This study develops a novel pyrolysis process combined with in-line catalytic reforming toproduce high purity hydrogen and carbon products from waste plastics. The input resource is waste plastic material in the form of discarded Covid masks. Results show that for the optimized pyrolysis followed by in-line biochar-based catalytic reforming process, the hydrogen yield is 98.2 mg/g-mask (up to 87% purity), and the carbonyield is 642.4 mg/g-mask, with over 70% of the waste plastic being completely cracked to elemental carbon and hydrogen. The overall process has virtually no CO2 emissions. The use of biomass char catalysts has been studied to contribute to increased hydrogen yield. This is because the unique porous structure of the biochar catalyst increases the residence time of the pyrolysis vapor in the catalytic layer, allowing sufficient cracking of the macromolecular vapor, therefore, increasing the hydrogen yield. The process is also facilitated by the cracking temperature, which increases the cracking of the pyrolysis vapor, resulting in an increase in char yield. However, high temperatures may breakdown the structure of the biomass char catalyst, causing more of the pyrolysis vapor to be converted to CH4, reducing the hydrogen yield. The optimum hydrogen yield was obtained at process parameters of a Biochar catalyst-to-Maskratio (C/M ratio) of 2 and a cracking temperature of 900 oC. / Detta examensarbete utvecklar en ny pyrolysprocess kombinerad med en katalytisk reformeringsprocess i följd för att producera högrenade väte- och kolprodukter från plastavfall. Resursen till processen består av avfallsprodukter i form av kasserade munskydd. Resultaten visar att för den optimerade pyrolys- och biokol-katalytiska reformeringsprocessen är vätgasavkastningen 98,2 mg/g plastavfall (upp till 87 % renhet) och kolavkastningen 642,4 mg/g plastavfall, med över 70 % av plastavfallet fullständigt knäckt till enkla kol- och vätemolekyler. Den genomgripande processen har praktiskt taget inga koldioxidutsläpp. Användningen av biokol-katalysatorer av biomassa har studerats för att bidra till ett ökat vätgasutbyte. Detta beror på att biokolkatalysatorns unika porösa struktur ökar uppehållstiden för pyrolysångorna i det katalytiska skiktet, vilket möjliggör tillräcklig krackning av de makromolekylära ångorna och därmed ökar vätgasutbytet. Processen underlättas också av krackningstemperaturen, som ökar krackningen av pyrolysångorna, vilket leder till ökad kolavkastning. Höga temperaturer kan dock bryta ned strukturen hos katalysatorn för biomassakol, vilket gör att en större del av pyrolysångorna omvandlas till CH4, vilket minskar vätgasutbytet. Det optimala vätgasutbytet uppnåddes vid C/M-parameter (katalysator-till-munskydd förhållande) = 2och en krackningstemperatur på 900 0C.

This master thesis will be part of a larger project called Sustainable Energy Transition in Aviation (SETA), which will be done in collaboration with the Division of Sustainability, Industrial Dynamics and Entrepreneurship (SIDE) at INDEK. The overall thesis aims to contribute to accelerate the energy transition within the aviation sector, with a focus on three technologies: bio-based jet fuels, hydrogen fuels and electrical aircraft. Moving on, this research project is being pursued because aviation is one of the most important CO2 emitters in Sweden. Indeed it accounts for 5% of total Swedish emissions (Klimatpolitiska Rådet, 2020). Due to its complexity as a socio technical system and its tight interrelations between its components, aviation is struggling to change. Therefore, a transformative pressure is raising in order to meet 2030 and 2045 targets. The aim of the research is to highlight how the introduction of alternative fuels and technologies might help aviation to reach carbon neutrality. Moreover, the aviation industry could be classified as a socio-technical system, thereby a conceptual framework was used to better analyze its transition. The Multi-Level Perspective framework (MLP) was thus applied with the intent of describing how the sustainable energy transformation will happen at the different levels. Through interviews it was possible to underline the different challenges within the aviation system, while also highlighting future scenarios of the air transport sector. Furthermore, by developing a modelling analysis through the LEAP software, it was possible to hypothesized several scenarios where biofuels, hydrogen and electric airplanes growth varies under specific assumptions. Finally, the analysis highlighted that the introduction of these alternative technologies will be crucial to support aviation in its green transformation. Indeed, between year 2015 and 2045, the total emissions from the analyzed transport sector were reduced by 90%. Therefore, aviation will essentially need these new technologies in order to transform and become greener. / Detta examensarbete kommer att ingå i ett större projekt som heter Sustainable Energy Transition in Aviation (SETA), vilket kommer att göras i samarbete med avdelningen för hållbarhet, industriell dynamik och entreprenörskap (SIDE) vid INDEK. Den övergripande avhandlingen syftar till att bidra till att påskynda energiövergången inom flygsektorn, med fokus på tre tekniker: biobaserade jetbränslen, vätgasbränslen och elektriska flygplan. Detta forskningsprojekt pågår eftersom luftfarten skapar stora mängder koldioxidutsläpp i Sverige. Det står för 5% av de totala svenska utsläppen (Klimatpolitiska Rådet, 2020). På grund av dess komplexitet som ett sociotekniskt system och dess snäva samband mellan komponenter, kämpar luftfarten för att förändras. Därför ökar ett transformerande tryck för att nå 2030 och 2045 mål. Syftet med forskningen är att belysa hur införandet av alternativa bränslen och tekniker kan hjälpa luftfarten att nå koldioxidneutralitet. Dessutom kan flygindustrin klassificeras som ett socio-tekniskt system, varigenom en konceptuell ram användes för att bättre analysera dess övergång. Multi-Level Perspective Framework (MLP) tillämpades således med avsikten att beskriva hur den hållbara energiomvandlingen kommer att ske på de olika nivåerna. Genom intervjuer var det möjligt att ta fram de olika utmaningarna inom flygsystemet, samtidigt som man framhävde framtida scenarier inom lufttransportsektorn. Genom att utveckla en modelleringsanalys genom LEAPprogramvaran var det dessutom möjligt att hypotisera flera scenarier där biodrivmedel, väte och elektriska flygplanstillväxt varierar under specifika antaganden. Slutligen visade analysen att införandet av dessa alternativa tekniker kommer att vara avgörande för att stödja luftfarten i dess gröna omvandling. Mellan 2015 och 2045 minskade de totala utsläppen från den analyserade transportsektorn med 90%. Därför kommer luftfarten i huvudsak att behöva dessa nya tekniker för att förändras och bli grönare.

It is known that the decarbonization of our economy is crucial for our quest to mitigate climate change and build a sustainable society. Governments are reviewing strategies to eliminate, or at least minimize, the release of carbon emissions into the atmosphere. These efforts are not limited to national energy networks, but also extended to industry and other carbon-intensive sectors. In general, the Pulp & Paper industry is regarded as bio-based and relatively sustainable since most of its raw materials are recycled or come from biogenic sources. However, this is an energy-intensive industry, and even though bioenergy covers most of the energy needs at pulp plants, recycled paper mills do not count on the same resources and rely heavily on fossil fuels to power their operations. This study was performed to assess and compare different decarbonization pathways available for a recycled paper mill. For this, operational data was gathered to characterize the thermal and electric demands and assess locally available resources. Simultaneously, scientific literature was consulted to assemble a technology portfolio, from which the most suitable technologies were selected. Carbon capture and storage, electrification, and hydrogen were chosen to be tested, under different scenarios, using an energy modelling software. Finally, the combinations were evaluated and compared. It was found that under ideal conditions it is possible to achieve an emissions reduction of almost 100% via electrification and hydrogen-based options. However, this would represent a significant increase in the operating cost of the energy system and would depend on the development of the necessary infrastructure. The most promising alternative for this site was a combination of electrification and green electricity purchase agreements. However, further work is needed to improve the efficiency of the energy use and generation, to achieve a carbon-neutral operation without incurring elevated costs. / Det är känt att avkarboniseringen av vår ekonomi är avgörande för vår strävan att mildra klimatförändringarna och bygga ett hållbart samhälle. Regeringar ser över strategier för att eliminera, eller åtminstone minimera, utsläpp av koldioxid i atmosfären. Dessa ansträngningar är inte begränsade till nationella energinät, utan sträcker sig även till industrin och andra kolintensiva sektorer. Massa- och pappersindustrin är biobaserad och relativt hållbar eftersom de flesta av dess råvaror återvinns eller kommer från biogena källor. Detta är dock en energiintensiv industri, och även om bioenergin täcker det mesta av energibehovet vid massafabrikerna, räknar inte återvunnet pappersbruk med samma resurser som är starkt beroende av fossila bränslen för att driva sin verksamhet. Denna studie utfördes för att bedöma och jämföra olika avkolningsvägar tillgängliga för ett återvunnet pappersbruk. För detta samlades operativa data in för att karakterisera de termiska och elektriska kraven och bedöma lokalt tillgängliga resurser. Samtidigt konsulterades vetenskaplig litteratur för att sammanställa en teknologiportfölj, från vilken de mest lämpliga teknologierna valdes ut. Kolavskiljning och lagring, elektrifiering och väte valdes ut för att testas, under olika scenarier, med hjälp av en mjukvara för energimodellering. Slutligen utvärderades och jämfördes kombinationerna. Man, fann att det under ideala förhållanden är möjligt att uppnå en utsläppsminskning på nästan 100 % via elektrifiering och vätebaserade alternativ. Detta skulle dock innebära en betydande ökning av driftskostnaden för energisystemet och skulle bero på utvecklingen av den nödvändiga infrastrukturen. Det mest lovande alternativet för denna plats var en kombination av elektrifiering och köp av grön el. Det krävs dock ytterligare arbete för att effektivisera energianvändningen och energiproduktionen, för att uppnå en koldioxidneutral drift utan förhöjda kostnader.

The exigent need to address climate change and its adverse effects is felt all around the world. As pioneers in tackling carbon emissions, the European Union continue to be head and shoulders above other continents by implementing policies and keeping a tab on its carbon dependence and emissions. However, being one of the largest importers of Natural Gas in the world, the EU remains dependent on a fossil fuel to meet its demands.  The aim of the research is to investigate the barriers and constraints in the EU policies and framework that affects the natural gas decarbonization and to investigate the levelized cost of hydrogen production (LCOH) that would be used to decarbonize the natural gas sector. Thus a comprehensive study, based on existing academic and scientific literature, EU policies, framework and regulations pertinent to Natural gas and a techno economic analysis of possible substitution of natural gas with Hydrogen, is performed. The motivation behind choosing hydrogen is based on various research studies that indicate the importance and ability to replace to natural gas. In addition, Portugal provides a great environment for cheap green hydrogen production and thus chosen as the main region of evaluation.  The study evaluates the current framework based on a SWOT ((Strength, Weakness, and Opportunities & Weakness) analysis, which includes a PESTEL (Political, Economic, Social, Technological, Environmental & Legal) macroeconomic factor assessment and an expert elicitation. The levelized cost of hydrogen is calculated for blue (SMR - Steam Methane Reforming with natural gas as the feedstock) and green hydrogen (Electrolyzer with electricity from grid, solar and wind sources). The costs were specific to Portuguese conditions and for the years 2020, 2030 and 2050 based on availability of data and the alignment with the National Energy and Climate Plan (NECP) and the climate action framework 2050. The sizes of Electrolyzers are based on the current Market capacities while SMR is capped at 300MW. The thesis only considers production of hydrogen. Transmission, distribution and storage of hydrogen are beyond the scope of the analysis.  Results show that the barriers are mainly related to costs competitiveness, amendments in rules/regulations, provisions of incentives, and constraints in the creation of market demand for low carbon gases. Ensuring energy security and supply while being economically feasible demands immediate amendments to the regulations and policies such as incentivizing supply, creating a demand for low carbon gases and taxation on carbon.  Considering the LCOH, the cheapest production costs continue to be dominated by blue hydrogen (1.33 € per kg of H2) in comparison to green hydrogen (4.27 and 3.68 € per kg of H2) from grid electricity and solar power respectively. The sensitivity analysis shows the importance of investments costs and the efficiency in case of electrolyzers and the carbon tax in the case of SMR. With improvements in electrolyzer technologies and increased carbon tax, the uptake of green hydrogen would be easier, ensuring a fair yet competitive gas market. / Det starka behovet av att ta itu med klimatförändringarna och deras negativa effekter är omfattande världen över. Den europeiska unionen utgör en pionjär när det gäller att såväl hantera sina koldioxidberoende och utsläpp som att implementera reglerande miljöpolitik, och framstår därmed som överlägsen andra stater och organisationer i detta hänseende. Unionen är emellertid fortfarande mycket beroende av fossilt bränsle för att uppfylla sina energibehov, och kvarstår därför som en av världens största importörer av naturgas.  Syftet med denna forskningsavhandling är att undersöka befintliga hinder och restriktioner i EU: s politiska ramverk som medför konsekvenser avkolningen av naturgas, samt att undersöka de utjämnande kostnaderna för väteproduktion (LCOH) som kan användas för att avkolna naturgassektorn. Därmed utförs en omfattande studie baserad på befintlig akademisk och vetenskaplig litteratur, EU: s politiska ramverk och stadgar som är relevanta för naturgasindustrin. Dessutom genomförs en teknisk-ekonomisk analys av eventuella ersättningar av naturgas med väte. Valet av väte som forskningsobjekt motiveras olika forskningsstudier som indikerar vikten och förmågan att ersätta till naturgas. Till sist berör studien Portugal. som tillhandahåller en lämplig miljö för billig och grön vätgasproduktion. Av denna anledning är Portugal utvalt som den viktigaste utvärderingsregionen.  Studien utvärderar det nuvarande ramverket baserat på en SWOT-analys ((Strength, Weakness, and Opportunities & Weakness), som inkluderar en PESTEL (Political, Economical, Social, Technological, Environmental och Legal) makroekonomisk faktoranalys och elicitering. Den utjömnade vätekostnaden beräknades i blått (SMR - Ångmetanreformering med naturgas som råvara) och grönt väte (elektrolyser med el från elnät, sol och vindkällor). Kostnaderna var specifika för de portugisiska förhållandena under åren 2020, 2030 och 2050 baserat på tillgänglighet av data samt anpassningen till den nationella energi- och klimatplanen (NECP) och klimatåtgärdsramen 2050. Storleken på elektrolyserar baseras på den nuvarande marknadskapaciteten medan SMR är begränsad till 300 MW. Avhandlingen tar endast hänsyn till produktionen av vätgas. Transmission, distribution och lagring av väte ligger utanför analysens räckvidd.  Resultaten visar att hindren är främst relaterade till kostnadskonkurrens, förändringar i stadgar och bestämmelser, incitament och begränsningar i formerandet av efterfrågan på koldioxidsnåla gaser på marknaden. Att säkerställa energiförsörjning och tillgång på ett ekonomiskt hållbart sätt kräver omedelbara ändringar av reglerna och politiken, såsom att stimulera utbudet, att skapa en efterfrågan på koldioxidsnåla gaser och genom att beskatta kol.  När det gäller LCOH dominerar blåväte beträffande produktionskostnaderna (1,33 € per kg H2) jämfört med grönt väte (4,27 respektive 3,68 € per kg H2) från elnät respektive solenergi. Osäkerhetsanalysen visar vikten av investeringskostnader och effektiviteten vid elektrolysörer och koldioxidskatten för SMR. Med förbättringar av elektrolys-tekniken och ökad koldioxidskatt skulle upptagningen av grön vätgas vara enklare och säkerställa en rättvis men konkurrenskraftig gasmarknad.

Sc(AlxNi1-x)2 is a pseudobinary C14 Laves phase and a potential interstitial hydrogen storage material or anode in a Ni-MH battery. A previous study showed that Sc1Al1Ni1 can store hydrogen reversibly; both interstitially and trough decomposition into ScH2 and AlNi. It is also known that the exact composition is very important for the hydrogen storage properties of pseudobinary Laves phases. This thesis work is aimed at synthesising Sc(AlxNi1-x)2 and study the effect of the Ni/Al ratio on the hydrogen absorption/desorption process as well as the interstitial storage capacity. Compositions with high nickel content had the highest capacity (at least 0.67wt% for ScAl0.66Ni1.34) and ones with high aluminium content had the lowest total storage capacity (0wt% for ScAl1.28Ni0.62). The former composition was also shown to absorb and desorb hydrogen during multiple cycles. Desorption of interstitial hydrogen from ScAl0.66Ni1.34 requires 4.6kJ/mol in activation energy.

Analyzing stellar spectra plays a big role in understanding the evolution of our galaxy. Having good data for spectral line properties is very important when analyzing these spectra. One part of the Gaia-ESO public spectroscopic survey (GES) is to gather data for spectral line properties from stellar spectra. The scope of this project is to study one of these properties, the spectral line width caused by collisional broadening by hydrogen. Collisional broadening by hydrogen occurs when a hydrogen atom collides with a particle. The goal of this project is to successfully calculate the collisional spectral line broadening of iron lines where new data is missing from the GES using modern quantum mechanical calculations. These calculations are done using the ABO theory, which is more advanced than previously established theory.A table of Fe-I (Neutral iron) spectral lines without collisional broadening data in the GES has been provided. Using the ABO theory and the accompanying ABO cross section calculator code, estimates of collisional broadening by hydrogen have been calculated for these lines. The new calculations predict that the line width of the spectral lines are typically twice as large compared to older estimates calculated using simpler theory. This new data can be expected to improve stellar spectrum analysis in the Gaia-ESO survey spectra. / Analys av stjärnspektran spelar en stor roll i vår förståelse av vintergatans utveckling. Att ha bra data för spektrallinjers egenskaper är oerhört viktigt vid analys av dessa spektran. En del i Gaia-ESO public spectroscopic survey (GES) är att samla in data för dessa spektrallinjers egenskaper ur stjärnspektran. Omfattningen av detta projekt innefattar att titta närmare på en av dessa egenskaper, spektrallinjebreddning orsakad av kollisionsbreddning av väte. Kollisionsbreddning av väte uppstår när en väteatom kolliderar med en annan partikel. Målet med projektet är att med framgång beräkna kollisionsbreddningen av spektrallinjer från järn där ny data saknas ur GES genom att använda moderna kvantmekaniska beräkningar. Dessa beräkningar är gjorda med den så kallade ABO-teorin, vilken är mer avancerad än tidigare etablerade teorier. En tabell med Fe-I (neutralt järn) spektrallinjer utan kollisionsbreddningsdata i GES har tillhandahållits. Med hjälp av ABO-teorin och den medföljande ABO-tvärsnittsräknar-koden har beräkningar av kollisionsbreddning med väte utförts för dessa linjer. De nya beräkningarna förutser att spektrallinjernas bredd blir typiskt två gånger så stor jämfört med de äldre beräkningarna gjorda med enklare teori. Denna nya data kan förväntas att förbättra analysen av stjärnspektrum ur Gaia-ESO kartläggningen.

Idag är marinindustrin helt beroende av fossila bränslen. I detta arbete har en kvalitativ litteraturstudie genomförts i syfte att presentera ett perspektiv på vad som skulle kunna vara realistiskt möjligt idag när det gäller användning av alternativa bränslen för att begränsa växthusgasutsläppen från sjöfartsindustrin. Det finns många olika bränslen som kan användas i antingen en förbränningsmotor eller i bränsleceller. Vätgas har den ultimata lösningen när det gäller hållbarhet på grund av den tekniska enkelheten i utvinningen och förutsägbara utsläpp. På grund av bristen på tekniska lösningar som säkerställer driftstabilitet och tillgång är vätgas inte möjligt att införa i stor industriell skala för närvarande. Metanol verkar ha en mer lovande framtid på kort sikt och sekundärt biobränslen, inklusive förnybar metanol, på lång sikt. Metanol har redan en befintlig infrastruktur och används redan som framdrivningsmedel i vissa fartyg. Just nu kommer nästan all metanol från fossila bränslen. Även om tillgången på metanol är fossil, bidrar den ändå till mindre utsläpp i en livscykel än av konventionellt marint bränsle gör. För det andra kan den produceras via en förnybar process som involverar biomassa bland annat. Andra biobränslen som biodiesel har liknande egenskaper som konventionell marin diesel och är förnybar, koldioxidneutral och kan produceras från en rad olika råvaror. Den geografiska spridningen av råvaror kan dock vara en utmaning för den lokala tillgången, men det betyder inte automatiskt att det inte kan distribueras över hela världen. Ett annat problem som är förknippat med biobränslen är tillgången på biomassa. Tillgången till biomassa är begränsad på grund av efterfrågan på mat, därför kommer produktion av icke-ätbara grödor som odlas för det enda syftet att producera biobränsle att behövas för att överkomma en eventuell tillgångsproblematik i framtiden. Mängden bränsle som marinindustrin efterfrågar kan sannolikt inte produceras från ett enda råmaterial i framtiden, så det är troligt att en blandning av olika biobränslen som produceras från olika råvaror kan vara en realistisk möjlighet i framtiden. / Today the marine industry is fully dependent on fossil fuels. In this paper a qualitative literature study has been performed to present a perspective of what could be realistically possible today in terms of usage of alternative fuels to limit the GHG-emissions caused by the marine shipping industry. There are a lot of different fuels than can be applied in either an internal combustion engine or in fuel cells. Hydrogen possesses the ultimate solution in terms of sustainability because of the technical simplicity of extraction and predictable emissions. However, due to the lack of technical solutions that will ensure operational stability and supply, hydrogen is not feasible on a large industrial scale at this time. Methanol seems to have a more promising future in short term and secondly biofuels, including renewable methanol, in the long term. Methanol already has an existing infrastructure and is already being used in ships. However, as of right now almost all methanol is derived from fossil fuels. Even though the supply of methanol is fossil, it still contributes to less emissions than of conventional marine fuel. Secondly it can be produced with a renewable process involving biomass. Other biofuels like biodiesel possess similar properties that of conventional marine diesel and is renewable, carbon neutral and can be produced from a range of different feedstocks. However, the geographic diffusion of feedstocks can be a challenge to local supply, but that does not automatically mean that it can’t be distributed worldwide. Another problem that is associated is with biofuels is the availability of biomass. Biomass availability is limited due to demand of food, hence production of non-edible crops that are grown for the sole purpose of biofuel production will be needed to overcome supply issues in the future. The volume of fuel that the marine industry demands likely can’t be produced from a single feedstock in the future so it’s likely that a blend of different biofuels produced from different feedstocks could be a possibility in the future.

Growing environmental concerns are causing a large transformation within the energy industry. Within the gas turbine industry, there is a large drive to develop improved modern dry-low emission combustion systems. The aim is to enable gas turbines to run on green fuels like hydrogen, while still keeping emission as NOx down. To design these systems, a thorough understanding of the aerothermal and kinetic processes within the combustion system of a gas turbine is essential. The goal of the thesis was to develop a one-dimensional general network model of the combustion system of Siemens Energy SGT-700, which accurately could predict pressure losses, mass flows, key temperatures, and emissions. Three models were evaluated and a code that emulated some aspects of the control system was developed. The models and the code were evaluated and compared to each other and to test data from earlier test campaigns performed on SGT-700 and SGT-600. Simulations were also carried out with hydrogen as the fuel.  In the end, a model of the SGT-700 combustion chamber was developed and delivered to Siemens Energy. The model had been verified against test data and predictions made by other Siemens Energy thermodynamic calculation software, for a range of load conditions. The preforms of the model, when hydrogen was introduced into the fuel mixture, were also tested and compared to test data / En växande medvetenhet kring klimatfrågan, har medfört stora förändringar i energibranschen. I och med detta behöver även gasturbinindustrin förbättra de nuvarande dry-low emissions systemen och göra det möjligt för gasturbiner att förbränna gröna bränslen som väte. Samtidigt måste också utsläppen av NOx hållas nere. För att kunna utforma dessa system behövs en fullständig förståelse för de aerotermiska och kinetiska processerna i en gasturbins förbränningskammare. Målet med detta examensarbete var att utveckla en endimensionell generell nätverksmodell för förbränningssystemet i Siemens Energys SGT-700. Modellen skulle noggrant kunna förutsäga tryckförluster, massflöden, viktiga temperaturer samt utsläpp. Tre modeller utvärderades och en kod som emulerade vissa aspekter av styrsystemet utvecklades också. Modellerna och koden utvärderades och jämfördes mot varandra och även mot testdata från tidigare testserier som utfördes på SGT-700 och SGT-600. Simuleringar utfördes också med väte som bränsle. Slutligen levererades en modell av SGT-700 förbränningskammaren till Siemens Energy. Modellen har verifierats för en rad olika lastfall, mot testdata och data som genererats av andra termodynamisk beräkningsprogram som utvecklats av Siemens Energy. Hur modellen uppförde sig när väte var introducerat in i olika lastfall jämfördes också mot testdata

Europa is one of the most interesting satellites in the solar system in the search ofextra-terrestrial life, as it harbours an interior water ocean under its icy surface. Watervapour in Europa’s atmosphere has been previously observed, suggesting water plumeeruptions from the surface. These plumes could potentially originate from the subsurfaceocean, and as such contain ocean constituents that can be examined in orbit. Twoobservations of Europa’s far-ultraviolet shadow on Jupiter were made by the HubbleSpace Telescope in 2018 and 2019. It was observed in Lyman-α (1 216 Å), a spectral lineof hydrogen. This study investigates the imaged Lyman-α shadow in search of potentialplumes at the shadow limb. Examining the shadow instead of the moon itself is a newmethod of remotely studying the Europan atmosphere. Forward modelling is applied tocreate artificial images that are compared to the observations. Any anomalies aroundthe shadow limb are then analysed and evaluated for their statistical significance. Twonoteworthy outliers are found at the limb (one on each occasion) corresponding to H2Oline of sight column densities of 3.07×1017 cm−2 and 4.72×1016 cm−2, for the 2018 and2019 observation, respectively. They are not significant however, as they lie within threestandard deviations from the expected value (< 3σ). An upper limit on what columndensity is detectable in the data is computed, yielding 6.71×1016 cm−2 (using only 2019data due to a weak signal on the 2018 occasion). A constraint on the maximum possibleH2O column density at Europa is thus provided. The new method is shown to be usefulfor the intended purpose and could potentially be applied on other icy moons. / Europa är ett av solsystemets mest intressanta objekt i jakten på utomjordiskt liv, dådet finns ett hav av vatten under månens isiga yta. Vattenånga har tidigare observeratsi Europas atmosfär, vilket kan tyda på vattenplymer som skjuts ut från ytan i kraftigautbrott. Dessa plymer kan möjligtvis ha sitt ursprung i månens inre hav, de kandärför möjliggöra en analys av havsvattnets beståndsdelar i omloppsbana. Europasultravioletta skugga på Jupiter observerades vid två tillfällen 2018 och 2019, av HubbleSpace Telescope. Observationerna gjordes i Lyman-α (1 216 Å), en spektrallinje hos väte.Denna studie undersöker den avbildade skuggan i Lyman-α för att söka efter potentiellavattenplymer vid skuggans rand. Att undersöka skuggan istället för själva månen är en nymetod för att studera Europas atmosfär genom fjärranalys. Metoden forward modellinganvänds för att skapa artificiella bilder, som jämförs med observationerna. Eventuellaavvikelser som hittas runt skuggans rand analyseras sedan och deras statistiska signifikansutvärderas. Två anmärkningsvärda avvikelser kan hittas vid randen (en vid varjeobservationstillfälle), som motsvarar H2O-kolumndensiteter på 3.07 × 1017 cm−2 och4.72 × 1016 cm−2, för 2018-observationen respektive 2019-observationen. Densiteternaär dock inte signifikanta, då de ligger inom tre standardavvikelser från deras förväntadevärden (< 3σ). Istället beräknas en övre gräns för vilken kolumndensitet som kandetekteras i datan, vilket ger 6.71 × 1016 cm−2 (där endast 2019-data används på grundav en svag signal hos 2018-observationen). Den högsta möjliga H2O-kolumndensitetenkan således begränsas. Den nya metoden visar sig vara användbar för det tänkta syftetoch kan eventuellt appliceras på andra ismånar.

In order for the aviation industry to meet the targets of the Paris agreement and reach net-zero by 2050, significant amounts of greenhouse-gas emissions are to be reduced. However, as the industry is essentially dependent on conventional jet fuel, it becomes necessary for alternative technologies to develop and phase out fossil-based fuels. The thesis aims to provide valuable insights into the challenges and potentials of alternative technologies, which include sustainable aviation fuel (SAF), hydrogen, and electric-powered aviation. Additionally, the thesis investigated the Science-Based Targets initiative, and challenged the interim 1.5oC aviation pathway. The findings emphasize the crucial role of stakeholder cooperation in achieving net-zero emissions by 2050. Moreover, the thesis underscores the need for significant investments in alternative technologies, in order to enable growth and make the solutions increasingly attractive compared to conventional jet fuel. Collaboration and innovation are essential for attaining environmental targets while balancing economic growth. The thesis also highlights the urgency of policies and regulations to promote additional SAF production investments in order to vastly increase the supply. Furthermore, while the Science-Based Targets initiative (SBTi) is an effective means of securing airlines' commitment to the Paris Agreement, the thesis concludes that the SBTi 1.5oC interim pathway for airlines is overly optimistic. While the SBTi 1.5oC interim pathway’s SAF estimates for 2050 could be achieved, the thesis suggests around 2 to 4 times lower SAF supply for 2030 compared to the SBTi’s estimates. This further emphasizes the airlines' difficulties in following the 1.5oC pathway and the need for the industry to accelerate its transformation and make space for alternative solutions in order to meet the environmental targets. / För att flygindustrin ska nå målen i Parisavtalet och uppnå netto-nollutsläpp år 2050 måste betydande mängder växthusgasutsläpp minskas. Eftersom branschen är i grunden beroende av konventionellt flygbränsle blir det nödvändigt att utveckla alternativa teknologier för att fasas ut fossilbaserade bränslen. Avhandlingens syfte är att ge värdefulla insikter i utmaningarna samt möjligheterna med alternativa teknologier, vilket inkluderar hållbart flygbränsle (SAF), väte och elektriskt driven flygning. Dessutom undersökte avhandlingen Science-Based Targets-initiativet och utmanade det interimistiska 1.5°C-målet för flygindustrin. Resultaten betonar den avgörande rollen som samarbetande intressenter spelar för att uppnå netto-nollutsläpp år 2050. Dessutom understryker avhandlingen behovet av betydande investeringar i alternativa teknologier för att möjliggöra tillväxt och göra lösningarna allt mer attraktiva jämfört med konventionellt flygbränsle. Samarbetet och innovationen är nödvändiga för att uppnå miljömålen samtidigt som ekonomisk tillväxt möjliggörs. Avhandlingen betonar också brådskan med att införa policys och regleringar för att främja ytterligare produktion av hållbart flygbränsle (SAF) för att drastiskt öka tillgången. Medan Science-Based Targets-initiativet (SBTi) är ett effektivt sätt att säkerställa flygbolagens åtagande att uppfylla Parisavtalet, drar avhandlingen slutsatsen att SBTi:s interimistiska 1.5°C-mål för flygindustrin är alltför optimistiskt. Medan SBTi:s SAF-estimat för 2050 skulle kunna uppnås, föreslår avhandlingen en SAF-tillgång som är ungefär 2-4 gånger lägre för 2030 jämfört med SBTi:suppskattningar. Detta understryker ytterligare svårigheterna för flygbolag att hålla sig till 1.5oC målet samt nödvändigheten för flygindustrin att accelerera omställningen och skapa utrymme för alternativa lösningar för att uppnå miljömålen.