This master thesis studies alternative energy sources for maritime shipping in Sweden. With current climate goals, and a need for change, the maritime sector currently undergoes intense transitions. For shipping companies to lower their carbon footprint, the need to replace non decarbonised fuels is hence critical. With numerous alternatives, currently being developed, actors are phasing obstacles regarding which energy source that is most mature in terms of technical readiness as well as how adequate it will fulfil current climate goals. This study will analyse four different energy sources, liquid hydrogen (LH2), electro-methanol (emethanol), electro-ammonia (e-ammonia) and wind (sails), and answer which out of these energy sources will be most suitable for actors to adapt. To answer this question, the Technological Innovation System framework has been utilised, and the results has been applied to some chosen climate target actions developed by Swedish authorities. The findings proved that e-methanol currently is most mature and has reached most alignment with current climate goals, followed by LH2/wind and lastly e-ammonia. / Detta examensarbete studerar alternativa energikällor för fraktfartyg i Sverige. Med nuvarande klimatmål, och ett behov av förändring, genomgår den maritima sektorn intensiva omställningar. För att rederier ska kunna sänka sitt koldioxidavtryck är behovet att ersätta icke koldioxidneutrala bränslen därför stort. Med ett flertal alternativ, som för närvarande är under utveckling, står aktörer inför hinder angående vilken energikälla som är mest redo gällande teknikmognadsgrad samt hur adekvat den kommer att uppfylla nuvarande klimatmål. Denna studie kommer att analysera fyra olika energikällor, flytande väte (LH2), elektro-metanol (e-metanol), elektro-ammoniak (e-ammoniak) och vind (segel), och ta reda på vilka av dessa energikällor som är mest lämpad för aktörer att använda sig av. För att svara på denna fråga har ramverket Technological Innovation Systems använts och resultaten har tillämpats på några utvalda klimatmålsåtgärder som tagits fram av svenska myndigheter. Resultaten visade att e-metanol för närvarande är mest mogen och har nått mest anpassning till nuvarande klimatmål, följt av LH2/vind och slutligen e-ammoniak.

The direct variable costs for heat and electricity production based on solid biomass fuel combustion is approximately 3-5 times lower than the costs in a fossil fuel-oil based boiler in Sweden. In addition waste derived biomass fuels are typically much cheaper than biomass not classified as waste. The introduction of the waste derived fuels; wastewater treatment sludge, demolition wood, and animal waste in a 50MWth circulating fluidized bed (CFB) biomass boiler located in Perstorp, Sweden, led to rapid deposit buildup in superheaters, heavy ash accumulation in economizers and failing boiler tubes and vortex finders that forced frequent boiler shutdowns. This in turn increased the use of expensive oil (fossil fuel) in backup boilers and the CO2 footprint of the on-site energy conversion system. This work aims to increase the general mechanistic understanding of combustion systems using complex fuels, and includes: A mapping of the boiler failure and preventive maintenance statistics; elemental composition analysis of ash, deposits and fuel fractions; flue-gas composition measurements; chemical speciation analysis; an attempt to describe the overall ash transformation reactions and mass balance throughout the combustion process. Scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was used to analyze the elemental composition of ash and deposits. The SEM-EDS results were used together with data from X-ray powder diffraction (XRD) analysis, thermodynamic phase data, and equilibrium calculations in an attempt to quantify the crystalline phases and the overall ash transformation of the process. Based on the findings concerning ash transformation and the failure statistics, it has been possible to identify generic key parameters regarding boiler design and process parameters, enabling major improvements of the CFB boiler availability, a lower overall energy conversion cost and a reduced CO2 footprint. / Den direkta rörliga kostnaden för värme-och elproduktion baserad på fast biobränsle är ungefär 3-5 gånger lägre än kostnaden för fossiloljebaserad produktion. Avfallsklassade fasta biobränslen är vidare oftast betydligt billigare än fasta biobränslen som inte är klassade som avfall. Införandet av de avfallsklassade bränslena; reningsslam, rivningsvirke, och animaliskt avfall i en 50MWth cirkulerande fluidiserad bädd (CFB) -panna, ledde till kraftig beläggningstillväxt i överhettare och ackumulering av aska i ekonomisers, samt haveri av panntuber och centrumrör i cyklonerna, som tvingade fram frekventa pannstopp. Detta ökade i sin tur användningen aveldningsolja (fossilt bränsle) i reservkrafts-pannor vilket resulterade i ett större CO2 utsläpp och en högre kostnad för energiomvandlingen på siten. Detta arbete syftar till att öka den allmänna mekanistiska förståelsen av förbränningssystem som använder komplexa bränslen, och omfattar; haveri- och underhållsstatistik, elementarsammansättningsanalys av aska, beläggningar och bränslefraktioner, rökgasens sammansättning, kemisk specificering av askor och beläggningar, ett försök att beskriva de övergripande askomvandlingsreaktionerna, samt en massbalans för förbränningsprocessen. Svepelektronmikroskop (SEM) utrustat med energidispersiv röntgenspektroskopi (EDS) användes för att analysera den elementära sammansättningen av aska och beläggningar. SEM-EDS-resultaten användes tillsammans med pulverröntgendiffraktionsanalys (XRD), termodynamiska fasdata, och jämviktsberäkningar i ett försök att kvantifiera de kristallina faserna och de övergripande askomvandlingsreaktionerna i processen. Baserat på resultaten rörande askomvandling och haveristatistik, har det varit möjligt att identifiera generiska nyckelparametrar gällande panndesign och processparametrar, som möjliggjort stora förbättringar av CFB pannans tillgänglighet, en lägre totalkostnad för energiomvandlingen på siten samt ett minskat CO2-utsläpp.