Fotografi av Maria Johansson

Maria Johansson

Biträdande professor

I min forskning studerar jag olika möjligheter för svensk industri att effektivisera sin energianvändning och minska utsläppen av växthusgaser.

Effektivare och mer flexibel energianvändning – ökad konkurrenskraft och minskad klimatpåverkan

Sverige har som mål att inte ha några nettoutsläpp av växthusgaser till atmosfären senast år 2045. För att nå dit krävs åtgärder som effektiviserar energianvändningen och ersätter fossila bränslen med förnybara alternativ.

Det är viktigt att man inte studerar processer och företag som isolerade öar utan vidgar systemgränsen och ser på energianvändningen i ett större perspektiv. Detta synsätt är centralt i min forskning. Vad som för den enskilda processen, företaget eller organisationen är en förbättringsåtgärd, kan ur ett vidare perspektiv visa sig vara en försämring. Flera av de forskningsprojekt som jag är involverad i är tvärvetenskapliga och jag är även forskarstudierektor för den tvärvetenskapliga forskarskolan Forskarskola Energisystem vars syfte är att ” öka kunskapen och förståelsen om hur energisystemets utveckling beror på samspelet mellan tekniken och det omgivande samhällets regelsystem, politiska beslutsprocesser och olika aktörers intressen och ageranden”.

Minskat beroende av fossila bränslen

En fråga där ett vidgat systemperspektiv är av stor vikt är hur Sveriges beroende av fossila bränslen kan minskas. Elektrifiering och konvertering till förnybara bränslen är här viktiga möjligheter som behöver studeras utifrån ett systemperspektiv. Elproduktion från vind och sol är dock väderberoende och när andelen vind- och solkraft blir större i elsystemet behövs strategier för att i varje ögonblick skapa balans mellan produktion och behov. Elsystemet kan balanseras genom 1) planerbar och flexibel elproduktion såsom vattenkraft och biokraft, 2) energilagring såsom batterier och vätgas, och 3) flexibel användning av el.  Jag har i min forskning studerat hur industrin kan utgöra en flexibel användare av el och vilka hinder och drivkrafter som finns. Dessutom, då biomassa är en begränsad resurs är det av stor vikt att vi använder det på ett hållbart sätt som ger störst klimatnytta. Detta är något jag intresserar mig för i min forskning på flera olika sätt, till exempel, användning av biobränsle i industrin, effektiv och hållbar användning av träbaserade material i byggsektorn och hållbara biogaslösningar. 

Energieffektivisering

Energieffektivisering handlar inte bara om energieffektiv teknik. För att uppnå effektivare energianvändning krävs också effektiv energiledning. Hur man uppnår effektiv energiledning och vad som kan främja respektive hindra detta är något som jag studerar i min forskning. Trots att lönsamhet kunnat påvisas för åtgärder för effektivare energianvändning är det ändå så att företag inte alltid implementerar dessa åtgärder. Skillnaden mellan lönsamma åtgärder och vad som faktiskt implementeras brukar kallas energieffektiviseringsgapet. Här studerar jag inte bara energiledning inom ett företag utan inkluderar även dess leverantörer.

Återanvändning av värme

En annan fråga som jag studerar är hur man på ett energieffektivt och klimatsmart sätt kan använda den överskottsvärme som uppstår i industrins processer. Här finns flera olika möjligheter såsom återanvändning i den process där värmen uppkommit, användning i en annan process inom företaget, extern användning i annan verksamhet t.ex. som fjärrvärme eller för elproduktion. Sann överskottsvärme är den värme som inte kan återanvändas i processer i företaget. Hur man på effektivaste sätt använder denna överskottsvärme kan variera från fall till fall beroende på vilka förutsättningar som finns. 

 

Mer om Maria

CV i korthet

  • Docent i energisystem, Linköpings universitet, 2020
  • Teknologie doktorsexamen i Energisystem, Linköpings universitet,  2014
  • Civilingenjörsexamen Teknisk biologi med inriktning miljövetenskap, Linköpings universitet, 2006
  • Legitimerad Biomedicinsk analytiker, Vårdhögskolan i Göteborg, 1990

 

 

Undervisning på grundutbildningsnivå 

  • Industrial energy systems (TMES21)
  • Effektiva industriella energisystem (TMES31)
  • Analys och modellering av industriella energisystem (TMES43)
  • Kandidatarbete energi- och miljöteknik (TKMJ41)
  • Projektkurs avancerad - Systemverktyg för hållbar utveckling (TMPE07)
  • Examensarbeten på masternivå

Forskarutbildning

  • Methods in interdisciplinary energy system studies (7,5 hp) - kursansvar och examinator
  • Energy systems interdisciplinary project (5 hp) - kursansvar och examinator
  • Theory of science, systems theory and interdisciplinary science (5 hp) - examinator
  • Energy Systems (7,5 hp) - examinator

Forskning

Pågående projekt

Kraftlednigar vid dimmigt fält.

Resiliens i framtidens elsystem

Det svenska elnätet står inför stora förändringar vilket ökar dess komplexitet. Ny forskning har inletts vid LiU med fokus på resiliens i framtidens elsystem. Projektet kan ge värdefulla insikter för hur elnätets resiliens kan förbättras.

Vattendroppe bild.

Vatgasens roll i Sveriges energisystem

Forskningsprojektet ska undersöka vätgasens roll i Sveriges energisystem, med fokus på både historiska och nutida förutsättningar. Målet är att öka kunskapen om vätgasens tekniska och samhälleliga möjligheter, risker och förutsättningar.

Småskalig fiskodling.

Småskaligt vattenbruk med energismarta lösningar för en resurseffektiv livsmedelsproduktion

Projektet utvecklar ett resurseffektivt och energismart modulsystem för små och medelstora landbaserade akvakulturer.

Avslutade projekt

Publikationer

2024

Bruna Maria Xavier, Patrik Thollander, Per Hilletofth, Maria Johansson (2024) Exploring energy management integration into upstream supply chains: a systematic literature review Frontiers in Energy Research, Vol. 12 (Artikel, forskningsöversikt) Vidare till DOI

2023

Igor Cruz, Danica Djuric Ilic, Maria Johansson (2023) Using flexible energy system interactions amongst industry, district heating, and the power sector to increase renewable energy penetration Energy Efficiency, Vol. 16, Artikel 53 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Louise Ödlund, Maria Johansson, Danica Djuric Ilic (2023) Towards Sustainable Energy Systems in a Backcasting Perspective
Christoffer Wadström, Maria Johansson, Gazi Salah Uddin (2023) The influence of global and domestic uncertainty on electricity supply: A study of Swedish power sources Energy Reports, Vol. 10, s. 958-972 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Danica Djuric Ilic, Louise Ödlund, Maria Johansson (2023) Towards a Sustainable Future: A Review of Heating and Cooling Solutions

Utbildning

Nyheter

Organisation