Syftet med examensarbetet är att utveckla designlösningar som resulterar i en eller flera prototyper som visar att tallmjöl är ett alternativ inom livsmedelsindustrin. Råvaran som används är skadad furu, som blånadsträ eller tallved, som blir över i sågverk. För att tallmjöl ska kunna konsumeras som föda måste den genomgå en jäsningsprocess som ändrar den kemiska strukturen hos cellulosa, som är den huvudsakliga aktiva ingrediensen i trä, till fibrer som kan smältas av människor. En bromatologisk analys utfördes, vilket är en grundläggande analys utförd på livsmedel för att fastställa dess näringsegenskaper, vilket gav ett resultat som tyder på att mänsklig konsumtion av tallmjöl är möjlig. Laboratoriet är certifierat enligt den internationella standarden ISO/IEC 17025:2017. Projektet har genomförts genom en materialdrivna designmetod och faser i en klassisk cirkulär designprocess, från forskning, idégenerering till en slutlig prototyp.  Examensarbetet resulterade i Pine Flour, vilket är ett mångsidigt mjöl som kan användas som ett nytt mjöl i livsmedelsindustrin. För att demonstrera tallmjölets kapacitet skapades också Crunchy Blue flingor, en biprodukt, som är flingor gjord av blånadsträ, det vill säga tall som är angripits av blånadssvamp. Tallmjöl har många näringsmässiga fördelar eftersom dess huvudkomponent är fiber, och blånadträ innehåller protein vilket skapar ett livsmedel av hög näringskvalitet. Sverige skulle kunna bli en hälsosam mjölproducent där varje region kunde producera sitt eget mjöl med sina egna kvaliteter beroende på olika tallars egenskaper. Utan att angripa ekosystemet så skulle Sverige kunna bli ett självförsörjande gällande tallmjöl, något som gynnar lokal produktion i en hållbar sammanhang. / The aim of the thesis is design solutions that result in one or more prototypes that show that pine flour is an alternative in the food industry. The raw material used is damaged pine such as bluewood or pinewood that is left over from sawmills. For pine to be consumed as food, it must undergo a fermentation process that changes the chemical structure of cellulose, which is the main active ingredient in wood, into fiber digestible by humans. A bromatological analysis was carried out, which is a basic analysis carried out on food to determine its nutritional properties, giving results indicating that human consumption of pine flour is possible. The laboratory is certified according to the international standard ISO/IEC 17025:2017. The project follows the material driven design method and the steps in a classic circular design development process, from research, idea generation to a final prototype. The thesis resulted in Pine Flour. A versatile flour that can be used as a new flour in the food industry. To demonstrate the capabilities of pine flour, a by-product Crunchy Blue flakes was also created, which is flakes of pine flour with bluewood. Pine flour has many nutritional benefits because its main component is fiber, and blued wood contains protein, creating a food of high nutritional quality. Sweden would become a healthy flour producer where each region could produce its own flour with its own qualities depending on the characteristics of different pine trees. Without attacking the ecosystem and thus Sweden becomes a self-sufficient country that benefits from local production in a sustainable context

Cuba has a long history of different dependencies and is a country facing many energy challenges, and therefore seeks to diversify its energy sources and reduce its reliance on fossil fuels. The purpose of this degree project is therefore to conceptualize a microgrid based on renewable energy sources for local energy sustainability at the lowest cost possible. For this purpose, the sugar mill Carlos Baliño and its surrounding community, in Villa Clara, Cuba is used for a case study. The currently existing electricity generation at Carlos Baliño is tied to the steam needed to run the sugar production process, which is generated with a back-pressure steam engine. This thesis evaluates the possibility to extend the system including a condensing extraction steam turbine connected to a new generator, solar PV, and wind power by developing and comparing three scenarios for the future. The BASE scenario is the business as-usual case including no changes, the PLAN scenario is based on the plans of installing a 1 MW solar PV power plants, and the APT scenario includes all possible technologies to be part of the system. For all scenarios, the different microgrid configuration were evaluated based on the following key performance indicators; CAPEX, NPV, IRR and DPP of the microgrid, share of electricity supplied from the grid and lastly the emission reduction rate compared to the current system in Carlos Baliño. In addition to the technical, economic, and social perspective, the results are evaluated in relation to the national context and goals. Evolution of microgrids is significant to develop more sustainable power systems. The key advantages of this microgrid solution include reduced greenhouse gas emissions, increased energy independence, and improved resilience in the electricity supply. By utilizing bagasse and renewable energy sources like solar PV and wind, Cuba can reduce its dependence on imported fossil fuels, leading to lower carbon emissions and contributing to global climate change mitigation efforts. Moreover, the integration of bagasse-based cogeneration plants enhances the country's energy resilience by diversifying the energy mix and reducing vulnerability to external energy shocks. The distributed nature of microgrids enables local communities to generate their own clean energy, fostering self-sufficiency and socioeconomic empowerment. The results show negative NPV for the BASE and PLAN scenarios. When including a Condensing Extraction Steam Turbine generator, the electricity supplied from the grid decreases from 30 to 11% for the BASE scenario and even more for the PLAN. Additionally, for the PLAN scenario, the 1 MW solar PV investment in isolation generates a positive NPV of 2.67 million USD indicating a good investment even though the whole system shows infeasibility and should increase the solar PV installation size to become profitable. Lastly, for the APT scenario, the NPV is 59.8 million USD, with an IRR of 11% and payback time of 7 years showing a good investment. However, with a high CAPEX of 41.3 million USD. The emission reduction rate is as high as 92%. Furthermore, a sensitivity analysis is performed to address the uncertainty in different cost parameters affecting the results of the study. And the result shows that the system NPV is most sensitive to the change in cost in bagasse fuel price. In conclusion, the integrated microgrid solution with solar PV and bagasse represents a sustainable and resilient energy option for Carlos Baliño and Cuba in general. By capitalizing on its solar potential and utilizing bagasse as a local biomass resource, Cuba can achieve a greener and more reliable energy system while promoting rural development and reducing carbon footprint. This solution can serve as a blueprint for other regions in Cuba and the Caribbean with similar energy challenges seeking to transition to renewable energy and achieve energy security. / Kuba har en lång historia av olika beroenden och är ett land som står inför många energiutmaningar, och försöker därför diversifiera sina energikällor och minska sitt beroende av fossila bränslen. Syftet med detta examensarbete är därför att konceptualisera ett mikronät baserat på förnybara energikällor för lokal energihållbarhet till längsta möjliga kostnad. För detta ändamål genomförs en fallstudie av sockerfabriken Carlos Baliño och dess närliggande samhälle, i Villa Clara, Kuba. Den nuvarande elproduktionen vid Carlos Baliño är kopplad till den ånga som behövs för att driva sockerproduktionsprocessen, som genereras med en back-pressure turbin. Vårt mål är att utvärdera möjligheten att utöka systemet och inkludera en CEST-generator, solcellsenergi och vindkraft. Dem olika konfigurationerna på mikronätet utvärderas utifrån följande nyckeltal; CAPEX, NPV, IRR och DPP för mikronätet, andel el som levereras från nätet och slutligen utsläppsminskningstakten jämfört med det nuvarande systemet i Carlos Baliño. Utöver det tekniska, ekonomiska och sociala lokala perspektivet utvärderas resultaten i relation till nationella sammanhang och mål. Utvecklingen av mikronätet är viktig för att utveckla mer hållbara kraftsystem. De viktigaste fördelarna med denna mikronätslösning inkluderar minskade växthusgasutsläpp, ökat energioberoende och förbättrad motståndskraft i elförsörjningen. Genom att använda bagass och förnybara energikällor som solenergi och vindkraft kan Kuba minska sitt beroende av importerade fossila bränslen, vilket leder till lägre koldioxidutsläpp och bidrar till globala klimatförändringar. Dessutom förbättrar integrationen av bagass-baserade kraftvärmeverk landets energitålighet genom att diversifiera energimixen och minska sårbarheten för externa energichocker. Mikronätets möjlighet till distribuerad energiproduktion gör det möjligt för lokalsamhällen att generera sin egen rena energi, vilket främjar självförsörjning och socioekonomisk egenmakt.  Resultaten visar en negativ NPV för BASE och PLAN scenarierna. När en Condensing Extraction Steam Turbine generator inkluderas minskar eltillförseln från nätet från 30 till 11% i BASE scenariot och ännu mer för PLAN. Dessutom, för PLAN scenariot, ger 1 MW solcellsinvesteringen en positiv NPV på 2,67 miljoner USD när den beräknas för sig själv, vilket indikerar en bra investering. Däremot är hela systemet inte ekonomiskt möjlig, och bör öka solcellsanläggningens storlek för att bli lönsam. Slutligen, för APT scenariot, är NPV 59,8 miljoner USD, med en IRR på 11% och en återbetalningstid på 7 år, vilket visar på en bra investering. Dessutom med en utsläppsminskningsgraden är så hög som 92%. Dock med en hög CAPEX på 41,3 miljoner USD. Vidare görs en känslighetsanalys för att ta itu med osäkerheten i olika kostnadsparametrar som påverkar studiens resultat. Och resultatet visar att systemets NPV är mest känsligt för förändringen i priset på bagassbränslet. Sammanfattningsvis representerar den integrerade mikronätlösningen med solceller och bagass ett hållbart och motståndskraftigt energialternativ för Carlos Baliño och Kuba i allmänhet. Genom att utnyttja sin solpotential och använda bagass som en lokal biomassaresurs kan Kuba uppnå ett grönare och mer tillförlitligt energisystem samtidigt som det främjar landsbygdsutveckling och minskar koldioxidavtrycket. Denna lösning kan fungera som en plan för andra regioner på Kuba och Karibien med liknande energiutmaningar som försöker gå över till förnybar energi och uppnå energisäkerhet.

Självförsörjande småhus gör att beroendet av de kommunala näten försvinner ochflexibiliteten ökar. Det finns fortfarande stor potential till utveckling av tekniska lösningaräven om mycket teknik redan finns på marknaden för exempelvis elproduktion,säsongslagring, uppvärmning, vatten och avlopps samt ventilation. Helt förnybaraenergikällor behöver prioriteras och en övergång till dessa kräver en förändring ibeteendemönster och mer energieffektivt byggande för att minska energianvändningen.Vid utformning av självförsörjande hus kan med fördel solen användas vilket kan påverkaorientering och taklutning. Ytterligare aspekter som kan tas hänsyn till är valet avbyggnadsmaterial, teknikutrymme, klimatskalets uppbyggnad och dispositionen avplanlösningen. / Self-sufficient small housing makes the dependence of the municipal sustentation to minimizeand the flexibility increases. There is still a high potential for developing technical solutionseven though a lot of the technology already exists on the market regarding for examplesolutions for energy production, seasonal storage, heating, water supply, draining system andventilation. Renewable energy sources need to priorities and a transition to 100 % renewableenergy require a change in pattern of behavior and more energy efficient buildings to lowerthe consumption. When designing self-sufficient houses, the sun is a good source for both energy and heatingwhich can have an impact on the orientation of the building and the slope of the roof. Otheraspects to consider can be the choice of building material, technical space, the climate shelland the disposition of the plan.

This degree thesis investigates the possibilities of producing food inside a container at Svalbard, using renewable energy and energy storage. The idea was to be able to place the container at remote places without the need of being connected to the grid. We chose Svalbard, where it is cold and the sun is shining 24 hours a day at summertime. In the winter the opposite occurs and the sun is absent from the sky. The work is divided into theoretical studies and results based on different calculations. Such as economical evaluations (LCOE), and simulations using the computer programs Matlab and PVsyst. We have investigated if solar power and wind power is suitable as energy sources. Options for storage were batteries, grid and hydrogen storage. Different cases with Photovoltaics- and wind power plants, with batteries or grid, were compared against each other. It is not possible to use the grid as storage. This resulted in different sizing of our cases, with no excess energy production. The result showed that a 5 kWp photvoltaic plant with dual axis tracking system, was the most profitable. The Pay off would be 14 years and the total profit 63 453 SEK. If it will become possible in the future to use the grid at Svalbard as storage, it will open up opportunites for bigger systems. This will lead to higher profit than with smaller ones. Our results show that it is now most profitable with solar power.

Over the past decade, technologies that facilitate household electricity production and storage have seen a rapid development along with a significant cost reduction. Research points to an increased share of household-produced electricity within the existing national grids across the globe. In some cases, self-sufficiency is possible where households are able to decouple from the grid and become independent on their electricity, in other words, go off-grid. Furthermore, this change puts additional pressure on how the electricity system is set up, which, challenges prevailing incumbents to adapt. Depending on the geographical location, circumstances for selfsufficiency varies. Sweden is a country with high seasonal variations with its Northern position, which raises the question of how off-grid households are feasible and, how they can receive traction. To investigate possible changes within large technical systems such as the electricity system, which is a vital part of the society, theories within socio-technical systems have shown much promise. However, these theories often lack the more techno-economic aspect of concrete and future investment costs from a consumer perspective, suggesting an existing research gap. Hence, the purpose of this study is to provide further knowledge regarding off-grid applications in the Swedish Context. This is done by investigating what circumstances could trigger existing electricity consumers to go off-grid. The research process and structure of the report can be interpreted as indiscriminate, however, the study has focused on combining theories surrounding socio-technical changes whilst applying techno-economic modelling to strengthen the work, similar to a dual paper study. Data was collected in the form of a literature review and interviews to provide a holistic representation of off-grid and its nexus to the electricity system. In addition to this, complementing modelling of grid-connected-, prosumer-, and off-grid households were performed. Results point towards a scene where off-grid reaches grid parity within the coming two decades, which, will increase the economic rationale of investing in an off-grid. Opposingly, there is currently no economic rationale in off-grid applications considering the relatively low electricity costs in Sweden as of today. Moreover, conditions show promise if the adopters see beyond economics and, possesses a strong will towards independence. However, implications suggest that the high reliability and low costs of the Swedish electricity grid impedes the ability of new radical innovations to receive traction. Furthermore, this study has contributed by filling the research gap between socio-technical changes and techno-economic projects in regards to electricity systems. Consequently, contributing to the academic field of socio-technical change, it has been shown that the combination of socio-technical change and techno-economic projections is applicable and beneficial. Additionally, it can be argued that the results of this study highlight that the consumer have a greater role in the development of off-grid applications than what the theories suggest. Lastly, the electricity system is a complex mechanism and, to further strengthen the perception of how a relatively new application, as in the case of off-grid, will impact the system, appurtenant suggestions for possible future research within the area are proposed. / Under det senaste decenniet har teknik som underlättar hushållens elproduktion och lagring haft en hastig utveckling tillsammans med en betydande kostnadsminskning. Forskning pekar på en ökad andel hushållsproducerad el inom de befintliga nationella elnäten över hela världen. I vissa fall är självförsörjning möjligt där hushållen kan koppla bort sig från nätet och bli oberoende av sin elförsörjning, med andra ord gå off-grid. Vidare leder en potentiell förändring mot offgrid till ytterligare påtryckningar på hur elsystemet är uppbyggt, vilket utmanar många aktörers sätt att agera. Beroende på geografisk plats så varierar förutsättningarna för självförsörjning. Sverige är ett land med stora säsongsvariationer i och med sin nordliga position, vilket väcker frågan om off-grid hushåll är genomförbara i Sverige och hur de kan skulle kunna etableras. För att undersöka möjliga förändringar inom stora tekniska system som elsystemet, som är en viktig del av samhället, har teorier inom socio-tekniska system visat vara till stor nytta. Däremot saknar dessa teorier emellertid den mer tekno-ekonomiska aspekten av konkreta och framtida investeringskostnader ur ett konsumentperspektiv, vilket antyder ett befintligt forskningsgap. Följaktligen är syftet med den här studien att ge ytterligare inblick om off-grid-applikationer i svenska sammanhang. Vilket har gjorts genom att undersöka vilka omständigheter som kan leda till att befintliga elkonsumenter går off-grid. Forskningsprocessen och strukturen i rapporten kan vara svårtolkat, men studien har fokuserat på att kombinera teorier kring socio-tekniska förändringar samtidigt som man använder teknoekonomisk modellering för att stärka arbetet. Data samlades in i form av en litteraturstudie och intervjuer för att ge en holistisk representation av off-grid och dess koppling till elsystemet. Utöver litteraturstudie utfördes kompletterande modellering av hushållsanslutna, prosumeroch off-gridhushåll. Resultaten pekar mot scenarion där off-grid når nätparitet under de kommande två decennierna, vilket kommer att öka den ekonomiska rationaliteten för att investera i ett off-grid. Det finns det för närvarande inga ekonomiska skäl till att investera off-grid-applikationer med tanke på de relativt låga elkostnaderna i Sverige idag. Förhållandena visar dessutom löfte om att potentiella användare ser förbi ekonomin och har istället en stark vilja mot självständighet. Implikationer tyder emellertid på att det svenska elnätets höga tillförlitlighet och låga pris hindrar nya radikala innovationers förmåga att ta få fäste. Det är argumenterbart att den här studien har bidragit med att fylla forskningsgapet mellan socio-tekniska förändringar och tekno-ekonomiska projektioner inom elsystem. Samtidigt har studien bidragit till det vetenskapliga området kring socio-tekniska visat på möjligheten och fördelen i att kombinera teorier kring socio-teknisk förändring och tekno-ekonomiska förändringar. Dessutom kan det hävdas att resultaten av den här studie visar att konsumenten har en större roll i utvecklingen av applikationer utanför nätet än vad teorierna föreslår. Slutligen är elsystemet en komplex mekanism, och för att ytterligare stärka uppfattningen om hur en relativt ny applikation, som i fallet utanför nätet, kommer att påverka systemet föreslås lämpliga förslag för eventuell framtida forskning inom området.