The access of water globally is becoming more strained, why the focus on industrial water use is increasing. The present study examined how industries should approach water efficiency projects, what organizational constraints that should be addressed, and what effects water saving measures have on economic costs, environmental impact and influence from water related risks. The study has been conducted at Saab Group. Primary data for water supply amount and cost has been obtained from twelve sites for the year of 2018. Data from these sites has been used to estimate the water use for the other 43 sites included in this study. Interviews with employees across Saab´s organization and with external stakeholders have functioned as important sources of information, combined with investigations of internal company documents. To facilitate for companies to structurally address water efficiency projects, the concept of the Deming Cycle is developed in this study. The steps included are necessary to address major identified organizational constraints which are lack of communication, lack of incentives for employees, and lack of economic incentives. Furthermore, with water often having energy embedded into it, a new Water Management Hierarchy is developed to include the interrelated aspects of energy supply and energy recovery. The potential for pipe leakages and the challenge to detect these are also identified. If the time from leak occurrence to repair in 2018 was eliminated, the total water supply in Arboga could have been reduced with 10100 m3 which corresponds to 35% of total supply to the site, respectively 35900 m3 and 42% in Björkborn. In Tannefors, water saving measures are identified for a surface treatment process, a facility with testing equipment, and by utilization of groundwater. Not all water saving measures result in reduced annual operating costs, due to an increased energy demand. Furthermore, if neglecting the possibility of energy recovery when aiming for water use reduction, the results show that replacing a once-through cooling system using potable municipal water as a medium with a dry-cooling unit, can increase greenhouse gas emissions. In 2018, the simultaneously implementable water saving measures in Tannefors would have reduced the water supply with 40600 m3, which corresponds to 22% of the total supply to the site. The greenhouse gas emissions would simultaneously have been reduced with 0.4 tonnes CO2eq. If also addressing energy supply reduction and energy recovery, some measures achieves a reduction of over 35 tonnes CO2eq, which results in enhanced economic viability from reduced operating costs. This study suggest that organizational constraints have to be addressed to successfully implement identified water saving measures. To allow economic motivation for all water saving measures in Tannefors, a payback period of over 7 years has to be applied, which can be lowered if the measure also reduces energy demand or increases energy recovery. In order to avoid sub-optimization of water saving measures, the current Water Management Hierarchy has to include the aspects of energy supply and energy recovery. If the aim is to reduce a corporation’s water use, the largest sites with heavy industrial processes should be addressed first. However, the potential impact from water related risks at smaller sites should not be neglected, in order to ensure safe operations and avoid increased costs in the company´s supply chain. / Tillgången av vatten blir alltmer ansträngd globalt, varför fokus på industriell vattenanvändning ökar. Den här studien undersökte hur industrier bör förhålla sig till vatteneffektivitetsprojekt, vilka organisatoriska begränsningar som bör hanteras, och vilka effekter vattenbesparande åtgärder har på ekonomiska kostnader, miljöpåverkan och påverkan från vattenrelaterade risker. Studien har genomförts på Saab Group. Primärdata för vattentillförselmängd och kostnad har erhållits från tolv platser för år 2018. Data från dessa siter har används för att uppskatta vattenanvändningen för de övriga 43 siterna som ingår i denna studie. Intervjuer med anställda inom Saabs organisation och med externa intressenter har fungerat som viktiga informationskällor, i kombination med undersökningar av interna företagsdokument. För att underlätta för företag att strukturellt ta itu med vatteneffektivitetsprojekt, så utvecklas Demingcykel-konceptet i den här studien. De inkluderade stegen är nödvändiga för att hantera viktiga identifierade organisatoriska begränsningar som är brits på kommunikation, brist på incitament för anställda och brist på ekonomiska incitament. Vidare, då vatten ofta är en energibärare, utvecklas en ny vattenminskningshierarki för att inkludera de sammanhängande aspekterna av energitillförsel och energiåtervinning. Potentialen för rörläckage och utmaningen att upptäcka dessa identifieras också. Om tiden från läckage till reparation under 2018 eliminerades, kunde den totala vattentillförseln i Arboga ha minskat med 10100 m3 vilket motsvarar 35% av total vattentillförsel till siten, respektive 35900 m3 och 42% i Björkborn. I Tannefors identifieras vattenbesparingsåtgärder för en ytbehandlingsprocess, en anläggning med testutrustning, och genom utnyttjande av grundvatten. Alla vattenbesparande åtgärder resulterar inte i minskade årliga driftkostnader, på grund av ett ökat energibehov. Vidare, om möjligheten för energiåtervinning förbises när reducering av vattenanvändning är målet, visar resultaten att ersättningen av ett kylsystem som använder kommunalt dricksvatten utan recirkulering med en luftkyld enhet, att utsläppen av växthusgaser kan öka. Under 2018, så skulle de simultant implementerbara vattenbesparande åtgärderna i Tannefors ha minskat vattentillförseln med 40600 m3, vilket motsvarar 22% av den totala tillförseln till siten. Utsläppen av växthusgaser hade samtidigt minskats med 0.4 ton CO2eq. Om även energitillförsel och energiåtervinning tas i beaktande, uppnår vissa åtgärder en minskning på över 35 ton CO2eq, vilket resulterar i förbättrad ekonomisk lönsamhet från minskade driftkostnader. Denna studie föreslår att organisatoriska begränsningar måste hanteras för att framgångsrikt genomföra identifierade vattenbesparande åtgärder. För att möjliggöra ekonomisk motivering för alla vattenbesparande åtgärder i Tannefors, måste en återbetalningstid på över sju år tillämpas, vilken kan sänkas om åtgärden också minskar energibehovet eller ökar energiåtervinningen. För att undvika suboptimering av vattenbesparande åtgärder, måste den nuvarande vattenhierarkin inkludera aspekterna av energitillförsel och energiåtervinning. Om målet är att minska ett företags vattenanvändning, bör de största anläggningarna med tunga industriprocesser först adresseras. Dock bör den potentiella påverkan från vattenrelaterade risker på mindre siter inte försummas, för att säkerställa säker drift och undvika ökade kostnader i företagets värdekedja.

There is an urgent need to mitigate carbon emissions to the atmosphere to reduce the negative effects of climate change. Countries have pledged national strategies to reach their climate change mitigation goals in their Nationally Determined Contributions (NDC). In the case of Colombia, the country envisions becoming carbon neutral by 2050.  A pathway to reach this goal is emission reduction through nature-based solutions (NBS). Biochar is an NBS with the potential to be used as a land-based emission mitigation technology. Records indicate that it was first used by indigenous communities in the Amazon about a thousand years ago. Biochar can be obtained through thermochemical conversion by slow pyrolysis of residual biomass. The original organic carbon present in the biomass is sequestered in the biochar as it is pyrolyzed and thus, CO2 emissions are prevented. Biochar is not yet considered in Colombia´s carbon neutrality strategy. The aim of this thesis project is to investigate the potential of biochar production in Colombia as a land-based mitigation technology (LMT). Therefore, a comprehensive assessment is performed with the purpose of identifying the status of biochar in the country. The motivation behind the assessment is to gain an understanding of the variables involved in biochar production. Factors such as the production sectors involved, feedstocks, production technologies, project costs and emission mitigation are of interest. The study explores these factors by following five methodological steps. First, the current research on the technology is mapped to understand biochar’s status at a national level. Second, experts are interviewed to collect their views regarding biochar and a PESTEL (Political, Economic, Social, Technological, Environmental & Legal) analysis is employed based on their point of view on the technology. Third, the potential sources of residual biomass which could be used to produce biochar in the agricultural sector are quantified. The approach to biochar’s potential is enriched with a focused in-person case study of biochar production from oil palm residues. Fourth, these residual biomass sources are subsequently employed to estimate the emissions sequestered in their biochar production. Lastly, project feasibility implementation is evaluated through a techno-economic to identify the project’s main cost drivers. The results are then discussed using a SWOT (Strength, Weaknesses, and Opportunities & Threats) analysis. The existing studies and the local experts’ opinion indicate that biochar potential is in the agricultural sector and that it can be thought of for soil adaptation. Biochar’s emission mitigation is considered an added value. In 2021, the agricultural sector produced near 73 million tonnes of agricultural products. The residues from agriculture could be used for biochar production. If the residues from the most produced agricultural products are transformed into biochar, about 1 to 2,2 tonne of CO2 per tonne of biochar could be avoided. The published literature and the in-person study visit confirmed that the largest advance in biochar production and use in Colombia is in the oil palm sector. Palm kernel shell, fibre and empty fruit bunches are the oil palm residues that could be used to produce biochar. From 1 tonne of these three oil palm residues, about 60 kg of biochar can be obtained. The results show that currently there is no market for trading with biochar in Colombia. High investments, transport and feedstock costs are identified obstacles. An Advanced Technology pyrolizer cost can cost around 330.000 USD while a Basic Technology one can be around 100 USD. Taxes associated with revenue from the biochar trade can negatively impact a biochar project’s feasibility. In this study, a price for biochar is estimated using break-even analysis. Under the assumptions used, the biochar price per tonne is around 200 to 1.000 USD. Price variability is explained in the technologies used for production, feedstock biomass availability and variable revenues from biochar sales. / Koldioxidutsläppen till atmosfären behöver minskas för att undvika de negativa effekterna av klimatförändringar. Olika länder har presenterat på sina nationellt fastställda bidrag (NDC) hur sina mål för begränsning av klimatförändringarna skulle kunna uppnås. I Colombia är planen att uppnå koldioxidneutralitet år 2050. Ett sätt att uppnå detta mål är att minska utsläpp genom naturbaserade lösningar (NBS). Biokol är en NBS som kan användas som landbaserade åtgärder för att minska växthusgasutsläpp eller öka koldioxidupptag. Forskning har bevisat att biokol användes i Amazonas för ungefär tusen år sedan. Biokol framställs genom långsam pyrolys av restprodukter av biomass. Kolet i biomassan binds i biokolet genom pyrolysis, vilket förhindrar koldioxidens utsläppning till atmosfären. Biokol inkluderas ännu inte i Colombias strategi för koldioxidneutralitet. Syftet med detta projekt är att undersöka biokolets produktionspotential i Colombia son ett landbaserade åtgärder (LMT). En analys gjordes för att identifiera statusen av biokol runt om i landet. Faktorer såsom berörda produktionssektorer, råvaror, produktionstekniker, projektkostnader och koldioxidutsläppen var av intresse. Studien undersöker faktorerna ovan genom att tillämpa en femstegsmetod. Först identifierades den aktuella forskningen om biokol i Colombia. Sedan intervjuades experter för att samla in deras åsikter om biokol och en PESTEL analys (Political, Economic, Social, Technological, Environmental & Legal) användes. Nästa steg i metoden var att kvantifiera potentialen av restprodukter inom jordbrukssektorn. Detta steg kompletterades med en fallstudie som fokuserade på biokolproduktion från rester från oljepalmer och sedan beräknades utsläppen som binds i biokol. Till sist utvärderades projektets genomförbarhet genom en teknoekonomisk analys som identifierade viktigaste drivkrafterna bakom kostnaderna. Resultaten diskuterades med hjälp av en SWOT analys (Strength, Weaknesses, and Opportunities & Threats). Experter och forskningsresultat om biokol i Colombia anger att det finns stor potential nom jordbrukssektor där biokol skulle kunna användas för jordförbättring, medan utsläppsminskningar endast anses vara en ytterligare fördel. År 2021 Colombias jordbrukssektor producerade nästan 73 millioner tonne av jordbruksprodukter och restprodukter från jordbruket kan användas för produktion av biokol. För varje ton biokol som produceras undviks ungefär 1 till 2,2 tonne koldioxid. Litteraturen och studiebesöket bekräftade att största framsteget inom produktion och användning av biokol i Colombia händer inom oljepalmssektorn. Palmkärnor, fibrer och tomma fruktknippar är restprodukterna som kan användas för att producera biokol. En ton av dessa tre typer av oljepalmsrester ger cirka 60 kg biokol. Resultaten visar att det inte finns en marknad för biokol i Colombia. Höga investeringskostnader, transport-och råvarukostnader är främsta hindarna som identifierades. En pyrolysanläggning med avancerad teknik kostar cirka 330 000 US-dollar, medan en pyrolysanläggning med grundläggande teknik kostar cirka 100 US -dollar. Skatter på inkomster från biokolsförsäljning kan ha en negativ effekt på genomförbarhet. Studien uppskattas ett pris för biokol med hjälp av en break-even-analys och visar att cirka 200 till 1.000 USD per tonne biokol vore ett möjligt prisintervall. Prisvariationerna förklaras av tekniken som används för produktion, tillgång på biomassa som råvara och varierande intäkter från biokolförsäljning.

Antenna implants are used to establish a telemetry link to enable wireless data transfer, suitable for telemedicine and other medical applications. Inbody environments with water-based tissues lead to severe power absorption, making signal strength and radiation efficiency challenging yet central performance aspects of antenna implants. Fundamental performance limits exist regarding radiation efficiency; however, these limits consider theoretically ideal Hertzian dipoles. A semi-analytical model is used to evaluate the feasibility of previously determined fundamental bounds and the optimal dipole solution, both with respect to physical necessities of finite material conductivity and antenna size. This study uses a spherical model to represent a simplified in-body environment with various phantom compositions. Furthermore, the study focuses on implants operating within the Medical Implant Communication System (MICS) frequency band, but models and methods are not restricted to the considered frequency. The work contributes to the field of implantable antennas in several aspects; evaluating the feasibility of fundamental bounds, establishing more realistic performance limits, and determining the optimal dipole solution with respect to radiation efficiency. Other findings are presented in related areas, particularly concerning conductor loss and evaluation of the impedance for antennas inside a high-loss phantom. Moreover, the work presents a suggested method to measure electrically small magnetic dipole antennas. Methods and models are documented in a substantial theoretical derivation, and findings are verified using independent methods. Neglecting necessary antenna aspects like finite size and conductivity can lead to faulty conclusions on implant performance. Providing a more realistic performance target helps predict the performance of realistic antenna designs. Ultimately, increased knowledge of implanted antennas simplifies the design process to achieve high-performance implants. / Antennimplant används för att etablera en telemetrilänk som möjliggör trådlös dataöverföring, exempelvis användbart inom telemedicin och andra medicinska tillämpningar. Vattenbaserade kroppsmiljöer resulterar i kraftig absorption, vilket implicerar att signalstyrka samt strålningseffektivit blir utmanande men även centrala prestanda egenskaper för antennimplnatat. Det existerar fundamentala prestandabegränsningar för strålningseffektivitet, men dessa gränser är etablerade med hänsyn till teoretiskt ideala elementära dipoler. En semi-analytisk modell används för att utvärdera rimligheten av tidigare begränsningar samt den optimala dipolen, bägge med hänsyn till nödvändiga aspekter som ändlig konduktivitet och antennstorlek. Denna studie använder en sfärisk modell för att representera en simplifierad kroppslig miljö med olika vävnadskompositioner. Studien fokuserar på antennimplantat inom frekvensbandet dedikerat för Medical Implant Communication System (MICS) enheter, men modeller och metoder är typiskt inte begränsade inom omnämnt band. Arbetet bidrar till området för implanterbara antenner i flera aspekter; att utvärdera rimligheten av fundamentala gränser, fastställa mer realistiska prestandagränser samt bestämma den optimala dipolen med avseende på strålningseffektivitet. Andra resultat presenteras inom relaterade aspekter som metallförlust och utvärdering av en antenns last eller ingångs impedans inuti sfäriska och kroppsliga miljöer. Dessutom presenteras en metod för att mäta elektriskt små magnetiska dipoler. Metoder och modeller är dokumenterade eller demonstrerade via härledning, och centrala resultat har verifieras med oberoende metoder. Att förbise nödvändiga aspekter som ändlig storlek och konduktivitet kan leda till felaktiga slutsatser gällande prestanda. Däremot, att fastställa en mer realistisk gräns bidrar till att förutsäga prestandan i realistiska tillämpningar. I slutändan så resulterar ökad kunskap i en simplifierad designprocess som underlättar i strävan till att uppnå högpresterande antennimplantat.