| 1. |
- Morin Zetterberg, Malin, et al.
(författare)
-
Optimization of lipodisk properties by modification of the extent and density of the PEG corona
- 2016
-
Ingår i: Journal of Colloid and Interface Science. - : Elsevier BV. - 1095-7103 .- 0021-9797. ; 484, s. 86-96
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Lipodisks are nanosized flat, circular, phospholipid bilayers that are edge-stabilized by polyethylene glycol-conjugated lipids (PEG-lipids). Over the last decade, lipodisks stabilized with PEG of molecular weight 2000 or 5000 have been shown to hold high potential as both biomimetic membranes and drug carriers. In this study we investigate the possibilities to optimize the properties of the lipodisks, and widen their applicability, by reducing the PEG molecular weight and/or the density of the PEG corona. Results obtained by cryo-transmission electron microscopy and dynamic light scattering show that stable, well-defined lipodisks can be produced from mixtures of distearoylphosphatidylcholine (DSPC) and distearoylphosphatidylethanolamine conjugated to PEG of molecular weight 1000 (DSPE-PEG(1000)). Preparations based on the use of DSPE-PEG(750) tend, in contrast, to be polydisperse in size and structure. By comparing immobilization of lipodisks stabilized with DSPE-PEG(1000), DSPE-PEG(2000), and DSPE-PEG(5000) to porous and smooth silica surfaces, we show that the amount of surface bound disks can be considerably improved by the use of PEG-lipids with reduced molecular weight. Further, a modified preparation protocol that enables production of lipodisks with very low PEG-lipid content is described. The reduced PEG density, which facilitates the incorporation of externally added ligand-linked PEG-lipids, is shown to be beneficial for the production of targeting lipodisks.
|
|
| 2. |
- Ahlgren, Serina, 1976-, et al.
(författare)
-
Att räkna med markkol i livscykelanalys av nötkött
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Markanvändning och förändringar i markkol kan ha en stor påverkan på klimatpåverkan från livsmedelsproduktion. En vanlig metod för att beräkna klimatpåverkan av livsmedel är livscykelanalys (LCA). Här räknar man ihop alla utsläpp från produktionskedjan till ett tal.Det finns idag dock ingen konsensus kring hur vi bör räkna med markkol i LCA vilket innebär att många studier helt enkelt inte tar med markkol eller gör väldigt olika val vilket försvårar tolkning av resultaten. Det finns också en begreppsförvirring som gör det svårt att kommunicera kring markkol och dess effekter.I denna rapport ger vi en bakgrund till problemen, varför det är så svårt att räkna med markkol. Vi gör ett försök att reda ut begreppen, och att ge några råd för hur markkol kan inkluderas i LCA. Rapporten vänder sig till utförare av LCA men även till dig som vill veta mer om markkol i LCA på ett generellt plan och för att kunna tolka resultat.I rapporten delar vi upp markkolsförändringar som kan ske på fyra principiellt olika nivåer:1. Ändring mellan olika kategorier av markanvändning, till exempel från skog till jordbruksmark.2. Odling av en mark som inte är i jämvikt, till exempel att bruka en torvmark eller mark som bytt kategori för länge sen men som fortfarande inte kommit i jämnvikt.3. Ändring i marknyttjande, till exempel byte av gröda från ettåriga till fleråriga grödor.4. Att ändra eller införa skötselåtgärder, till exempel tillförsel av organiskt material.För att inkludera markkolsförändringar i LCA, behövs tre steg (1) uppskatta ändringen i markkol (2) fördela påverkan över tid och (3) beräkna klimatpåverkan. I rapporten går vi systematiskt igenom dessa tre steg och pekar ut vilka svårigheter som finns.Det är svårt att ge specifika råd kring markkol, då alla val är tätt kopplade till syftet med studien som ska utföras. Vi tycker att det viktigaste är, att LCA-utövaren är medveten om de olika alternativen i varje steg och tydligt beskriver och motiverar sina val, så att det för slutanvändaren av resultaten är tydligt vad som ligger grund för resultaten.
|
|
| 3. |
|
|
| 4. |
|
|
| 5. |
- Ahlgren, Serina, et al.
(författare)
-
Biofuels from agricultural biomass – Land use change in Swedish perspective
- 2017
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The Swedish parliament has decided that by 2045, Sweden will not be a net emitter of greenhouse gases. There is also a goal to have a fossil fuel free transport sector by 2030. However, the transport sector is still dominated by fossil fuels and many efforts are needed to lower emissions. Sweden has a relatively high share of biofuels, around 20% of the energy use in domestictransportation. However, almost 90% of these fuels are imported or produced from imported feedstock.In this study it was investigated whether and how the forecast biofuel demand for 2030 (20 TWh) can be met by biofuels produced from domestic feedstock. The scope was narrowed to biomass that does not cause land use change effects, since the European Commission has communicated that useof biofuels based on feedstock which could be used instead for food or feed will not be supported in the future. The reason for this policy decision is that increased biofuel production could stimulate direct land use change (dLUC) or indirect land use change (iLUC), leading to release ofsoil carbon and other greenhouse gases. We found that about 4-10 TWh of biofuels can be produced from iLUC-free agricultural feedstockin Sweden; the range is dependent on the assumed biofuel conversion rate. The raw material studied was (1) agricultural residues, (2) ley produced on previously unused arable land, (3) crops from arable land such as intermediate crops and (4) intensification of ley cultivation.Literature indicates that iLUC-free feedstock from other sectors (forest residues, industrial byproducts and residues, and residues from other parts of society in Sweden, marine feedstock not included) could contribute 8-11 TWh biofuel. In other words, there is good potential to reach the required 20 TWh of biofuels by 2030 based on domestic iLUC-free feedstock. Lowering domesticconsumption of meat and alcoholic beverages and lowering land use for recreational horse keeping could provide additional space for biofuel production.However, steering towards iLUC-free feedstock would mean higher production costs compared to conventional biofuel production. It is therefore of particular interest to study the potential trade-offs between greenhouse gases and economics. The production of ethanol and biogas based on wheatgrain and wheat straw was studied, where wheat grain represented the current production system and wheat straw represented an iLUC-free production system.We conclude that wheat straw-based biofuels do not compete with food production and have lower greenhouse gas emissions than those based on wheat grain, but higher production costs. The reasons for higher production costs are mainly the lower biofuel yield and more expensive pretreatment.In order to enable general conclusions on trade-offs when steering towards iLUC-free feedstock, more case studies are however needed with a larger set of studied feedstocks, biofuels and including other environmental impacts.
|
|
| 6. |
- Ahlgren, Serina, et al.
(författare)
-
Biofuels from agricultural biomass – land use change in Swedish perspective : report from a project within the collaborative research program Renewable transportation fuels and systems, October 2017
- 2017
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Riksdagen har röstat igenom ett nytt klimatpolitiskt ramverk, vilket innebär att Sverige senast 2045 inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser. Transportsektorn domineras fortfarande av fossila bränslen, och det behövs kraftiga insatser för att sänka utsläppen. Sverige har en relativt hög andel biodrivmedel, cirka 20% av energianvändningen inom transportsektorn. Närmare 90% av dessa biodrivmedel importeras dock, eller produceras från importerad biomassa. I denna studie undersöktes om och hur det går att tillgodose transportsektorn år 2030 med den mängd biodrivmedel som behövs (20 TWh), baserad på inhemsk råvara. Omfånget på studien begränsas till biomassa som inte orsakar förändrad markanvändning. Detta eftersom EU har meddelat att biomassa som istället skulle kunna användas för mat eller foder inte kommer att stimuleras som råvara framöver. Anledningen till detta politiska beslut är en rädsla för att ökad produktion av biodrivmedel kan ge direkt eller indirekt förändrad markanvändning (förkortad iLUC, efter engelskans indirect land use change), vilket kan leda till utsläpp av kol och andra växthusgaser från mark. I denna studie visar vi att cirka 4-10 TWh biodrivmedel kan produceras från iLUC-fri jordbruksråvara, det stora spannet beror på antagen omvandlingseffektivitet till biodrivmedel. De studerade råvarorna var (1) restprodukter från jordbruket, (2) vall odlad på nerlagd åkermark, (3) grödor från existerande odling så som mellangrödor (4) vall från intensifiering av pågående odling. Genom litteraturstudier bedömdes den iLUC-fri råvara från andra sektorer (skogsrester, industriella biprodukter och avfall från andra delar av samhället, marina råvaror exkluderade) till 8-11 TWh biodrivmedel. Med andra ord har vi goda möjligheter att nå de 20 TWh biobränslen som krävs år 2030 baserat på inhemskt iLUC-fri råvara. Om vi minskar vår konsumtion av kött och alkohol, samt minskar markanvändning för hästar, kan vi producera ännu mer biodrivmedel. Styrning mot biomassa med lägre iLUC skulle dock kunna innebära högre produktionskostnader jämfört med dagens biodrivmedelsproduktion. Det är därför intressant att studera potentiella tradeoffs mellan växthusgaser och ekonomi. I det här projektet undersökte vi produktion av etanol och biogas baserat på vetekärna och vetehalm. Här representerar vetekärna det nuvarande produktionssystemet, och halm representerar ett iLUC-fritt produktionssystem. Resultaten visar att halmbaserade biodrivmedel visserligen inte konkurrerar med livsmedelsproduktionen och har lägre utsläpp av växthusgaser jämfört med vetekärna, men högre produktionskostnader. De högre produktionskostnaderna beror framförallt på lägre utbyte av drivmedel och dyrare förbehandling av råvaran. För att kunna dra generella slutsatser om trade-offs av iLUC-fri råvara behövs dock fler fallstudier där fler råvaror, biodrivmedel studeras, och andra miljöpåverkanskategorier inkluderas.
|
|
| 7. |
|
|
| 8. |
- Ahlgren, Serina, et al.
(författare)
-
Consequential Life Cycle Assessment of Nitrogen Fertilisers Based on Biomass – a Swedish perspective
- 2012
-
Ingår i: Insciences Journal. - : Insciences Organization. - 1664-171X. ; 2, s. 80-101
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The production of mineral nitrogen represents a large fossil energy input in Swedish agriculture. However, mineral nitrogen can be produced in the Haber-Bosch synthesis, with input from renewable energy. This could lower the dependency on fossil energy and the emissions of greenhouse gases in agricultural production. The aim of this study was to investigate the land use, energy use and greenhouse gas emissions from the production of ammonium nitrate based on biomass, using consequential life cycle assessment methodology. Three scenarios are studied. In one scenario the Haber-Bosch synthesis is integrated in an existing forest residue fired combined heat and power plant. In another two scenarios thermochemical gasification of biomass in combination with Haber-Bosch synthesis is studied, using either straw or short rotation coppice (Salix) as raw material. The results showed that the greenhouse gas emissions and use of fossil energy can be significantly lowered. The size of emission reductions compared to using fossil fuels as raw material is dependent on choice of data, but also choice of functional unit and if e.g. indirect land use change is included. The study also showed that using green nitrogen in rapeseed production substantially can lower the carbon footprint. Further, we argue that production of nitrogen based on renewables should be a high-priority activity, as nitrogen is one of the pillars for a secure food and bioenergy supply for a growing world population.
|
|
| 9. |
|
|
| 10. |
- Ahlgren, Serina, et al.
(författare)
-
Description of the Agrosfär model – a tool for climate impact assessment of crop and animal production systems in Sweden : Version 1: Crops, milk and beef
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The agricultural sector in Sweden needs to cut GHG emissions and contribute to the climate goal of net-zero emissions by 2045. The GHG reduction goal for agricultural emissions is not quantified, but the Swedish climate policy framework states that ‘the Swedish food production shall increase as much as possible with as little climate impact as possible’ and multiple key actors within the sector of food and agriculture have developed roadmaps or industry specific goals for reducing GHG emissions from the sector. Consequently, requirements of transparent GHG accounting and reporting are increasing within the agricultural sector, both at national and international level. The purpose of the Agrosfär tool is to establish an automatic data driven climate calculator used to calculate GHG emissions from agricultural products and on farm enterprise level. The automation and automatic data collection will save time, increase accuracy of the calculations, and simplify updates of the tool to keep it aligned with the most recent climate data and climate reporting methodology. It will make it possible to continuously carry out follow-ups on climate performance indicators and measure improvements from climate measures taken. A working group consisting of Swedish agricultural life cycle assessment experts have developed the framework of the tool, e.g. setting system boundaries, selecting methodologies and input data. A technical team has developed algorithms, a digital interface and coupled the tool to other existing agricultural databases providing farm specific information on crop and animal production data, soil characteristics, carbon footprints and amounts of purchased inputs etc. The tool and user interface have been developed based on input from farmers through prototyping and in-depth interviews. For general guidelines on methodology the calculation model follows the Product Environmental Footprint Category Rules (PEFCR), the International Dairy Federation (IDF)’s approach for carbon footprint for the dairy sector and FAO Livestock Environmental Assessment and Performance guidelines (FAO LEAP). Where standards have diverged or where assumptions have been required the working group has made expert judgements on which method/guideline to follow or what assumptions to make. A first version of the tool, a so called minimal viable product (MVP) has been developed which will be the basis for further development. The MVP contains an animal and crop module and can calculate the carbon footprint of crops, milk and beef. Future development possibilities of the tool and calculation model is described in chapter 7, such as enabling climate calculations on enterprise level, develop modules for more animal production types, deepen the integration between the crop and animal modules, expand sources for automatic data collection, develop a carbon sequestration module and other technical and methodological improvements to ensure alignment with important climate reporting standards. The report will be repeatedly updated as the tool develops, and new versions of the tool are released.
|
|
