket kort tid behöver flera åtgärder vidtas för att minska koldioxidhalten i atmosfären och därmed bromsa klimatförändringarna i största möjliga mån. Markanvändningen har förändrats kraftigt det senaste århundradet med den största förändringen de senaste decennierna, vilket har lett till att åkermark över världen har utarmats näringsmässigt med upp till 75% på vissa platser. Med en växande befolkning i världen och ökade klimatförändringar som hotar jordbruksmarken behöver något göras för att effektivisera den jordbruksmark som finns. Biokol är en av lösningarna på båda de här problemen. Genom att producera kol av biomassa under hög värme utan syretillgång i en s.k. pyrolysprocess skapar man biokol. Denna produktionsprocess avger mindre koldioxid än en vanlig förbränning hade gjort, samtidigt som biokolen binder kol i marken när man lägger det i jorden och därmed bildar en kolsänka. Med sin porösa struktur har biokolet stor förmåga att hålla näring och vatten kvar i jorden under lång tid och bidrar även till en porös markstruktur med mycket syre där rötter trivs.  Biokol bidrar därmed både till att minska koldioxidhalten i atmosfären och till att skördarna på våra åkrar ökar och att våra stadsplanterade träd trivs bättre.  Uppsatsens syfte är att ta reda på hur biokolsanvändningen ser ut i Sverige idag och att även komma fram till vad som skulle krävas för att öka biokolsanvändningen inom det svenska lantbruket, kommunerna och trädgårdsnäringen. Genom kvalitativa intervjuer och en kvalitativ och kvantitativ enkät har den här uppsatsen kommit fram till att det som krävs för att öka användningen av biokol i Sverige är främst fyra saker. Först och främst att mer forskning på biokol och dess användningsområden görs eftersom det är en ny produkt där mer kunskap behövs för att användningen av biokol ska göras på bästa sätt.  Det behövs även en ökad produktion av biokol i Sverige eftersom efterfrågan idag är större än utbudet. Vidare krävs att det blir enkelt att få sin kolsänka certifierad så att den kan säljas på en marknad där företag som vill klimatkompensera kan köpa ”kolsänkecertifikat” samtidigt som certifikatet blir ett ekonomiskt incitament till att producera biokol. Slutligen krävs mer information om biokol i alla led. Producenter behöver få mer information för att vilja starta produktion av biokol och konsumenter behöver information så att intresset och marknaden för biokol ökar.

Plast är ett kostnadseffektivt och användbart material i dagens samhälle. Baksidan med plasten är dock hur den produceras och slutbehandlas. I dagsläget är ungefär 90 % av plastmaterialet på marknaden producerat av fossil råolja, vilket är en ändlig resurs som uppskattas vara förbrukad om 50 år om detta inte förändras. Världen över deponeras eller förbränns majoriteten av plastavfallet som på så sätt ger upphov till negativ miljöpåverkan som växthusgasutsläpp och läckage till mark och vatten. Materialåtervinning av plastavfall sker i en jämförelsevis låg grad och då främst genom mekanisk återvinning. Tekniken är begränsad och av den anledningen har alternativa tekniker, som bland annat kemisk återvinning, uppmärksammats inom politiken och forskning. Det är ett samlingsnamn på ett flertal tekniker som kan användas för materialåtervinning genom att sönderdela materialet till sina minsta beståndsdelar och därigenom framställa en produkt som liknar jungfruligt material. I denna studie har den kemiska återvinningstekniken pyrolys valts ut baserat på sådant som vilken typ av plast tekniken lämpar sig för och dess kommersiella användning på marknaden. Syftet med studien var att undersöka vilka förutsättningar det finns för att upprätta en pyrolysanläggning i Gävleborg med avseende på regionens plastavfallsflöden, dess befintliga infrastruktur samt miljömål och strategier. Gävleborg valdes ut som fokusområde med anledningen av att det för närvarande inte pågår något projekt för etablering av kemisk återvinning i de nordliga delarna av Sverige. Samtliga aktuella projekt är lokaliserade i syd- och mellansverige, framför allt i anslutning till plasttillverkaren Borealis som har en anläggning i Stenungsund, Göteborg. Inom studien tog författarna fram två teoretiska scenarion för hur en pyrolysbehandling av plastavfall inom regionen kan möjliggöras. Scenario 1 utgår från att pyrolysanläggningen tar emot avfall bestående av enbart plast som identifierats inom regionen, vilket sedan sorteras i anslutning till pyrolysanläggningen. I scenario 2 upprättas en extern sorteringsanläggning för att möjliggöra att plasten från samtliga avfallsflöden och näringar samlas in och sorteras. Därifrån transporteras lämpligt plastmaterial till pyrolysanläggningen. En slutsats baserad på studiens frågeställningar och avgränsningar visar att det finns möjligheter för etablering av en pyrolysanläggning i Gävleborg med avseende på infrastruktur, tillgång till plastavfallsflöden och att det potentiellt kan gynna regionens uppsatta mål inom plastavfallshantering. En förutsättning är dock att ett utökat insamlings- och sorteringssystem implementeras för att detta ska vara genomförbart i och med att tekniken kräver ett väldefinierat och rent plastavfallsflöde. / Plastic is a cost-effective and valuable material in the modern society. However, the downside of plastic primarily lies in its production and end-of-life treatment. Roughly 90 % of all plastics are currently manufactured from fossil oil, which is a non-renewable resource, and it is estimated that the global reserves will be depleted in 50 years unless something changes. Worldwide, most plastic waste is landfilled or combusted, which harms the environment due to, among others, reasons such as greenhouse gas emissions and leakage to the ground and waters. The degree of material recycling of plastic waste is comparatively low and is mainly carried out by mechanical recycling. The technology has its limitations and owing to this, politicians and researchers have investigated alternative recycling methods such as chemical recycling. It is an umbrella-term for several technologies that are used to recycle waste by breaking down the material to its smallest components and produce a product of near-virgin quality. This study focused on the chemical recycling method pyrolysis, based on aspects such as the type of plastic it has the capacity to treat and its commercial use. The purpose of this study was to review what potential Gävleborg has for establishing a pyrolysis facility regarding plastic waste flows in the region, its infrastructure and current environmental goals and strategies. Gävleborg was chosen as the focus for the study since there, as of today, are no projects exploring the possibility for establishment of chemical recycling in the northern parts of Sweden. All ongoing projects are situated in proximity to the plastic manufacturer Borealis and its facility in Stenungsund, Gothenburg. The authors formed two hypothetical scenarios as to how plastic waste recycling by pyrolysis can be implemented in Gävleborg. The first scenario assumes that the pyrolysis facility receives waste identified by the region as only consisting of plastic, which then is further sorted at the facility. The second scenario is carried out by establishing an external sorting facility to enable sorting and collection of plastic from all waste flows and industries. Thereafter the suitable plastic waste is transported to the pyrolysis facility. A conclusion drawn from the study’s findings showed that there is potential for establishing a pyrolysis facility in Gävleborg as to infrastructure and plastic waste flows and would as well contribute to the region’s goals relating to plastic waste recycling. However, to make this viable an implementation of an extended collecting and sorting system is required, since the technology is dependent on a clean and well-defined plastic waste flow.

Som följd av klimatförändringar ställs nya krav på producenter och konsumenter. För att tillmötesgå dessa krav behöver framtida omställningar vara ekonomiskt och ekologiskt hållbara. Tidigare forskning visar att biokol, skapat via pyrolys, kan binda koldioxid från atmosfären. Denna rapport undersöker de ekonomiska och miljömässiga konsekvenserna vid omställning från värmeproduktion via förbränning, till värmeproduktion via pyrolys. I rapporten presenteras värmeproduktion genom pyrolys som samproduktion av biokol och bioolja från ett fjärrvärmeverk med kapacitet på 3 MW. Rapporten undersöker den teoretiska mängden alstrade pyrolysprodukter, värme, biokol och bioolja och den potentiella koldioxidssänkan som kan uppnås från biokol från tre olika scenarier. En tekno-ekonomisk analys har gjorts för undersökning avbetalningstid, avkastning på investering och en känslighetsanalys har utförts för att illustrera hur återbetalningstiden påverkas när faktorerna: försäljningspris för samtliga pyrolysprodukter och  investerings- samt underhållskostnader förändrades. Resultatet visar att vid räntorna 0-, 5- och 10 % blir avbetalningstiden mindre än 4 år samt med en potentiell avkastning på minst 600% efter 25 år. De faktorer som hade störst påverkan på återbetalningstiden var grundinvesteringen vars förändring direkt påverkade återbetalningstiden. Ifall grundinvesteringen ökade med 40% - förlängdes återbetalningstiden med 40%. Den andra faktorn som påverkade mest priset för fjärrvärme. Ifall priset minskade med 40% så förlängdes återbetalningstiden med minst 63%. Resultatet visar också att det finns potential att binda mellan 3560 och 8400 ton koldioxid per år. Denna rapport utgår från data och för framtida undersökningar vore nästa mål att uppnå en mer realistisk uppfattning om kostnader och verkningsgrader som mer exakt speglar verkligheten. / nej.

Detta examensarbete har utförts på Norconsult AB, på avdelningen för elteknik och projektering. Målet med arbetet har varit att programmera ett beräkningsverktyg för att kunna beräkna åldring och överlastkapacitet för krafttransformatorer. För att säkerhetsställa säker drift, planera underhåll och använda som en del av underlaget vid investeringar gällande transformatorer i deras elnät. Konsekvenserna för ett elavbrott kan i många fall vara dyra samt resultera i störningar för elleveranserna. Transformatorer är även en komponent i elnätet som står för en stor del av den ekonomiska investeringen. När en transformator åldras är det nedbrytningen av cellulosa-pappret som avhandlas. Som fungerar som dielektriskisolering på lindningarna i transformatorn. Nedbrytningen sker på grund av oxidation, hydrolys och pyrolys. Dessa reaktioner uppstår när den kemiska miljön i transformatorn förändras, när syre och fukt blir närvarande i transformatoroljan och i cellulosa-pappret. Konsekvensen av nedbrytningen av cellulosan blir att transformatorn blir känslig för höga inrusningsströmmar. Då pappret förlorar dess mekaniska styrka och lättare går sönder. Beräkningsverktyget programmerades i VBA som är kopplat till Excel. Den matetaktiska metoden är från standard IEC 60076–7. Som är en vedertagen branschstandard för oljefyllda krafttransformatorer. IEC 60076–7 användes även för att verifiera att verktygets beräkningar var korrekta. Beräkningarna utfördes för en transformator placerad i Sundvall, tidsintervallet för beräkningen var under ett års tid. Resultatet visade att åldringen var mycket låg, men det kan förklaras med att belastningen är låg över transformatorn. Men slutsatsen är att beräkningarna är korrekta utifrån känd teori. / This thesis has been carried out at Norconsult AB, in the Department of Electrical Engineering and Design. The aim of the work has been to program a calculation tool to assess aging and overload capacity for power transformers. The tool is intended to ensure safe operation, plan maintenance, and serve as a basis for investment decisions regarding transformers in their power grids. The consequences of a power failure can often be costly and result in disruptions to power supply. Transformers also represent a significant financial investment in the power grid. When a transformer ages, the degradation of cellulose paper becomes a concern. This paper functions as the dielectric insulation on the windings of the transformer. Degradation occurs due to oxidation, hydrolysis, and pyrolysis. These reactions occur when the chemical environment inside the transformer changes and when oxygen and moisture are present in the transformer oil and cellulose paper. The consequence of cellulose degradation is that the transformer becomes more susceptible to high inrush currents, as the paper loses its mechanical strength and becomes more fragile. The calculation tool was programmed in VBA and integrated with Excel. The calculation methodology follows the IEC 60076–7 standard, which is an established industry standard for oil-filled power transformers. IEC 60076–7 was also used to verify the correctness of the tool's calculations. The calculations were performed for a transformer located in Sundsvall over a one-year period. The results showed that aging was very low, but this can be explained by the low load on the transformer. However, the conclusion is that the calculations are accurate based on established theory.

Syftet med rapporten är att undersöka olika metoder för hur biokol kan produceras. Det utfördes med hjälp av litteratursökning och intervjuer. Pyrolys ansågs vara den bästa metoden för att producera den typ av biokol som kan förbättra markkvalitén och fungera som kolsänka. Pyrolys är en metod som bryter ner organsiskt material i syrefri miljö och producerar biokol, pyrolysgaser och bioolja. Utbytet av produkter beror främst på processparametrarna. Den metod som valdes för vidare granskning var processen med en Pyreg-reaktor, eftersom det är en vanlig metod i andra anläggningar i Sverige. Intresset för biokol skulle också undersökas för att ta reda på om det är lönsamt att bygga en anläggning för produktion av biokol. Det visade sig finnas visst intresse och kommer att växa mer och mer de kommande åren.

Med målet att undersöka huruvida Sveriges planer för biodrivmedeltillverkning är tillräckligt väl underbyggd har denna uppsats fokuserat på att undersöka vad biokol är, hur det produceras och vilka egenskaper det besitter. Biokol och biodrivmedel har därefter jämförts och analyserats ur hållbara dimensioner, så som ekologiska, sociala och ekonomiska, med tillägget att fungera som bistånd.Trots goda karaktärsdrag hos biodrivmedel och en hög självförsörjningsgrad i Sverige så pekar resultaten av denna uppsats mot att Sverige snarast bör tillsätta en offentlig utredning med fokus på biokol och att denna utredning undersöker om produktion kan ske i samverkan med biodrivmedel.Biokol har visat sig inneha en oerhörd potential som jordförbättrare och avfallshanterare, vilket gynnar biståndsidén. Det är dessutom synnerligen potent som en motkraft mot global uppvärmning till följd av ökande atmosfäriskt koldioxid och dess tillverkning bidrar dessutom med goda egenskaper vad gäller energieffektivitet och synergisamverkan med aktörer som kräver uppvärmning. / With the aim to investigate whether Swedens plans for biofuel production is sufficiently substantiated, this paper has focused on researching what biochar is, how it is produced and what characteristics it possesses. Biochar and biofuel has then been compared and analysed from sustainable dimensions, such as ecological, social and economic, with the addition of the potential as aid.Despite the beneficial traits of biofuel, and a high level of self-sufficiency in Sweden, the results of this article points towards the recommendation that Sweden as soon as possible appoints an official investigation focusing on biochar, and that this investigation also concentrates on researching whether biochar can be produced in conjunction with biofuels.Biochar has proven to possess enormous potential as soil improvement and waste disposer, which benefits the idea of it working as foreign aid. It is also particularly potent as a counter to the rising levels of atmospheric carbon dioxide with it’s consequence of global warming. Its production contributes to great opportunities concerning energy efficiency and synergistic interaction with actors who requires a lot of heating.

Biochar represents a new approach to fight global warming through its ability to reduce carbon dioxide emissions by carbon fixation. It has been proven to be efficient in increasing harvest through the effects of increasing WHC, pH level and the uptake of nutrients. Sweden has 12 biochar production facilities and therefore represents an interesting biochar developer. In this report, Different field studies on the use of biochar were compared both in Sweden and internationally. The field studies were identified based on crop type, soil type, climate, feedstock and pyrolysis method. Stockholm Stad was even observed as a consumer of biochar that is supplied by Stockholm Exergi in Sweden. Varying results have been observed on effects of biochar, mainly due to the different conditions in which it is applied. Due to the variable effects of biochar on the observed factors, it is recommended for the capability to customise the biochar by choosing the specific pyrolysis method and the type of feedstock. To have a better understanding and ability to customise biochar more extensive information is needed on biochar use and application in different areas. Biochar seems to respond most effectively to nutrient poor soils in both agriculture and forestry. Tropical and boreal forest seem to benefit the most from biochar application compared to temperate zones. / Biokol fungerar som en kolsänka och är en metod att bekämpa klimatförändringar. Det har även visat sig vara effektiv inom jordbruk då den ökar skörden genom att förbättra jordens vatten hållfasthet,näringsupptag samt öka pH. Sverige är ledande i biokol med 12 producerande faciliteter och därmed incitament att utveckla biokol. I rapporten jämförs olika fältstudier i Sverige och internationellt. Fältstudierna var baserade på grödan, jordtyp, klimat, råmaterialet och pyrolys metoden. Varierande resultat har observerats kring biocools användning och detta beror på de olika faktorerna där biokol applicerats. Därmed rekommenderas det att biokol skräddarsys genom bland annat specifik pyrolys metod och råmaterial. Mer omfattande information kring biokol använding i olika området krävs för att kunna skräddarsy biokol. Biokol verkar dock mest effektiv inom näringsfattiga områden både inom jordbruk och skog,specifikt boreala och tropiska zoner.

Biomass is the only renewable carbon source that can compete with fossil energy sources in terms of production of materials, chemicals and fuels. Biomass can be transformed into charcoal, liquid and gas through pyrolysis, i.e. pure thermal decomposition. By changing the pyrolysis conditions either solid, liquid or gaseous fractions can become the main product and pyrolysis is thus a very versatile process. Pyrolysis is also the first step in combustion and gasification, two important thermal processes in our society. The importance of biomass pyrolysis has led to extensive research in this area but due to the complexity of the process there is still no general understanding of how to describe biomass pyrolysis, which is essential in order to optimize thermal processes. The research presented in this thesis thus aims at finding a simple yet accurate way to model the decomposition rate of biomass during pyrolysis. Thermogravimetric analysis, a well known method that is simple to use, was chosen to collect the experimental data used for kinetic evaluation. The reaction kinetics were derived using two different model-free, isoconversional methods, i.e. the non-linear form of the Friedman method and the incremental, integral method ofVyazovkin. By using these two methods and experimental data, complete reactionrate expressions could be derived for commercial cellulose, Norway spruce and seven different samples originating from kraft cooking, the most common process to produce pulp for the paper industry. The derivation of model-free rate expressions have never been performed before for these materials and since the rate expressions are model-free, no assumptions or knowledge about the pyrolysis reactions were required. This is a great advantage compared to the commonly used model-fitting methods that rely on information about these aspects. All therate expressions were successful in predicting mass-loss rates at extrapolated pyrolysis conditions. This is a clear indication of the soundness of the methodologypresented in this thesis. / Biomassa är den enda förnybara kolkällan som kan konkurrera med fossila energikällor när det gäller produktion av material, kemikalier och bränslen. Biomassakan omvandlas till biokol, bioolja och gas med hjälp av pyrolys, dvs termisk nedbrytning. Genom att variera de processförhållanden som råder under pyrolysen kan man få antingen fast, flytande eller gasfasiga ämnen som huvudprodukt, något som gör pyrolys väldigt flexibelt. Utöver detta är pyrolys även betydelsefull vid förbränning och förgasning, två viktiga processer i dagens samhälle. Vikten av biomassapyrolys har resulterat i omfattande forskning inom området men pga biomassas komplexa natur råder det ännu ingen enighet gällande hur biomassapyrolys bör modelleras. Detta försvårar utveckling och optimering av termiska processer matade med biomassa. Forskningen som presenteras i denna avhandling fokuserar således på att finna en enkel men noggrann metod för att beskriva hastigheten med vilken biomassa bryts ned under pyrolys. Termogravimetrisk analys, en vanligt förekommande metod som är enkel att använda, valdes för att samla in experimentell data som kan användas för att undersöka hastigheten för termisk nedbrytning, dvs kinetiken. Två olika metoder som på engelska går under benämningen “model-free” och “isoconversional” har använts, nämligen den icke-linjära formen av Friedmans metod och den stegvisa, integrala metoden som utvecklats av Vyazovkin. Genom att använda dessa två metoder och experimentell data kunde kompletta reaktionshastighetsuttryck tas fram för kommersiell cellulosa, gran och sju olika material framställda genom sulfatprocessen, den idag vanligast förekommande pappersmassaprocessen. Pyrolyskinetiken för dessa material har aldrig tidigare analyserats med dessa två metoder och fördelarna med metoderna gjorde det möjligt att bestämma hastighetsuttryck utan någon kunskap om de pågående reaktionerna. Detta är en viktig fördel jämfört med andra metoder som är beroende av sådan information. Alla framtagna reaktionshatighetsuttryck kunde användas för att framgångsrikt förutsäga minskningen av massa vid extrapolerade pyrolysförhållanden. Detta är en tydlig indikation på att metoden använd i denna avhandling fungerar väl. / <p>QC 20160524</p>