Almost five million tonnes of household waste was generated in Sweden in 2018, half of which was residual waste sent for incineration with energy recovery. For materials that can not be recycled or biologically treated, incineration with energy recovery is considered a preferred management option. The issue is that the fraction for residual waste contains considerable amounts of wrongly sorted materials, such as food waste and plastic packaging, which can be recycled or biologically treated, thus causing a smaller environmental impact. To quantify the composition and waste quantities of the wrongly sorted materials a waste composition analysis of the residual waste from four community bins in Västmanland county was conducted. The analysis revealed that about two-thirds of the waste was wrongly sorted and only one-third was actual residual waste. Life cycle analysis was subsequently used to calculate the carbon footprint of the wrongly sorted food waste and plastic packaging waste as well as the carbon footprint from optimal sorting and treatment of the materials. The investigation concluded that for food waste, anaerobic digestion caused a smaller climate impact than incineration with energy recovery and for plastic packaging, recycling generated a smaller climate impact than incineration with energy recovery. The size of the carbon footprint for the different management methods was in line with the priority order given in the waste hierarchy, stated in Swedish legislation.  However, the size of the potential climate savings partly depended on the choices made in the life cycle analysis where the most sensitive parameters were related to external production of heat, polymer resin and vehicle fuel. If the potential climate savings is extrapolated for VafabMiljö's entire collecting area, the total climate savings per year would be 8 263 tonnes of carbon dioxide equivalents per year for food waste and 2 070 tonnes of carbon dioxide equivalents per year for plastic packaging waste. This would be equivalent to driving 1 250 laps around the Earth with a car every year or flying 14 900 times Sweden–Thailand back and forth every year. / Nästan fem miljoner ton hushållsavfall genererades i Sverige under 2018, varav ungefär hälften skickades till energiåtervinning. För avfall som inte kan materialåtervinnas eller behandlas biologiskt anses energiåtervinning vara den bästa metoden för avfallshantering. Problemet är att stora mängder återvinningsbart material såsom matavfall och plastförpackningar felaktigt hamnar i restavfallet när det istället hade kunnat återvinnas och på så sätt medfört en mindre miljöpåverkan. För att kvantifiera samansättning och avfallsmängder av det felaktigt sorterade materialet, gjordes en plockanalys på restavfallet från fyra miljöbodar i Västmanland. Analysen visade att ungefär två tredjedelar av materialet var felaktigt sorterat och endast en tredjedel utgjordes av övrigt restavfall. Livscykelanalys användes därefter för att beräkna klimatavtrycket för det felaktigt sorterade matavfallet och för plastförpackningarna som återfanns i restavfallet såväl som klimatavtrycket för optimal sortering och hantering av materialen. Ordningen i avfallshierarkin visade sig stämma väl överens med klimatavtrycket från de olika behandlingsmetoderna i det undersökta området. För matavfall innebar rötning en lägre klimatpåverkan än energiåtervinning och för plastförpackningar medförde materialåtervinning en lägre klimatpåverkan än energiåtervinning. Storleken på besparingarna av växthusgaser berodde dock till viss del på val av inparametrar och de faktorer som främst påverkade var alternativ produktion av värme, plastråvara och drivmedel. Om resultaten extrapoleras över hela VafabMiljös upphämtningsområde så skulle de totala klimatbesparingarna för matavfall vara 8 263 ton koldioxidekvivalenter per år och för plastförpackningar 2 070 ton koldioxidekvivalenter per år. Dessa besparingar är jämförbara med bilkörning motsvarande 1 250 varv runt jorden varje år eller 14 900 tur- och returresor med flyg Sverige–Thailand varje år.

Chemical recycling can improve the plastic recycling rates and reduce the level of CO2 from fossil plasticsproduction. Thus, it is seen as an attractive technology in the action towards meeting the emission, circulareconomy and recycling targets. In the Swedish context, it could help reach the carbon neutrality goal by2045. This thesis aims to investigate the potential of chemical recycling in the Swedish plastic recyclingsystem with Brista waste-to-energy plant in Stockholm as a case study. The thesis describes different stagesof current Swedish plastic recycling system and quantifies material losses at every stage. The recycling rateof plastic packaging in the household waste stream in Stockholm was found to be lower than 7%.Remaining 93% is sent for energy recovery through incineration. The feasibility of implementing differentchemical recycling technologies is analysed together with the Technology Readiness Level (TRL). Theresults showed that there are three technologies with the highest TRL of 9: thermal cracking (pyrolysis),catalytic cracking and conventional gasification. The important parameters when implementing chemicalrecycling in an existing facility are discussed and used for the feasibility analysis of implementing thesethree technologies in Brista facility. It is not obvious which technology is the best one for this application.Gasification is proven for the production of intermediates (oil or syngas) which can be used for newplastic production, however, the scale of Brista facility is not large enough for a gasification plant to befeasible. Pyrolysis and catalytic cracking could be used at a smaller scale, but they have not contributed tothe production of new plastics so far, thus, both technologies would require further research and tests ona pilot scale before moving to commercial operation. The findings from this study have to be followed byan in-depth analysis of real data, from pilot or commercial projects, which is currently unavailable.The major challenges to implement chemical recycling of waste plastics in Sweden are of economic andpolitical nature. The key point in successful deployment of chemical recycling is the development ofa business model which would ensure that all actors along the plastic recycling chain benefit economicallyfrom the solution. For the Brista 2 plant case, the challenges include Stockholm Exergi’s insufficientexpertise to perform chemical recycling independently, uncertain feedstock purity requirements andchallenging market situation. / Kemisk återvinning har potentialen att öka återvinningsgraden av plastförpackningar och minska därmedminska klimatpåverkan från fossila plastprodukter. Således ses den som en möjlig teknik för att mötautsläpps- och återvinningsmål samt införandet av en cirkulär ekonomi. I ett svenskt sammanhang kan detbidra till att nå målet om netto noll utsläpp 2045. Denna uppsats syftar till att undersöka potentialen förkemisk återvinning i det svenska återvinningssystemet för plast, med det avfallseldade Bristaverket somfallstudie. Avhandlingen beskriver ingående led i den nuvarande svenska plaståtervinningssystem ochkvantifierar materialförluster i alla steg. Återvinningsgraden för plastförpackningar i hushållsavfalleti Stockholm visar sig vara lägre än 7%. Återstående 93% skickas för energiåtervinning genom förbränning.Analysen av olika teknologier för kemisk återvinnings genomförs med hjälp av Technology ReadinessLevel (TRL). Resultatet visar att det fanns tre teknologier med högsta TRL på 9: termisk krackning(pyrolys), katalytisk krackning och konventionell förgasning. Viktiga parametrar för kemisk återvinningkopplat till en befintlig anläggning diskuteras och används för genomförbarhetsanalys av de tre valdateknologierna genom en fallstudie vid Bristaanläggningen. Det är inte uppenbart vilken teknik som är denbästa för denna applikation. Förgasning är bevisat framgångsrik för produktion av intermediära produkter(olja eller syngas) som kan användas för ny plastproduktion, men Bristaanläggningens storlek är för litenför att en förgasningsanläggning ska varamotiverad. Pyrolys och katalytisk krackning kan användasi mindre applikationer, men de har hittills inte lyckats bidra till framställning av ny plast. Därför skullebåda teknikerna kräva ytterligare forskning och test på pilotskala innan de skalas upp till kommersiell drift.Resultaten från denna studie måste följas av en djupgående analys av verklig data, från pilotprojekt ellerkommersiella projekt, som för närvarande inte är tillgänglig.De stora utmaningarna för att genomföra kemisk återvinning av plastavfall i Sverige är av ekonomisk ochpolitisk karaktär. Nyckeln till framgångsrik spridning av kemisk återvinning är utvecklingen av enaffärsmodell som säkerställer att alla aktörer längs plaståtervinningskedjan kan dra ekonomiskt fördel avlösningen. För en anläggning i Brista finns utmaningar i form av Stockholm Exergis otillräckliga expertisinom området kemisk återvinning, osäkra råvarukrav och en utmanande marknadssituation.

Plastic materials are widely used in different applications by the industry. Given its different properties, there is a wide range of utilization opportunities. From an environmental perspective, some of these properties imply a challenge for the recycling of these materials. Over the years, Deposit Return Systems (DRS) have been formulated and developed aiming to increase recycling rates of these materials. This study aims to determine if the expansion of the DRS for plastic materials can tackle current technical and logistical challenges that hinder the recyclability of these materials in Sweden. Specifically, it maps the actors and processes involved in the plastic value chain, identifying current challenges that affect the recyclability of the materials but also opportunities to increase the rates of recycling. Finally, after studying and characterizing different DRS implemented around the world, recommendations are given on what types of DRS expansions could be suitable for the Swedish context.  Based on a literature review the current Swedish plastic value chain is studied and technical and logistical challenges are identified along it. Simultaneously the study investigates technological developments and innovations intended to improve the recyclability of the plastic materials. One of the main challenges identified is the fragmentation along the value chain, which is a barrier to utilizing the system to its full potential in terms of generating recyclable material as well as establishing well-functioning value regeneration of the materials. This information is useful to discussions on a future expansion of the DRS in Sweden.  Likewise, after describing the different DRS options studied, recommendations are given for its implementation. The analysis concludes that given the current context that includes the start-up of a large sorting facility, the most promising option would be to opt for a design & sorting incentivizing DRS that is relying on the conventional waste management and does not require major investments in infrastructure. Other options are not discarded, but it is recognized that these may be more costly or more technologically demanding, also requiring more research to give an assertive assessment. / Plastmaterial används ofta i olika applikationer av industrin med tanke på dess olika egenskaper. Miljömässigt innebär några av dessa egenskaper en utmaning för återvinning av dessa material. Under åren har pantsystem (Deposit Return Systems (DRS)) formulerats och utvecklats för att öka återvinningsgraden för dessa material. Denna studie syftar till att avgöra om expansionen av DRS för plastmaterial kan hantera nuvarande tekniska och logistiska utmaningar som hindrar återvinningsbarheten av dessa material i Sverige. Specifikt kartlägger uppsatsen de aktörer som är involverade i plastvärdekedjan och identifierar nuvarande utmaningar som påverkar materialens återvinningsbarhet, men också möjligheter att öka återvinningsgraden och slutligen efter att ha studerat olika DRS implementerade runt om i världen ges rekommendationer om huruvida vissa av dem är lämpliga för det svenska sammanhanget.  Baserat på en litteraturstudie studeras den nuvarande svenska plastvärdekedjan och tekniska och logistiska utmaningar identifieras längs den. Samtidigt undersöker studien teknisk utveckling och innovationer som syftar till att förbättra återvinningsbarheten hos plastmaterialen. En av de viktigaste utmaningarna som identifierats är fragmenteringen och underutvecklingen längs värdekedjan, särskilt återvinningssektorn. Denna information är användbar för att fastställa trender i branschen men är också viktig att tänka på i formuleringen av en expansion av DRS i Sverige.  På samma sätt, efter att ha beskrivit de olika DRS-alternativen, ges rekommendationer för dess genomförande. En slutsats är att med tanke på det nuvarande sammanhanget som inkluderar start av en stor sorteringsanläggning är det mer genomförbart att välja en modell för DRS som integreras i nuvarande kommunala avfallshantering och inte kräver större investeringar i infrastruktur. Systemet ska bygga på att skapa incitament för återvinningsbar design såväl som för ytterligare sortering. Andra alternativ avfärdas inte, men dessa kan vara mer kostsamma eller mer tekniskt utmanande och kräver mer forskning.

Ce travail répond à un besoin industriel accru en termes d’amplification des signaux sur porteuses à enveloppes variables utilisés par les systèmes de télécommunications actuels. Ces signaux disposent d’un fort PAPR et d’une distribution statistique d’enveloppe centrée en-deçà de la valeur crête d’enveloppe. La raison pour laquelle les industriels télécoms requièrent alors des amplificateurs de très fortes puissances de sortie, robustes, fiables et ayant une dépense énergétique optimale le long de la dynamique d’enveloppe associée à un niveau de linéarité acceptable. Ce document expose les résultats d’étude et de réalisation de deux Amplificateurs de Puissance Doherty (APD) à haut rendement encapsulés en boîtiers plastiques QFN. Le premier est un amplificateur Doherty symétrique classique (APD-SE) et le second est un amplificateur à deux entrées RF (APD-DE). Ces démonstrateurs fonctionnant en bande C sont fondés sur l’utilisation de la technologie Quasi-MMIC associant des barrettes de puissance à base des transistors HEMTs AlGaN/GaN sur SiC à des circuits d’adaptation en technologie ULRC. L’approche Quasi-MMIC associée à la solution d’encapsulation plastique QFN permettant une meilleure gestion des comportements thermiques offre des performances électriques similaires à celles de la technologie MMIC avec des coûts et des cycles de fabrication très attractifs. Durant ces travaux, une nouvelle méthode d’évaluation des transistors dédiés à la conception d’amplificateurs Doherty a été développée et mise en oeuvre. L’utilisation intensive des simulations électromagnétiques 2.5D et 3D a permis de bien prendre en compte les effets de couplages entre les différents circuits dans l’environnement du boîtier QFN. Les résultats des tests des amplificateurs réalisés fonctionnant sur une bande de 1GHz ont permis de valider la méthode de conception et ont montré que les concepts avancés associés à l’approche Quasi-MMIC ainsi qu’à des technologies d’encapsulation plastique, peuvent générer des fonctions micro-ondes innovantes. Les caractérisations de l’APD-DE ont relevé l’intérêt inhérent à la préformation des signaux d’excitation et des points de polarisation de chaque étage de l’amplificateur. / This work responds to an increased industrial need for on carrier signals with variable envelope amplification used by current telecommunications systems. These signals have a strong PAPR and an envelope statistical distribution centred below the envelope peak value, the reason why the telecom industrialists then require a robust and reliable high power amplifiers having an energy expenditure along of the envelope dynamics associated with an acceptable level of linearity. This document presents the results of the study and realization of two, high efficiency, Doherty Power Amplifiers (DPA) encapsulated in QFN plastic packages. The first is a conventional Doherty power Amplifier (DPA-SE) and the second is a dual-input Doherty power amplifier (DPA-DE). These C-band demonstrators are based on the use of Quasi-MMIC technology combining power bars based on the AlGaN/GaN transistors on SiC to matching circuits in ULRC technology. The Quasi-MMIC approach combined with Quasi-MMIC approach combined with QFN plastic package solution for better thermal behaviour management offers electrical performances similar to those of MMIC technology with very attractive coasts and manufacturing cycles. During this work, a new evaluation method for the transistors dedicated to the design of DPA was developed and implemented. The intensive use of 2.5D and 3D electromagnetic simulations made it possible to take into account the coupling effects existing between the different circuits in the QFN package environment. The results of the tests of the amplifiers realised and operating on 1GHz bandwidth validated the design method and showed that the advanced concepts associated with the Quasi-MMIC approach as well as plastic encapsulation technologies can generate innovative microwave functions. The characterizations of the DPA-DE have noted the interest inherent in the preformation of the excitation signals and the bias points of each stage of the amplifier.