Detta examensarbete har utförts på Stena Aluminium (SA) i Älmhult. Undersökningen handlar om att mäta vätgashalten genom densitetsindexprover på smält aluminium, för att kartlägga hur vätgashalten påverkas av processtegen vid återvinning av aluminium i SAs produktions-anläggning. I arbetet ingick att undersöka vätgashalten för två olika legeringstyper (EN-AB 43400 och 46000), utvärdera avgasningseffektivitet för de utvalda legeringstyperna och att utvärdera den befintliga utgjutningssystemet. Mätningar för undersökningen är utförda i SAs smältverk, vid processtegen raffinering och utgjutning.

This essay is a study and analysis of the funnel beaker pottery at Gullarve 1:13 in Väte parish. The purpose of the study is to analyse the chronology of the settlement by determine the distribution, stratigraphic context and the ornamentation of the pottery. Another purpose is to discuss the geographical location of the settlement in the landscape.In this essay a short review of the pottery and the funnel beaker culture as well as a description of the pottery from the archaeological excavation from 1984 at Gullarve 1:13 is presented. Since the documentation of the archaeological excavation from 1984 is missing or is very inadequate, no spatial analysis can be carried out. The distribution of the pottery can’t contribute to the result of the essay, though if possible it probably would have provided some interesting results. A clear stratigraphic difference of pottery with ornamentation and flint is indicated. The earliest radiocarbon date of the settlement is approximately 5000 BC. The funnel beaker pottery is generally dated to 4200 BC, which suggests that the Väte settlements on Gotland are the earliest agriculture settlements in Sweden. This area provide a productive natural resource area around the settlement, including a sweet water lake and sandy soil, which indicates a typical funnel beaker settlement at Gotland. One can easily understand why the inhabitants of the early Neolithic settlement chose to live at Gullarve 7000 years ago.

Cyanobacteria belong to the oldest organisms of our planet. They use photosynthesis to produce ATP and gain biomass from carbon dioxide. The cyanobacteria Nostoc punctiforme is a filamentous bacterium that consists of two different types of cells, vegetative cells and heterocysts. The type of cell it differentiates into depends on the media they grow in. In an ammonium-rich medium, the N.punctiforme consists of vegetative cells that differentiate into heterocysts when in the medium is changed to a low-concentration ammonium medium. The ammonium-binding nitrogenase in the heterocysts does not work in an oxidative environment. During oxidative stress, N.punctiforme produces Dps (DNA binding protein from starved cells) which protects DNA. In the heterocysts the nitrogenase produces hydrogen as a side product. The hypothesis is that Dps is cell specific. In order to study this protein, a fusion of the promotor of Dps and GFP (Green Flourescent Protein) was constructed. To detect GFP, optimization of a Western Blot (WB) for GFP was performed. Protein samples were analyzed in strains of N.punctiforme. In strain 12A, the production of GFP was visualized but the band was not specific. Several attempts of optimization of the WB procedure were performed, but none of them showed clear specific protein detection in the N.punctiforme strains. Further optimization of the WB protocol is needed.

This report will investigate and go through the steps required to develop several concepts for afuel cell-powered battery charger to be used in the field by Husqvarna AB. The purpose is togather information about available fuel cell technologies and provide an understanding of howthese concepts could look in both the present and the future. Through an examination ofprevious studies in the field, it has been determined that the most suitable types of fuel cells arePEMFC and DMFC. Additional information has been collected from various sources, such asthe internet, books, and through contact with fuel cell manufacturers and Husqvarna AB.Three different fuel cells were chosen, each of which was assigned a unique concept. Two ofthese concepts are more future-oriented, aiming to provide a better idea of how the productcould look if the requirements are strictly followed. The third concept demonstrates how theproduct would need to appear and the features required to be more suitable for the present.Finally, a comparison was made where the technical characteristics of concepts were pittedagainst each other, and weighted requirements showed that the concept containing EFOY´s12000 pro fuel cell moved forward. / Denna rapport kommer att utreda och gå igenom de moment som krävs för att komma fram tillett flertal koncept för en bränslecellsdriven batteriladdare som ska användas ute på fältet förföretaget Husqvarna AB. Syftet är att samla information om tillgängliga teknologier förbränsleceller och ge en bild av hur dessa koncept skulle kunna se ut både i framtiden och idagsläget. Genom att undersöka tidigare studier inom ämnet har det bestämts att de mestlämpliga typerna av bränsleceller är PEMFC och DMFC. Ytterligare information har samlats infrån olika källor, såsom internet, böcker och genom kontakt med företag som producerarbränsleceller samt Husqvarna AB.Tre olika bränsleceller valdes, (EFOY 12000 pro, IE-LIFT 1T/1U och IE-LIFT 804), där var ochen av dessa fick varsitt unikt koncept. Två av dessa koncept är mer inriktade på framtiden föratt ge en bättre bild av hur produkten skulle kunna se ut om man följer kravspecifikationenstrikt. Det tredje konceptet visar bättre hur produkten skulle behöva se ut och vilka funktionersom skulle behövas för att vara mer lämplig för produktion i dagsläget.Slutligen gjordes en jämförelse där konceptens tekniska egenskaper ställdes mot varandra därviktade krav visade att konceptet som innehöll EFOY’s 12000 pro bränslecell gick vidare.

I dagens samhälle är flygplan det snabbaste och ibland ett livsviktigt transportmedel. Med nutidens teknologi är det inte möjligt att tillverka ett passagerarflygplan som drivs av el då det skulle bli för tungt. Elen produceras av bränsleceller som drivs av vätgas. Detta projekt går ut på att ta fram en innovativ vingintegrerad kryotank för flytande väte som ska möjliggöra interkontinentala flygningar med hjälp av bränsleceller. Den teoretiska delen av projektet handlar om att dimensionera en cylindrisk tank med kupade gavlar mot förekommande laster. Det praktiska handlar om att lyckas svetsa ihop en vakuumtät spalt för ett termoskärl. Syftet med detta projekt är att identifiera ett möjligt tankmaterial som klarar av den låga temperaturen och alla krafter som den kan utsättas för. Kraven som sattes på tanken varatt den skulle klara accelerationer på 8,5 g och ett inre övertryck på 8 bar med trefaldig säkerhet mot plastisk deformation av materialet. Syftet med testtanken var att skapa vakuumtäta svetsfogar. Projektet utmynnade i ett val av aluminiumlegeringen 2091 som tankmaterial. Kravet påtrefaldig säkerhet mot plastisk deformation av tankmaterialet innebär att en minimitjocklek kan beräknas. En något högre tjocklek valdes och tankens geometri var således fastställd.Tanken hållfastighetsberäknades för förekommande laster och befanns uppfylldasamtliga uppställda krav. Efter att risken för buckling vid böjning utretts, kan godstjockleken slutligt fastställas. Av kostnadsskäl bör då i första hand en kommersiellt tillgänglig plåttjocklek väljas. Att utreda risken för buckling ligger utanför uppdragets ramar, men rekommenderas i fortsatta arbeten. / In today’s society airplanes is the fastest and sometimes vital means of transport. With modern technology it is not possible to manufacture a passenger aircraft which is powered by electricity as it would be too heavy. To eliminate carbon dioxide emissions from airplanes, the electricity can be produced by fuel cells powered by hydrogen gas. This project aims to develop an innovative winginregrated cryotank for liquid hydrogen that will enable intercontinental flights using fuels cells. The theoretical part of the project is about dimensioning a cylindrical tank with domed ends against occurring loads. The practical part was about succeeding in welding together a vacuum-tight gap for a thermos container. The purpose of this project was to identify a possible tank material that can withstand the low temperature and all the forces that can be subjected to it. The requirements placed on the tank were that it should withstand accelerations of 8,5 g and an internal excess pressure of 8 bar with triple safety against plastic deformation of the material. The purpose of the test tank was to create vacuum-tight weld joints. The project culminated in a choice of aluminum alloy 2091 as tank material. The requirement for threefold safety against plastic deformation of the tank material means that a minimum thickness can be calculated. A slightly higher thickness was chosen, and the geometry of the tank was thus determined. The tank’s strength was calculated for existing loads and found to meet all set requirements. After the risk of buckling during bending has been investigated, the material thickness can finally be determined. For economical reasons, a commercially available plate thickness should then be chosen in the first place. Investigating the risk of buckling is outside the scope of the assignment but is recommended in further work.

A range extender in a battery electric vehicle supplements the existing drive system as an add-on module. Range extenders can comprise of any combination of conventional fuel, battery or fuel cell driven modules. The idea of a sub-system changes with the type of range extender. In this work, hydrogen generation is studied, a fuel is used to power the range extender via a fuel cell.The thesis presents the work in progress for development of the sub-system for a range extender based on on-board production of hydrogen for automobiles. Several aspects of chemistry play equally pivotal role in control, hassle-free operation and safety of the system. Aftertreatment of the fuel by-products is the notorious issue that limits the reusing the reactor effecting the range extender. Along with this, reducing the reaction time with minimal usage of fuel is investigated. Both of these pressing issues are resolved correspondingly to an extent with the addition of several chemicals. In addition, with the help of characterization techniques, a robust circular economy outlook of the range extender system has been initiated. / En distansförlängare i ett eldrivet fordon kompletterar det befintliga drivsystemet som en tilläggsmodul. Distansförlängaren kan vara olika kombinationer av konventionella bränsle-, batteri- och bränslecelldrivna moduler. Utformningen av de övriga delarna av undersystemet beror på vilken distansförlängare som används. I detta arbete drivs distansförlängaren av en bränslecell, bränslet till bränslecellen genereras i distansförlängaren. Avhandlingen presenterar det pågående arbetet för utvecklingen av undersystemet hos en distansförlängare. Undersystemet baseras på ombordsproduktion av väte för bilar. Flera aspekter av kemi spelar en lika viktig roll i kontroll, problemfri drift och säkerhet. Efterbehandling av bränslets biprodukter är det ständiga problemet som begränsar reaktorns återanvändbarhet vilket påverkar distansförlängaren. Tillsammans med detta undersöks minskning av reaktionstiden med minimal användning av bränsle. Båda dessa pressande problem löses i en utsträckning med tillsatsen av flera kemikalier. Dessutom har en robust cirkulärekonomisk syn på distansförlängaren utvecklats med hjälp av olika karakteriseringstekniker.

Today, the world faces an energy source transformation that is difficult to grasp. To convert to a green energy society, carbon, oil, and natural gas must faze out as fuels during the upcoming decades. Hydrogen gas has received a lot of attention in recent years regarding the challenges in the energy sector, not only because of its multifunctionality as a fuel but also because it is a great energy carrier. The largest part of the green hydrogen gas produced in the future will be made in locations with great possibilities to produce hydrogen gas from solar energy. This means that a huge amount of this will need to be transported (and stored correctly during transportation) to countries with an increased industrial need for hydrogen but with insufficient production of hydrogen. The report will cover two different ways of transporting hydrogen gas. The first one is intermodal transport of tubes (hydrogen gas) or tanks (cryogenic hydrogen), and the second one is through pipelines. The report will also investigate two different ways of storing hydrogen, as a cryogenic liquid or as a compressed gas. The report will also investigate the production of intermodal commodities for compressed hydrogen gas where a material selection will be made to optimise the possibilities to store and transport hydrogen gas. The material selection analysis showed that a duplex stainless steel was the best material for hydrogen gas tubes. From the result, it is clear that compressed hydrogen gas in tube containers is the cheapest transport method with respect to both Operational Expenses (OpEx) and Capital Investment Expenses (CapEx). / Idag står världen inför en energiomställning med stora hinder. För att ställa om till ett samhälle med grön energi står det klart att kol, olja och naturgas måste fasas ut som bränslen under de kommande decennierna. Vätgas har fått mycket uppmärksamhet under de senaste åren när det gäller utmaningarna inom energisektorn, inte bara på grund av dess multifunktionalitet som bränsle utan också för att det är en utmärkt energibärare. Den största delen av den gröna vätgas som produceras i framtiden kommer att tillverkas på platser med stora möjligheter att producera vätgas från solenergi. Detta innebär att en enorm mängd av detta kommer att behöva transporteras (och lagras korrekt under transporten) till länder med ett ökat industriellt behov av vätgas men med otillräcklig produktion av vätgas. Rapporten kommer att omfatta två olika sätt att transportera vätgas. Det första är intermodal transport av tuber (vätgas) eller tankar (kryogen vätgas), och det andra är genom rörledningar. Rapporten kommer också att undersöka två olika sätt att lagra vätgas, som en kryogen vätska eller som en komprimerad gas. Rapporten kommer också att undersöka produktionen av intermodala råvaror för komprimerad vätgas där ett materialval kommer att göras för att optimera möjligheterna att lagra och transportera vätgas. Materialvalsanalysen visade att duplex rostfritt stål var det bästa materialet för vätgastuber. Av resultatet framgår det tydligt att komprimerad vätgas i rörbehållare är den billigaste transportmetoden med avseende på både Operational Expenses (OpEx) och Capital Investment Expenses (CapEx).

Deposition of alumina thin films in the presence of fluorine as a method for reducing thehydrogen incorporation in the films was investigated in this thesis. Hydrogen incorporated in alumina thin films have been shown to cause a lower density and refractive index in amorphous films, assist electrical conduction through thin amorphous films as well as inhibiting the formation of the thermally stable α-phase. The depositions were made in a ultra high vacuum system where high vacuum conditions were simulated by leaking water vapor into the system. No substrate heating or substratebias was applied. Films were deposited at a range of fluorine partial pressures, from 2,5×10-6- 5×10-5 Torr, and were analyzed by elastic recoil detection analysis, nuclear reaction analysis, scanning electron microscopy and x-ray diffraction. Mass spectrometry measurements were done during the depositions to analyze the deposition process. The mass spectrometry investigations show that there is a trend of increasing O2 partial pressures with increasing fluorine partial pressures during the depositions. This is attributed to the well known reaction: 2H2O+F2→O2+4HF. However, no trend in the measured water partial pressures can be observed. The increase in the O2 partial pressure is therefore attributed to a reaction between water and fluorine on the chamber walls. The chemical analysis show that the hydrogen incorporation in the films were lowered from ~10 at.% when deposited in the presence of water vapor to ~3 at.% when deposited in the presence of water vapor and 2×10-5 Torr fluorine. The hydrogen incorporation stabilize at ~3 at.% at higher fluorine partial pressures. However, there is also a large amount of fluorine incorporated in the films, ~20 at.% with a fluorine partial pressure during the deposition of 2×10-5 Torr and ~46 at.% with a fluorine partial pressure of 5×10-5 Torr. There is a slight increase in the aluminum concentration in the films deposited with fluorine. This is attributed to bonding the hydrogen in aluminum hydroxide while the reminder forms Al2O3 or Al leading to an increase in the aluminum concentration in the film. A linear decrease in the deposition rate with increasing fluorinepartial pressures during the deposition was observed, this can be explained by sputter etching of AlFx and AlOxFy by energetic O- ions. The XRD investigation show that the films deposited with the highest fluorine partial pressures were x-ray amorphous, the films with deposited with lower fluorine partial pressures are therefore also assumed to be amorphous.

Since hydrogen is an alternative energy source and has both economic and environmental benefits, it has received more attention. To use hydrogen a certain condition must be met, safe pressurized containers which are often made of metal. The metal isrequired due to the high mechanical strength and reasonable cost. The problematic part is that hydrogen affects the mechanical properties of the material. Using metal in an environment with hydrogen will break down and lead to Hydrogen Environmental Embrittlement (HEE). If hydrogen will be used safely, understanding its effect on high-strength steel is necessary. Many studies have been done on hydrogen embrittlement, but it is not sufficient and therefore studies are still ongoing. The goal is to create further understanding of when components exposed to hydrogen in their service environment, in terms of mechanical, fracture surface and microstructural aspects. There are two types of stainless steel that was examined, 304 stainless steel (304 SS) and 316L stainless steel (316L SS), all specimens are cylindrical. The study mainly focused on mainly experimental aspects with some simulations. To charge the samples with hydrogen, a cathodic charging method was chosen. For fast strain rate, samples were loaded from 12 to 48 hours while slow strain rate was not preloaded. Measurement and Digital image correlation (DIC) were used due to slippage during tensile testing, it would also provide the actual engineering stress-strain curve. To see the microstructure, it was sanded, polished and etched. A special container was created to test the slow strain rate. This was done through several different tests. Both types of steel were affected by hydrogen, the yield strength and ductility were reduced. Charging at the slow strain rate leads to extreme embrittlement compared to the high strain rate. The grain boundaries had decreased in size after being charged with hydrogen. The 304 SS grains were more difficult to detect compared to the 316L SS. Different types of factors can affect the result, for the slow strain rate, hydrogen was present all the way until it reached its breaking point and after it started diffusion. Meanwhile, the hydrogen diffusion started at a high strain rate when it was taken out from charging in the container. During the time it takes to place the sample in the tensile testing machine and do the tensile test, the hydrogen diffuses, and it results in less brittleness. Keywords: Hydrogen embrittlement, tensile test, DIC, metallographic. / Eftersom väte är en alternativ energikälla och har både ekonomiska och miljömässiga fördelar har det fått mer uppmärksamhet. För att använda väte måste vissa villkor uppfyllas, det krävs säkra trycksatta behållare som ofta är gjorda av metall. Metall används på grund av kravet på hög mekanisk hållfasthet och rimliga kostnader. Den problematiska delen är att väte påverkar de mekaniska egenskaperna hos materialet. Genom att använda metall i en miljö med vätgas kommer att brytas ned och leda till vätmiljöförsprödning. Om väte kommer att användas på ett säkert sätt är förståelsen för dess effekt på höghållfast stål nödvändig. Det har gjorts många studier om väteförsprödning men det är inte tillräcklig och därför pågår undersökningar fortfarande. Målet är att skapa ytterligare förståelse för när komponenter som utsätts för väte i deras servicemiljö, när det gäller mekaniska, sprick ytan och mikrostrukturella aspekter. Det finns två typer av rostfritt stål som undersöktes, 304 rostfritt stål (304 SS) och 316L rostfritt stål (316L SS), alla prov är cylindriska. Studien fokuserade huvudsakligen på huvudsakligen experimentella aspekter med vissa simuleringar. För att ladda proverna med väte valdes en katodisk laddningsmetod. För snabb töjnings hastighetladdades proverna från 12 till 48 timmar medan långsam töjnings hastighet förladdades inte. Mätning och Digital bildkorrelat (DIC) användes på grund av glidning under dragprovning, dettaskulle ge den korrekta ingenjörs spänning-töjningskurvan. För att se mikrostrukturen så slipades, polerades och etsning utfördes. En speciell behållare skapades för att testa den långsamma töjnings hastighet. Detta gjordes genom flera olika tester. Båda typerna av stål påverkades av väte, avkastningsstyrkan och duktiliteten minskades. Laddning med den långsamma töjnings hastighet leder till extrem försprödhet jämfört med den höga töjnings hastighet. Korngränserna hade minskat sin storlek efter att de laddats med väte. 304 SS-kornen var svårare att upptäcka i jämförelse med 316L SS. Olika typer av faktorer kan påverka resultatet, för långsam töjnings hastighet var väte närvarande hela vägen tills det har nått sin brytpunkt och efter det började diffusion. Under tiden startade vätediffusionen med högt töjnings hastighet när den kom ut laddar behållaren. Under den tid det tar att placera provet i dragprovningsmaskinen och göra dragprovningen så diffuserar vätet och det leder till mindre sprödhet. Nyckelord: Väteförsprödning, dragprovning, DIC, metallografisk.

This research project represents a collaborative effort between E&C Consultants, an international energy procurement consultancy, and aims to address the increasing demand for guidance on scope 1 emissions reduction strategies expressed by their clients. From a procurement perspective, companies are actively seeking alternative commodities, such as biomethane or hydrogen, to substitute their natural gas consumption. In response to this growing trend, multinational corporations are displaying an increased interest in voluntary emission reduction initiatives, including the Science Based Targets initiative and the Greenhouse Gas Protocol. Subsequently, the research project encompasses an investigation into the sustainability plans adopted by companies. Furthermore, an analysis of the European biomethane and hydrogen markets is made. Most of the information is derived from interviews conducted with diverse stakeholders, including multinational companies, energy traders, an energy supplier, a gas market expert, and a carbon removal expert. The findings of this research project indicate that multinational corporations have established robust short-term sustainability plans, yet encounter challenges in formulating long-term strategies, primarily due to legislative ambiguities and limited resources and expertise. The implementation of REPowerEU [1] is expected to significantly augment the production levels of both biomethane and hydrogen by 2030. The biomethane market is predominantly characterised by supply constraints, owing to the high demand it experiences, resulting in elevated prices. Conversely, the hydrogen market is less mature and exhibits comparatively lower demand as companies have to implement alternative technologies that are required for hydrogen adoption. Eventually, both biomethane and hydrogen possess the potential to emerge as cost-competitive alternatives to natural gas, depending upon the maturation and development of their respective markets. / Detta forskningsprojekt representerar ett samarbete mellan E&C Consultants, en internationell energiupphandling, och syftar till att möta den ökande efterfrågan på vägledning om scope 1-strategier för minskning av utsläppen uttryckt av deras kunder. Ur ett upphandlingsperspektiv söker företag aktivt alternativa råvaror, såsom biometan eller väte, för att ersätta deras naturgas konsumtion. Som svar på denna växande trend visar multinationella företag ett ökat intresse för frivilliga initiativ för att minska utsläppen, inklusive initiativet Science Based Targets och Greenhouse Gas Protocol. Därtill omfattar forskningsprojektet en utredning av antagna hållbarhetsplaner av företag. Dessutom görs en analys av den europeiska biometan- och vätemarknaderna. Merparten av informationen kommer från intervjuer med olika intressenter, inklusive multinationella företag, energimäklare, en energileverantör, en gasmarknadsexpert och en expert på koldioxidinfångning. Av denna studie indikerar att multinationella företag har etablerat robusta kortsiktiga hållbarhetsplaner, men stöter på utmaningar i att formulera långsiktiga strategier, främst på grund av oklarheter i lagstiftningen och begränsade resurser och expertis. Implementeringen av REPowerEU [1] förväntas avsevärt förstärka produktionsnivåer av både biometan och väte till 2030. Biometanmarknaden kännetecknas övervägande av utbudsbegränsningar på grund av den höga efterfrågan, vilket resulterar i förhöjda priser. Omvänt är vätgasmarknaden mindre mogen och uppvisar jämförelsevis lägre efterfrågan eftersom företag måste implementera alternativa tekniker som krävs för att använda väte. Så småningom kan båda biometan och väte ha potential att vara konkurrenskraftiga alternativ till naturgas, beroende på deras mognad och utveckling de respektive marknaderna.