Publikationer från KTH
Not a member yet
57933 research outputs found
Sort by
Klumpade fotoner för kaotisk LiDAR
No full textThis thesis investigates thermal light sources for application in chaotic LiDAR, focusing on their optimization and the unexpected appearance of a structured interference or beating patternin the second-order coherence measurements. Chaotic LiDAR leverages the photon bunching characteristics of chaotic light to measure distances with high temporal resolution, enabling long-range and avoids ambiguity in range sensing. The first part of the work explores how spectral filtering and light source configuration affect photon correlations. Several filtration schemes at telecom wavelengths (1550 nm) were tested on various light sources, including a sub-threshold continuous-wave laser, halogen light and sunlight. Narrowband filtering using a notch filter combined with an etalon significantly improved the observed photon bunching for classical sources. In the second part, the unexpected beating pattern in g^(2) when using the sub-threshold laser was further studied. The pattern’s visibility and number of periods (oscillations) were found to strongly depend on the laser bias current and its spectral alignment with etalon transmission peaks. The phenomenon was linked to the ratio of spontaneous emission to stimulated emission near the lasing threshold. Attempts were made to model the behavior using a two-mode statistical mixture framework, though no conclusive fit was obtained. The findings suggest complex emission dynamics near the lasing threshold that are not captured by standard models. This work advances the understanding of photon statistics in threshold lasers and informs the design of improved bunched light sources for future chaotic LiDAR systems.Detta examensarbete undersöker termiska ljuskällor för användning i kaotisk LiDAR, med fokus på dess optimering samt det oväntade beteendet av ett strukturerat interferens eller svävningsmönster i andra ordningens koherensmätningar. Kaotisk LiDAR utnyttjar foton bunching (buntning, klumpar) egenskaperna hos kaotiskt ljus för att mäta avstånd med hög tidsupplösning, vilket möjliggör lång räckvidd och undviker tvetydigheter i avståndsbestämning. Den första delen av arbetet undersöker hur spektral filtrering och konfigurationen av ljuskällan påverkar fotonkorrelationer. Flera filtreringsscheman vid telekomvåglängder (1550 nm) testades på olika ljuskällor, inklusive en kontinuerlig laser under lasrandetröskeln samt halogenljus och solljus. Smalbandig filtrering av ett notch-filter kombinerad med en etalon förbättrade den observerade foton bunchingen signifikant för de klassiska ljuskällorna (halogen samt solljus). I den andra delen studerades det oväntade beating mönstret i g^(2) när under tröskelvärde lasern användes. Mönstrets synlighet och antal perioder (oscillationer) visade sig vara starkt beroende av laserns strömnivå och dess spektrala överlapp med etalonens transmissionstoppar. Fenomenet kopplades till förhållandet mellan spontan emission och stimulerad emission nära lasrandetröskeln. Försök gjordes att modellera beteendet med en två-moders statistisk mixmodell, men utan att nå en entydig anpassning. Resultaten tyder på komplexa emissionsdynamik nära lasrandetröskeln som inte fångas av standardmodeller. Arbetet bidrar till en ökad förståelse för fotonstatistiken runt tröskelvärdet av lasrar och vägleder utformningen av förbättrade bunched ljuskällor för framtida kaotiska LiDAR system
CASMO-5 Kriticitetsanalys
No full textThis project evaluated the bias and uncertainty of keff of samples of spent nuclear fuel from various PWRs, using measured isotope concentrations. This project initially covered 260 samples from sixteen reactors. These samples had different fuel types (UO2 or MOX), with various enrichments (0.231% - 4.657%) and burnup ranges (3.4 - 75.0 GWd/tUi). The majority of the operating history information and reactor design specifications used for the CASMO-5 simulations were obtained from the database SFCOMPO 2.0, with additional data sourced from various technical reports. The simulated predicted isotopic concentrations were compared with the measured isotopic concentrations, which were also obtained from the database. For the isotopic concentration assessment, the predicted concentrations were adjusted by tuning the power density using 148Nd or burnup as a calibration point for the power density, achieving an uncertainty of ± 1%. Before tuning in, the average isotopic concentration uncertainty was -0.44%, over all reactors, with a range of -74.65% to 53.27%, after excluding outlying samples. A larger number of samples were ultimately excluded from the the final criticality analysis, due to missing information on design parameters, or because of unreasonably large differences between measured and calculated isotopic concentrations from the CASMO-5 simulations. After the isotopic concentration assessment, 128 samples were evaluated for the criticality analysis. The criticality analysis was performed using KENO-Va simulations to evaluate the effective multiplication factor, keff . Four simulation variants were used to evaluate the impact of different isotopic concentration inputs on KENO-Va results: one with predicted isotopic concentrations, and three with measured isotopic concentrations where missing or zero values were replaced with predicted values adjusted using the median, 10th percentile, or 90th percentile of the relative differences between predicted and measured concentrations. The result from this analysis showed the average bias across all samples was 862 pcm, and the average uncertainty was 2173 pcm. The total ∆ki in this project was determined to be -3921 pcm. This value is significantly different than the ∼ -1841 pcm reference value from the technical reportof ISG-8R3, which cites NUREG/CR-7108 which is a similar analysis on PWRs. It is important to minimize these biases and uncertainties to ensure accurate and reliable criticality analyses of spent nuclear fuel, which can improve the reliability of storage and disposal safety margins.Detta projekt utvärderade bias och osäkerhet för keff hos prover av använt kärnbränsle från olika PWR:er, med användning av uppmätta isotopkoncentrationer. Projektet omfattade initialt 260 prover från sexton reaktorer. Dessa prover hade olika bränsletyper (UO2 eller MOX), med varierande anrikningar (0.231 % – 4.657 %) och utbränningsintervall (3.4 – 75.0 GWd/tUi). Merparten av informationen om driftshistorik och reaktordesignspecifikationer som användes för CASMO-5 simuleringarna hämtades från databasen SFCOMPO 2.0, med ytterligare data från olika tekniska rapporter. De simulerade isotopkoncentrationerna jämfördes med de uppmätta isotopkoncentrationerna, vilka också hämtades från databasen. För bedömningen av isotopkoncentrationer justerades de simulerade koncentrationerna genom att justera effekttätheten med 148Nd eller utbränning som kalibreringspunkt för effekttätheten, vilket uppnådde en osäkerhet på ± 1 %. Före justeringen var den genomsnittliga osäkerheten i isotopkoncentration −0.44 % över alla reaktorer, med ett intervall från −74.65 % till 53.27 %, efter att avvikande prover exkluderats. Ett större antal prover exkluderades slutligen från den slutliga kriticitetsanalysen, på grund av saknad information om designparametrar eller på grund av orimligt stora skillnader mellan uppmätta och beräknade isotopkoncentrationer från CASMO-5 simuleringarna. Efter bedömningen av isotopkoncentrationer utvärderades 128 prover för kriticitetsanalysen. Kriticitetsanalysen genomfördes med KENO-Va simuleringar för att utvärdera den effektiva multiplikationsfaktorn, keff. Fyra simuleringsvarianter användes för att utvärdera påverkan av olika isotopkoncentrationsindata på KENO-Va resultaten: en med simulerade isotopkoncentrationer och tre med uppmätta isotopkoncentrationer där saknade eller nollvärden ersattes med simulerade värden justerade med medianen, 10:e percentilen eller 90:e percentilen av de relativa skillnaderna mellan simulerade och uppmätta koncentrationer. Resultatet från denna analys visade att den genomsnittliga biasen över alla prover var 862 pcm och den genomsnittliga osäkerheten var 2173 pcm. Det totala ∆ki i detta projekt bestämdes till −3921 pcm. Detta värde skiljer sig avsevärt från referensvärdet på cirka −1841 pcm från den tekniska rapporten ISG-8R3, som hänvisar till NUREG/CR-7108, vilket är en liknande analys av PWR:er. Det är viktigt att minimera dessa biaser och osäkerheter för att säkerställa korrekta och tillförlitliga kriticitetsanalyser av använt kärnbränsle, vilket kan förbättra tillförlitligheten i säkerhetsmarginalerna för lagring och slutförvaring.
Funktionella gruppöverföringsreagens för hållbar funktionalisering av småmolekyler
No full textOmrådet syntetisk organisk kemi utvecklas kontinuerligt för att möta den växande efterfrågan på effektiva, selektiva och hållbara funktionaliseringsmetoder. Bland dessa framsteg har innovativa, robusta och katalytiska strategier som fotoredoxkatalys, elektrokemi, mekanokemi eller helt enkelt termisk aktivering dykt upp som centrala verktyg för att möjliggöra komplexa molekylära transformationer. Detta arbete utforskar två banbrytande strategier för funktionell gruppöverföring, med fokus på (i) utvecklingen av ett stabilt bromineringsreagens aktiverat av värme för olika organiska synteser och (ii) designen av nya 15N-märkta nitrerings- och nitrooxylerande reagens under milda termiska och fotokatalytiska förhållanden. Det första projektet främjar halogeneringskemin genom att introducera ett stabilt, kolbaserat bromeringsreagens för vicinal dibrominering av omättade C−C bindningar. Denna kommersiellt tillgängliga, lätthanterliga solid visar överlägsen prestanda jämfört med befintliga alternativ. Jämfört med den klassiska N-bromsuccinimiden (NBS) erbjuder detta reagens större stabilitet och enklare hantering som ett icke-hygroskopiskt fast ämne; tillåter modulär design för avstämbar reaktivitet genom ställningsvariation, undviker farliga radikalinitiatorer eller fotokemisk aktivering (UV-ljus), möjliggör kontrollerad överföring av två bromatomer i ett steg, och förbättrar selektiviteten och minimerar överbromination i elektronrika eller komplexa system. Dess effektivitet är uppenbar i olika transformationer, inklusive direkt brominering av hetero(aromater), ipso-brominering, funktionalisering av ketoner och brominering av alifatiska kolväten, alkener, allener och alkyner, allt utan behov av traditionella toxiska halogenkällor. Mekanistiska undersökningar avslöjar en polär mekanism, där klyvningen utav C–Br bindningen sker genom mild uppvärmning, följt av stabilisering av Br+ av en Lewis-syra, vilket slutligen bildar Br2 in situ för ytterligare bromineringsreaktioner. Det andra projektet utnyttjar kraften i organisk fotokatalys och mild termisk metod för att konstruera kvävefunktionaliserade molekyler med isotopmärkta 15N-reagens. Dessa transformationer ger en enkel väg till värdefulla 15NO2-, 15NO3- och 15NH2-funktionaliserade föreningar, som är väsentliga i läkemedel, jordbrukskemikalier och mekanistiska studier. Detta arbete inkluderar inte undersökningar av kinetiska isotopeffekter eller in situ NMR-analys, vilket skulle kunna erbjuda djupare insikter i 15N-märkningens roll i reaktionsvägar. Även om sådana studier är planerade för framtida arbete, fokuserar den aktuella studien enbart på att demonstrera genomförbarheten och syntetisk översättning till 15N-märkta reagens, inklusive en utforskning av reaktionens omfattning. Sammantaget bidrar detta arbete till att främja selektiva funktionaliseringsmetoder, vilket överbryggar gapet mellan grundläggande mekanistiska studier och praktiska tillämpningar inom syntetisk kemi. The field of synthetic organic chemistry continuously evolves to meet the growing demand for efficient, selective, and sustainable functionalization methods. Among these advancements, innovative, robust, and catalytic strategies approaches such as photoredox catalysis, electrochemistry, mechanochemistry or simply thermal activation have emerged as pivotal tools for enabling complex molecular transformations. This work explores two cutting-edge strategies for functional group transfer, focusing on (i) the development of a bench-stable brominating reagent activated by heat for diverse organic syntheses and (ii) the design of novel 15N-labeled nitrating and nitrooxylating reagents under mild thermal and photocatalytic conditions. The first project advances halogenation chemistry by introducing a bench-stable, carbon-based brominating reagent capable of vicinal dibromination of unsaturated C−C bonds. This commercially available, easy-to-handle solid demonstrates superior performance compared to existing alternatives. Indeed, compared to the classic N-bromosuccinimide (NBS), this reagent offers greater stability and ease of handling as a non-hygroscopic solid; allows modular design for tunable reactivity through scaffold variation, avoids hazardous radical initiators or photochemical activation (UV light), enables controlled transfer of two bromine atoms in one step, and improves selectivity and minimizes overbromination in electron-rich or complex systems. Its efficiency is evident in various transformations, including direct bromination of hetero(aromatics), ipso-bromination, functionalization of ketones, and bromination of aliphatics, alkenes, allenes, and alkynes, all without the need for traditional toxic halogen sources. Mechanistic investigations reveal a polar mechanism, where a C–Br bond cleavage occur by mild heating, following by the stabilization of Br+ by a Lewis acid, ultimately forming Br2 in situ for further bromination reactions. The second project harnesses the power of organic photocatalysis and mild thermal approach to construct nitrogen-functionalized molecules using isotopically labeled 15N reagents. These transformations provide a straightforward route to valuable 15NO2, 15NO3, and 15NH2-functionalized compounds, which are essential in pharmaceuticals, agrochemicals, and mechanistic studies. This work does not include investigations on kinetic isotope effects or in situ NMR analysis, which could offer deeper insight into the role of 15N-labeling in reaction pathways. While such studies are planned for future work, the present study focuses solely on demonstrating the feasibility and synthetic translation to 15N-labeled reagents, including an exploration of reaction scope. Overall, this work contributes to the advancement of selective functionalization methods, bridging the gap between fundamental mechanistic studies and practical applications in synthetic chemistry.
Tillämpning av Vision Zero-principer på multimodala gator: konflikter och kompromisser
No full textAs cities aims at shifting towards sustainable mobility, the coexistence of diverse transportation modes raises challenges when it comes to compromising safety and street-level public transport performance. This thesis explores the conflicts in integrating active mobility and bus service within limited street spaces, with a focus on safety of the urban environment. An analytical framework of best practices in street design is developed through a causal loop diagram modelling the interactions between design elements, as a tool to facilitate a systematic approach to identifying and managing conflicts, and ultimately upon iteration, improving best practice. Through the analysis of two case studies in Stockholm (Sankt Eriksgatan) and Gothenburg (Lindholmsallén), the framework is tested, uncovering patterns and interplays between best practice elements in real-world contexts. Key findings reveal synergies between complementary design elements and the reinforcing mechanism between design decisions that extend beyond the constraints of designated street sections, touching upon the dimensions of linearity and punctuality. The study also highlights the importance of intersections, the opportunities presented by a reduction of car traffic and the potential of "pockets of good provision”. The thesis contributes to existing knowledge by proposing a framework for anticipating and negotiating design conflicts, promoting a more integrated approach among practitioners from different disciplines. It concludes with emphasizing the need for best practices not only in design elements but also in the planning process itself, advocating for a holistic and context-sensitive approach to urban street design
V2G as a flexibility service: An analysis of the potential of V2G technology in bidding area SE4
No full textElektrifieringen av industri- och transportsektorn i Sverige förväntas leda till en kraftigt ökad elanvändning, elbehovet beräknas kunna öka med 40-140 procent till 2045. Denna utveckling påverkar särskilt södra Sverige, betecknat som elområde SE4, där lokal elproduktion är låg relativt den lokala elkonsumtionen. Med flexibilitet menas elsystemets förmåga att hantera förändringar, exempelvis förmågan att reglera effektuttaget hos konsumenter. En flexibilitetstjänst/flexibilitetsresurs är en tjänst/resurs som bidrar till flexibilitet i elnätet, medan en flexibilitetsmarknad är en marknadsplats där det sker handel med flexibilitetsresurser. I och med elektrifieringens utveckling har flexibilitestjänster så som Vehicle-to-Grid (V2G) blivit mer aktuella, vilket bidragit till ökad relevans för lokala flexibilitetsmarkander. Vehicle-to-grid innebär att ett elfordons batteri används som en resurs för elnätet genom att både kunna leverera el till nätet när fordonet inte används och ta emot el från nätet vid laddning. Syftet med denna rapport är att undersöka elbilens potentiella roll i en flexibilitetsmarknad genom Vehicle-to-Grid (V2G). Speciellt undersöker rapporten om V2G kan bidra till att lösa effekt- och kapacitetsbristen i elområdet SE4 genom att implementera V2G i en flexibilitetsmarknad. För att uppnå detta har rapportens metodik strukturerats i form av en litteraturstudie samt en potentialuppskattning. Resultatet visar att effektförbrukningen, i elområde SE4, i genomsnitt var cirka 2 200 MWh mer än vad som producerades under varje dags topplasttimme de tre kallaste månaderna år 2024. För att täcka den genomsnittliga effektskillnaden på 2 200 MWh krävs det att 20% av SE4:as fordonsflotta, motsvarande cirka 210 000 fordon, består av elbilar som är uppkopplade mot elnätet via V2G. Fordonsflottan i SE4 skulle kunna bidra till att minska effekt- och kapacitetsbristen i SE4:as elnät. Det finns potential för framtida implementation av V2G i flexibilitetsmarknader i samhället, men det krävs både att dagens flexibilitetsmarknader samt V2G-teknik utvecklas. Det mest grundläggande kravet för att V2G ska fungera är att elbilen ska både kunna ta emot samt skicka tillbaka el från och till elnätet. I elnätet är det växelström, medan i elfordonets batteri är det likström. För att elbilen ska kunna skicka tillbaka ström krävs det en konverterare som omvandlar batteriets likström till växelström. Merparten av dagens laddinfrastruktur är inte kompatibel med V2G-teknik dåden saknar stöd för dubbelriktad laddning. Följande aktörer på en flexibilitetsmarknad identifierades: Flexibilitetsköpare, marknadsoperatörer, flexibilitetsleverantörer och aggregatorer. Handelns procedur kan beskrivas på följande sätt: flexibilitetsleverantören (säljare) lägger ett bud där det specificeras vilken volymstorlek som säljs, prisper kWh som säljaren vill erhålla samt vilken timme på dygnet som försäljning ska ske. Marknadsoperatören matchar sedan säljarens bud med ett bud från en flexibilitetsköpare, och därmed är affären gjord.The electrification of Sweden’s industrial and transport sectors is expected to result in a significant increase in electricity consumption, with electricity demand projected to rise by 40 - 140 percent by 2045. Although the current impact of the Swedish Electric Vehicle (EV) fleet on electricity usage is marginal, a full electrification of the vehicle fleet would lead to a greater electricity demand. This development particularly affects southern Sweden, designated as bidding area SE4, where local electricity production is low relative to local consumption. Sweden is currently divided into four bidding areas, in accordance with the EU regulations on electricity markets. The purpose is for price signals within each zone to reflect whether the area has a surplus or shortage of electricity. In this context, services that can help to balance the supply and demand in the electricity network or act as energy storage, so-called flexibility services, have become increasingly relevant. Vehicle-to-Grid(V2G) is a technology where an unused electric vehicle can supply the electricity grid with power through two-way charging, which makes V2G an example of a flexible service that can help balance the power grid. As these flexibility services gain relevance, the development of local flexibility markets has become a key component of the national electrification strategy. The purpose of this report is therefore to investigate the potential role of EVs within a flexibility market through Vehicle-to-Grid. Specifically, the report examines whether V2G can help address power and capacity shortages in bidding area SE4 through its integration into a flexibility market. To achieve this, the report's methodology includes a literature review and an assessment of the potential of V2G implementation, which includes calculations based on collected data. The literature review aims to map out the fundamental technical requirements of V2G and to describe the functionality of flexibility markets by identifying the key market actors and how trading on a flexibility market works. The potential assessment focuses on placing the potential of V2G in the context of how flexibility markets operate. The most fundamental requirement for V2G to function is that the EV must be capable of both receiving and returning electricity to and from the grid. For this to occur, a converter is needed to transform the battery’s direct current (DC) into alternating current (AC). Most of today’s charging infrastructure is not V2G-compatible due to the lack of support for bidirectional charging. Furthermore, V2G requires advanced communication between the vehicle and the power grid, enabling the exchange of information such as battery capacity, charge status, and state of health. A universal "language" is needed between all EVs and charging points to enable this communication. There is currently a lack of common standards among car manufacturers to support this. The following actors in a flexibility market were identified: Flexibility buyers, market operators, flexibility suppliers and aggregators. The trading procedure can be described as follows: the flexibility supplier (seller) places a bid specifying the volume size to be sold, the price per kWh that the seller wants to receive and the hour of the day that the sale will take place. The market operator then matches the seller's bid with a bid from a flexibility buyer, and the deal is done. The results indicate that power consumption in bidding area SE4 exceeded local production by an average of approximately 2 200 MWh during the peak load hour of each day in the three coldest months of 2024. At the same time, it was estimated that SE4’s EV fleet in 2024 had an energy storage capacity of approximately 4 100 MWh and the potential to contribute with around 600 MWh/h to the grid. If the entire vehicle fleet in SE4 had consisted of EVs, the estimated capacity could be up to 75 GWh with a potential hourly output of 10,7 GWh/h. To compensate for the average electricity shortfall of 2 200MWh/h, approximately 20% of SE4’s vehicle fleet, about 210 000 vehicles, would need to be connected to the grid via V2G. In summary, the vehicle fleet in SE4 could possess a large energy storage capacity that could help reduce power and capacity shortages in the electricity grid. There is potential for the future implementation of V2G within societal flexibility markets, but both the current market structures and V2G technology require further development
Ekonomisk Utvärdering av Tunga Elektriska Lastbilar i Sverige
No full textMotivated by the high upfront costs of Battery Electric Trucks and the need for a rapid electrification of freight transport, this thesis develops and applies a tailored Total Cost of Ownership (TCO) model to evaluate the economic viability of heavy-duty Battery Electric Trucks (BETs) in Sweden’s freight sector. First, a comprehensive literature review synthesizes prior TCO frameworks, identifying key cost drivers such as battery size and charging lifecycles, charging infrastructure costs, fuel and maintenance costs, and highlights gaps in Swedish specific assumptions, such as driver costs. Thereafter an abductive research design combines this review with empirical data: daily driving logs from a Swedish freight fleet provided by VTI’s partner, Swedish specific parameters from the ASEK framework and information from industry experts . A Net Present Value based TCO model is constructed, discounting capital- and operational expenditures while also incorporating end-of-life residual values for the vehicle and battery. Monte Carlo simulations of four representative route classes capture variability in daily driving distances and charging stops. Results show that BETs achieve lower TCO/km than diesel trucks for short- and medium-haul operations (≤ 238 km/day), driven by reduced energy and maintenance costs, higher residual values and purchase subsidies. Long-haul use cases remain very sensitive to high public fast-charging costs. Sensitivity analyses reveal that electricity price and the studied analysis period significantly influence competitiveness and that current subsidies are mainly effective in short haul driving profiles. Benchmarking against international studies confirms alignment with broader European and international findings when Swedish data is applied.Med utgångspunkt i det stora behovet av en snabb elektrifiering av svensk godstransport och de höga inköpskostnaderna av de batterielektriska lastbilar (BET) som möjliggör denna omställning, utvecklas i detta arbete en skräddarsydd total ägandekostnadsmodell (TCO) för dessa fordon i kontexten av den svenska godstransportssektorn. Först sammanfattar en omfattande litteraturöversikt tidigare TCO-ramverk och identifierar kostnadsdrivare såsom batteristorlek och laddningslivscykler, kostnader för laddningsinfrastruktur, drivmedels- och underhållskostnader, samt belyser brister i vissa svenska antaganden, exempelvis sådana för förarkostnader. Därefter kombineras en abduktiv forskningsmetod med denna översikt och empirisk data bestående av dagliga körjournaler från en svensk godstrafikflotta tillhandahållna av VTI:s partner, svenska parametrar från ASEK-ramverket och information från branschexperter. En modell för totala ägandekostnader baserad på nettonuvärde konstrueras, där kapital- och driftkostnader diskonteras samtidigt som restvärden för fordon och batteri vid slutet av livscykeln inkluderas. Monte Carlo-simuleringar av fyra representativa ruttklasser fångar variationer i dagliga körsträckor och antalet laddningsstopp. Resultaten visar att BETs uppnår lägre TCO per km än diesellastbilar för kort- och medeldistanstransporter (≤ 238 km/dag), drivet av minskade energi- och underhållskostnader, högre restvärden och investeringssubventioner. Långdistanstransporter är fortsatt känsliga för de höga kostnader av offentlig snabbladdning. Känslighetsanalyser visar att elpriset och den valda analysperioden kraftigt påverkar resultatet och att nuvarande subventioner främst gynnar kortdistanstransporter. Benchmarking mot internationella studier bekräftar i stor utsträckning studiens resultat mot bredare europeiska resultat när svensk data tillämpas
Analysis of the railway collapse in Hudiksvall 2023
No full textVad orsakade järnvägsolyckan i Hudiksvall 2023, och vilka åtgärder kan föreslås för attförebygga liknande olyckor i framtiden? Den 7 augusti 2023 passerade ovädret “Hans” över stora delar av Sverige och orsakadekraftiga regnmängder, särskilt mellan Hudiksvall och Iggesund. Ovädret ledde till att enjärnvägsbank kollapsade och orsakade en urspårning av ett passagerartåg, X55. Trots att fleravarningar om översvämningar och instabil banstruktur inkom från både personal ochprivatpersoner, fortsatte trafiken. Ett avgörande beslut togs att sänka hastigheten, vilkettroligtvis minskade allvarlighetsgraden i olyckan, men kunde inte förhindra urspårningen. Syftet med detta arbete är att analysera händelsen ur ett tekniskt och organisatorisktperspektiv för att förstå varför olyckan inträffade och hur framtida incidenter kan förhindras.Arbetet syftar även till att belysa svagheter i dagens järnvägsinfrastruktur, särskilt i relationtill extrema väderförhållanden som förväntas bli allt vanligare till följd av klimatförändringar.Arbetet bygger på två huvudsakliga metoder: litteraturstudier av tekniska rapporter ochriktlinjer från bland annat Trafikverket, Statens Haverikommission och Transportstyrelsensamt en fallstudie där händelseförloppet rekonstrueras utifrån officiella utredningar,föreläsningar och nyhetsmaterial. Analysen visar att den bakomliggande orsaken till olyckan var erosion i banvallen, sombestod av äldre, finkornigt material utan tillräckliga dräneringslösningar. Det saknadesuppdaterad dokumentation kring konstruktionen, och de diken som fanns var intedimensionerade för det kraftiga regn som föll. Dessutom brast kommunikationen mellanpersonal och ledning, vilket fördröjde larmkedjan. Flera förbättringsområden föreslås: ökadövervakning av banvallens tillstånd, bättre dimensionering av dränering, tydligarekommunikationsrutiner, förstärkt utbildning för personal samt införande av snabb inspektionefter extrema väderförhållanden. Detta arbete belyser vikten av att anpassajärnvägsinfrastrukturen till ett förändrat klimat, samt att ha robusta och välkoordineradesäkerhetssystem.What caused the railway accident in Hudiksvall in 2023, and what measures can be proposedto prevent similar accidents in the future? On august 7, 2023, the storm “Hans” swept across large parts of Sweden, bringing heavyrainfall, especially in the area between Hudiksvall and Iggesund. The extreme weather causeda railway embankment to collapse, leading to the derailment of a passenger train, X55.Despite multiple warnings from staff and private individuals regarding flooding and unstabletrack conditions, train traffic continued. A critical decision was made to reduce the train’sspeed, which likely reduced the severity of the accident but was not enough to prevent thederailment The aim of this project was to analyse the incident from both a technical and organizationalperspective in order to understand why the accident occurred and how future incidents can beprevented. The study also highlights structural weaknesses in today’s railway infrastructure,especially in relation to extreme weather events that are expected to become increasinglycommon due to climate change. This project is based on two main methods: a literature review of technical reports andguidelines from the Swedish Transport Administration (Trafikverket), the Swedish AccidentInvestigation Agency (Statens Haverikommission), and the Swedish Transport Agency(Transportstyrelsen); and a case study reconstructing the sequence of events using officialinvestigations, lectures and media reports. The analysis shows that the root cause of the accident was erosion of the railwayembankment, which was built with older, fine-grained material and lacked sufficient drainagesolutions. Updated documentation regarding the construction was missing, and existingditches were not designed to handle the volume of rain that fell. In addition, communicationbetween staff and management failed, delaying the emergency response. Several areas forimprovements are also mentioned: increased monitoring of embankment conditions, betterdrainage design, clearer communications protocols, enhanced staff training, and theimplementation of rapid inspections following extreme weather events. This studyemphasizes the importance of adapting railway infrastructure to a changing climate andensuring robust, well-coordinated safety systems
Circularity Measurement and Management : A Framework for Evaluating and Enabling Circularity in a Micromobility Product-as-a-Service System
No full textAs circular economy (CE) principles gain traction and reporting requirements tighten, Product-as-a-Service (PaaS) companies face increasing pressure to measure and manage circularity effectively. This thesis develops a circularity measurement framework tailored to a micromobility PaaS context by evaluating five CE models—CPDM2, DfPC, FOUT, CSFP, and PLCM—against the ISO 59020 circularity measurement standards and business relevance criteria. The framework combines core ISO indicators with custom metrics, including Timeto-Repair and Utilisation Rate, to better reflect the operational dynamics of micromobility PaaS products. Applied to a leading micromobility operator, results show that improving repairability, extending product lifespan, and increasing utilisation have greater impact than focusing on recycled content alone. The study also reveals gaps in circular design maturity and measurement practices, particularly in early product development. By integrating targeted indicators and promoting modular, repair-friendly design, companies can better align CE strategies with business goals. In addition to enabling measurement, the framework also supports circularity management by informing KPI development and guiding implementation efforts. The proposed framework offers practical guidance for enabling circularity in PaaS companies.I takt med att principerna för cirkulär ekonomi (CE) får allt större genomslag och rapporteringskraven skärps, ökar pressen på företag som erbjuder Product-as-a-Service (PaaS) att på ett effektivt sätt mäta och hantera cirkularitet. Denna uppsats utvecklar ett ramverk för cirkularitetsmätning anpassat till mikromobilitet inom PaaS, genom att utvärdera fem etablerade CE-modeller—CPDM2, DfPC, FOUT, CSFP och PLCM—mot ISO-standarden 59020 samt mot affärsrelevanta kriterier. Ramverket kombinerar nyckelindikatorer från ISO med anpassade mått, såsom reparationstid och nyttjandegrad, för att bättre spegla de operativa förutsättningarna för mikromobilitetsprodukter i en PaaS-kontext. Vid tillämpning på en mikromobilitetsoperatör visar resultaten att förbättrad reparerbarhet, längre livslängd och ökad nyttjandegrad har större effekt än att enbart fokusera på andelen återvunnet material. Studien identifierar även brister i både mognadsgrad av cirkulär design och mätmetoder, särskilt i de tidiga faserna av produktutvecklingen. Genom att integrera riktade indikatorer och främja modulär, reparationsvänlig design kan företag bättre anpassa sina CE-strategier till sina affärsmål. Utöver att möjliggöra mätning stödjer ramverket även cirkulär styrning genom att bidra till utvecklingen av KPI:er och vägleda insatser för implementering. Det rekommenderade ramverket erbjuder praktisk vägledning för att möjliggöra och stärka cirkularitet inom PaaS-baserade affärsmodeller
Betulin från yttre björkbark - isolering och karakterisering
No full textBjörkbark, en biprodukt från skogsindustrin som traditionellt används för lågvärdig energiproduktion, innehåller höga halter av betulin – en bioaktiv, kristallin triterpenoid med stor potential inom läkemedel och kosmetik. Syftet med denna studie var att utveckla en praktisk och hållbar metod för att isolera betulin från yttre björkbark samt att karakterisera dess kvalitet genom kemiska och fysikaliska analyser. Extraktion med etanol, etylacetat och heptan jämfördes med avseende på utbyte, renhet och produktens färg. Etanol extraktion gav det högsta utbytet (~24 %), men resulterade i ett mörkfärgat extrakt på grund av föroreningar. Etylacetat gav ett måttligt utbyte (~21 %) med liknande färgproblem. Heptan gav ett lägre utbyte (~8 % vid kort extraktion), men upp till ~34 % efter förlängd Soxhlet-extraktion, med ett märkbart vitare och renare betulin extrakt. Efterföljande rening genom omkristallisering förbättrade produktens vithet något, men ledde till viss förlust i utbyte. Blekning med väteperoxid visade sig också minska missfärgning. Dessutom visade experimenten att betulin har potential att fungera som stabilisator i Pickering emulsioner.Birch bark, a forestry by-product traditionally used for low-value energy production, contains high amounts of betulin. It is a bioactive, crystalline triterpenoid with significant potential in pharmaceuticals and cosmetics. This study aimed to develop a practical, sustainable method for isolating betulin from outer birch bark and to characterize its quality through chemical and physical analyses. Extraction using ethanol, ethyl acetate, and heptane, was compared regarding yield, purity, and product color. Ethanol extraction provided the highest yield (~24%), but resulted in a dark-colored extract due to impurities. Ethyl acetate gave moderate yields (~21%) with similar color issues. Heptane achieved lower yields (~8% with short extraction), but ~34% after prolonged Soxhlet extraction, produced a notably whiter and purer betulin extract. Post-extraction purification by recrystallization slightly improved product whiteness but resulted in yield loss. Bleaching experiments using hydrogen peroxide reduced coloration. Additionally, experiments revealed betulin’s potential as a stabilizer in Pickering emulsion
Felträdsanalys - Utveckling av riktlinjer för järnvägsindustrin
No full textFault tree analyses are an important tool for safety studies in particular when they are conducted in relation with domains that are sensitive such as the transport industries, including the rail. These analyses based on the study of a fault tree appear to be simple and straight forward and the expertise in this analysis usually build up essentially on practice. Nevertheless, the Fault Tree by themselves are subject to various practice discrepancies whose effect is not always well known. In order to enhance the performance of such analyses and comfort the confidence place into them, a solution was to develop a single document cumulating all the essential knowledge associated to the conduction of harmonized Fault Tree Analysis for the rail industry. The development of such a resource was possible following the practice of such analyses, the exhaustive reading of documents constraining and describing them as well as the tools used to conduct them. Additionally, the discussions with engineers in charge of these same analyses at Alstom was important to ensure to cover all necessary knowledge. Out of the sources listed above, the content to diffuse was better refined and a handbook was produced. It includes all type of elementary knowledge regarding the fault tree analysis from the process that are recommended to the choices to make according to the software capacities, without forgetting to introduce the diverse technical notions proper to the fault tree or the reliability and safety environment. Also, Fault Tree analysis is an important practice, for its various usages and they are reminded in the handbook. Finally, it is hard to produce a finite document cumulating all sufficient knowledge associated to fault tree analysis; indeed, this thesis opened the reflexion to develop other complementary guidance documents.Felträdsanalys (FTA) är ett viktigt verktyg för säkerhetsstudier, särskilt när de utförs inom känsliga områden, såsom transportindustrin, inklusive järnvägen. Dessa analyser, baserade på studier av ett felträd, verkar vara enkla och okomplicerade, och expertisen inom denna analys byggs vanligtvis upp i huvudsak på praktik. Trots detta är felträden i sig föremål för olika praktiska avvikelser, vars effekt inte alltid är välkänd. För att förbättra prestandan hos sådana analyser och stärka förtroendet för dem, var en lösning att utveckla ett enda dokument som samlar all väsentlig kunskap som är förknippad med genomförandet av harmoniserade felträdsanalyser för järnvägsindustrin. Utvecklingen av en sådan resurs var möjlig efter praktiken av sådana analyser, läsning av dokument som begränsar och beskriver dem, samt de verktyg som används för att genomföra dem. Dessutom var diskussioner med ingenjörer som ansvarar för dessa analyser på Alstom viktiga för att säkerställa att all nödvändig kunskap täcktes. Av de källor som anges ovan förfinades innehållet för att sprida det bättre och en handbok producerades. Den omfattar alla typer av grundläggande kunskaper om felträdsanalys, från den process som rekommenderas till de val som ska göras beroende på programvarans kapacitet, utan att glömma att introducera de olika tekniska begrepp som är relevanta för felträdet eller tillförlitlighets- och säkerhetsmiljön. Felträdsanalys är också en viktig metod för dess olika användningsområden, och de nämns i handboken. Dessutom är det svårt att producera ett begränsat dokument som samlar all tillräcklig kunskap som är förknippad med felträdsanalys; denna avhandling öppnade faktiskt upp för reflektion över att utveckla andra kompletterande vägledningsdokument