In this study photocatalytic oxidation was investigated as a potential treatment method of VOC emissions from industrial plants. This was done by designing an experimental setup and a photocatalytic reactor for screening of photocatalysts (TiO2). The performance of commercial TiO2 and synthesized TiO2 (pure and Ni-doped) for degrading acetaldehyde when exposed to UV-C light was evaluated at fix reaction conditions. Also, procedure of coating TiO2 on aluminum and stainless steel as well as their stability performance was investigated in the study. For comparison of photocatalysts aluminum was chosen as support material since it showed highest stability at reaction conditions.  The results show that photocatalysts with a high anatase content and high specific surface area present enhanced photocatalytic performance. Commercial TiO2 show significantly higher photocatalytic performance than synthesized TiO2. This may be influenced by higher coating stability presented for commercial TiO2. For synthesized TiO2 non-doped samples present significantly higher performance than Ni-doped TiO2. However, because of coating instabilities it is difficult to determine if this was observed difference in performance was only caused by photocatalytic performance. / I detta arbete undersöktes fotokatalytisk oxidation som potentiell gasreningsteknik för industriella utsläpp av flyktiga organiska kolväten. En experimentell uppsättning konstruerades tillsammans med en fotokatalytisk reaktor designad för att jämföra olika fotokatalysatorers (TiO2) prestanda. Prestandan för både kommersiella fotokatalysatorer samt fotokatalysatorer syntetiserade i arbetet (TiO2 samt Ni-dopad TiO2) jämfördes för att bryta ned acetaldehyd under konstanta reaktionsförhållanden samt bestrålning av UV-C. Aluminum och rostfritt stål undersöktes som supportmaterial för TiO2. För undersökning av olika fotokatalytorers prestanda användes aluminum på grund av en högre stabilitet vid undersökta reaktionsförhållanden. Resultaten från jämförelsen av olika fotokatalysatorer visar att en hög andel anatas form av TiO2 samt en hög specifik ytarea ger en förbättrad fotokatalytisk prestanda. Kommersiell TiO2 visade signifikant högre fotokatalytisk effekt än syntetiserad TiO2. Detta kan bero på en högre stabilitet av TiO2-beläggning på aluminum för kommersiell TiO2 gentemot syntetiserad och inte nödvändigtvis bero av enbart fotokatalytisk aktivitet. För syntetiserad TiO2 visar dopning med Ni signifikant lägre aktivitet än för icke dopad TiO2. På grund av instabilitet i beläggningen av TiO2 på supportmaterialet kan en påverkan av detta inte uteslutas.

De senaste åren har Boliden Rönnskär haft problem med beläggningsbildande i anodugnen. Initiala undersökningar har visat på höga nickelhalter, då nickelhalterna förutspås öka de närmaste åren är det av stor vikt att lösa problematiken med anodugnsbeläggningen. Avsikten med detta projekt, är med anledning av detta, att bilda en djupgående förståelse kring beläggningen och dess uppkomst. Detta med huvudsyfte att förhindra bildandet av beläggningen, alternativt finna en metod för att avlägsna redan befintlig beläggning.  För att uppnå målet genomfördes en grundlig karakterisering av beläggningsprover, följt av kartläggning av driftanalyser, karakterisering av driftprov, termodynamiska beräkningar samt försök i labbskala.  Karakteriseringen av beläggningsproverna visade att beläggningen till största del bestod av nickel- järnspineller, men även nickelinnehållande silikatfaser så som nickelinnehållande olivin hittades vid karakteriseringen. Beläggningen innehöll dessutom, viss del kopparoxid samt inneslutningar av metallisk koppar. Karakteriseringen visade vidare på en viss inlösning av anodugnsteglet i beläggningen, samt att flyttemperaturen för de flesta prov var förhållandevis hög (>1400°C).  Kartläggningen av driftanalyser visade på att ökande nickelhalter i blisterkopparen till viss del kunde sammankopplas med en ökning i beläggningsbildandet.  Liknande faser som de i beläggningen hittades vid karakteriseringen av driftprover på tunnslagg, vilka var en silikatfas, en spinellfas, en fas med kopparoxid samt inneslutningar av metalliskkoppar. De termodynamiska beräkningarna visade att spinell- och olivinfaser är termodynamiskt stabila vid jämnvikt under normala driftstemperaturer (1200°C-1250°C) i anodugnen och en syreaktivitet på ~10-7. Beräkningarna visade även att det är termodynamiskt möjligt att med hjälp av tillsatser som soda och kiseldioxid lösa upp redan bildad beläggning.  Resultaten av labbförsöket visade att förhållandena i ugnen varit för reducerande, troligen på grund av användandet av grafitdeglar, vilket medfört att metalloxiderna reducerats ned till metallisk fas. Tegelbitarna som lagts ned i degeln tillsammans med beläggning och tillsatser var dock relativt intakt i samtliga försök, vilket tyder på att tillsatserna inte bör utgöra någon större risk med hänsyn till slitage på teglet i anodugnen vid ett första försök.  Troligt är att beläggningen i anodugnen uppstår genom att tunnslagg från konvertern följer med blisterkopparen till anodugnen och bidrar till beläggningsbildandet. Detta då spinellfasen återfanns även vid karakteriseringen av tunnslaggen. Problemet med beläggningen bör därför kunna minimeras genom att minska mängden tunnslagg som följer med till anodugnen. De termodynamiska beräkningarna visade även att det är möjligt att med hjälp av tillsatser lösa upp redan bildad beläggning. Det är rekommenderat att göra om labbförsöken med ett annat degelmaterial samt kortare tid i ugnen. / During the last few years, Boliden Rönnskär has experienced problems regarding buildup in the anode furnace. Initial examinations of the buildup has shown a high nickel content, since the nickel levels are expected to increase in the nearest future it is of great importance to address the issue of the buildup. The purpose of this project is to gain in-depth knowledge of the buildup and its origin, with the main aim of prevent its development, alternatively find a method to eliminate already existing buildup.  To achieve the aim of the project a thorough characterization of buildup samples was performed, followed by mapping of operational analyzes, characterization of operational samples, thermodynamic calculations and experiments in lab scale. The characterization of the buildup samples showed that the buildup mostly consists of a nickel-iron spinel together with nickel containing silicates like nickel containing olivine. The buildup also consisted of some copper oxide and inclusions of metallic copper. The characterization further indicated that the lining of the furnace to some extent redeems in the buildup. The flow temperature for most samples was relatively high (>1400°C).  The mapping of the operational analyzes indicated that higher nickel content in the blister copper could to some extent be linked to an increase of buildup in the anode furnace.  Similar phases as in the buildup was found in the characterization of the operational samples of slag from the copper-making blow, which were a silicate phase, a spinel phase, copper oxide and metallic copper.  The thermodynamic calculations showed that spinel- and olivine phases are thermodynamically stable at equilibrium and normal operational temperatures in the anode furnace (1200°C-1250°C) and an oxygen activity of ~10-7. The calculations further showed that it is thermodynamically possible to dissolve existing buildup through additives like washing soda and silica.  The results from the lab scale experiments revealed that the environment in the furnace was too reductive, likely due to the usage of graphite crucible; resulting in the metal oxides reducing to the metallic phase. A part of an anode furnace brick was placed in the crucible together with the buildup; this brick remained relatively intact through the experiment, which indicates that the additives should not pose a major risk regarding the wear on the anode furnace lining during a first attempt. It is likely that the buildup in the anode furnace is formed due to slag from the converter accompanying the blister copper to the anode furnace, and thereby contributing to the formation of the buildup. This conclusion was drawn since the same phases were found in both the slag and the buildup. Therefore, the problems with the buildup could be minimized by reducing the amount of slag that accompanies the blister copper to the anode furnace. Furthermore, the thermodynamic calculations showed that it is possible to dissolve existing buildup through additives. However, it is recommended to repeat the lab experiments with shorter time in the furnace or with the use of a different crucible material.

Alkoholhaltiga drycker har konsumerats länge i Sverige, idag är öl en av de mest förekommande dryckerna. Med tanke på hur få ingredienser öl innehåller och att smaken trots detta kan varieras i det oändliga är det lätt att förstå att alla delsteg måste genomföras med precision. De olika delstegen i ölbryggningsprocessen är mältning, mäskning, lakning, humlekokning och jäsning. Ett försök till att bygga ett automatiserat bryggverk har gjorts. Komponenter till bryggverket har köpts in och bryggverket har byggts från grunden. Det var inte möjligt att göra alla delsteg i processen automatiserade, till exempel flödesstyrningar och tillsats av ingredienser. Detta gjorde att manuella insatser krävdes. För att styra bryggningen programmerades mikrokontrollerkortet Arduino Uno i programmeringsspråket C. Med hjälp av programmeringen har de delsteg av bryggningen, som går att automatisera, automatiserats. Vid testbryggningen uppstod praktiska problem som inte kunde förutsägas i teorin, exempelvis gick pumpen torrt ibland, reläerna fungerade inte som tänkt samt att en oväntad temperaturgradient uppstod. Dessa problem kan eventuellt lösas med ytterligare insatser i framtida försök. Vidare genomfördes tester innan bryggningen med endast vatten i kärlen för att undersöka temperaturregleringen. Det visade sig dock vara stora skillnader mellan vatten och mäsk, vilket gjorde att dessa tester inte kunde förutsäga alla problem. Trots detta resulterade bryggningen i en besk men drickbar öl.

Dagens industrier har ett ansvar att bidra till en hållbar miljö vilket regleras genom lagstiftningar inom områden för utsläpp av föroreningar och avfallshantering. Det kräver bland annat processer för rökgasrening samt en vision för de medförande avfallsströmmarna. Idag sker förbränning av fossila bränslen runt om i världen som leder till utsläpp av svaveloxider, vilket negativt påverkar miljön och människors hälsa. Det finns olika tekniker för avlägsnande av svaveloxider från rökgaser som klassificeras som torra, semi-torra och våta metoder och nyttjar olika kalciumbaserade sorbenter för att avlägsna svavel och resulterar i en renare gas att frige till atmosfären.  Detta arbete syftar till att undersöka hanteringen av den avfallsström som genereras från rökgasreningsprocesser. Detta undersöktes genom kemisk karakterisering, bestämning av mängden oreagerad sorbent och undersökning av potentiella hanteringsmetoder så som termisk behandling eller urtvättning av avfallsströmmen för att identifiera möjliga användningsområden och framtida möjligheter. Projektet har sitt fokus på LKAB:s tre kulsinterverk i Kiruna där huvudfokus ligger på den avfallsström som genereras från svavelreningen, dvs. avfallskalk. Koncentrationsnivåerna av sulfater som återfinns i avfallsströmmarna varierar mellan kulsinterverken. Avfallsströmmarna visar på en sammansättning som tenderar till ett relativt ineffektivt svavelavlägsnande. Alla kulsinterverk har en betydande mängd kvarvarande oreagerad sorbent, Ca(OH)2, som leder till ett oförbrukat material som kan betraktas som en resurs i stället för ett avfall. Avfallsströmmarna från respektive kulsinterverk visade efter den termiska behandlingen en markant mängd CaO som tillsammans med den konstruerade porösa ytan borde utredas för att åter igen nyttjas i processen.  Alternativa hanteringsmetoder för att bidra med en säkrare och miljövänligare hantering och karakterisering av avfall är lika betydelsefullt för ett framtida funktionellt kretslopp. En befuktningssteknik kan förhindra partikelspridning av avfallet samtidigt som det kan ge en kompakt yta vid deponering som även kan vara fördelaktig vid urlakning. Koncentrationsnivåer av klorider och fluorider varierar mellan kulsinterverken som kan ge konsekvenser vid deponihantering. Extraktion av salter kunde genomföras från ett av kulsinterverken vilket leder till ett avfall med minskad kloridhalt som kan vara en miljömässig lösning vid deponering. / Today, the industrial sector has a responsibility to contribute to a sustainable environment which is regulated by corresponding legislation in areas for emission of pollutants and waste disposal. It includes processes for flue gas cleaning and a vision for the resulting waste flow. The combustion of fossil flue uses around the world results in sulfur emissions which negatively affect the environment and humans healthy. Different techniques exist to reduce sulfur oxides from flue gas and were classified as dry, semi-dry and wet methods and use different calcium-based sorbents to remove sulfur oxide and resulting in a purifier gas to release into the atmosphere.   This work aims to investigate the waste stream management generated from the desulfurization processes. This was achieved by chemical characterization, determination of the amount of unreacted sorbent and investigation of potential management methods such as thermal treatment and washing methods of the waste lime to identify the possible area of use and future possibility. The work has focused on LKAB:s three pelletizing plants in Kiruna where the main focus is on the waste stream generated from the desulfurization, i.e., waste lime. The concentration levels of the recovered sulfates in the waste stream variers between the pelletizing plants. The waste stream shows a composition that shows signs of relatively ineffective sulfur removal. All pelletizing plants have a considerable amount of remaining unreacted sorbent, Ca(OH)2, which results in an unused sorbent and can be seen as a resource instead of waste. The waste stream from the respective plant shows a significant amount of CaO after the thermal treatment, together with the constructed porous surface should be investigated to be used again in the process. Alternative management methods to contribute to safer and environment-friendly management and characterization of the waste are equally important for future functional circulation. A humidification technique can prevent the particle distribution of the waste and at the same time give a compact surface with landfilling, which can be advantageous for leaching. The concentration levels of chlorides and fluorides variers between the pelletizing plants and can result in consequences with landfill management. Extraction of salts could be implemented from one of the pelletizing plant and results in waste with decreased chloride content which can be seen as an environmental solution for landfilling.

Steel is the worlds most used metal and 2016 the produced amount of steel was measured to a total1630 MT where the Blast Furnace (BF) - Basic Oxygen Steelmaking (BOS) process, which is the mostcommon steel process, stands for 75% of the world’s current crude steel production.The BOS process works by blowing oxygen at high velocity through a hot metal bath consisting of hotmetal from the blast furnace mixed with fluxing agents as slag formers and up to 30 weights% scrap.Due to the high focus on environmental aspects throughout the world, the importance of utilizing andrecycling scrap and by-products such as slag and dust has increased. But when byproducts are recycled,the risk of impurities in the refined hot metal increases. To be able to control the impurities and reducethe risk of getting off-specification end product, it is important to understand when and where theimpurities end up.Zinc and chromium are two of these impurities that may cause issues to the process. To prevent thisfrom happening BlueScope Steel, a steel plant based in Wollongong, Australia, with a productioncapacity of 3 million tons of crude steel, wants to find out where these elements come from and howthey partition. For zinc, it is observed that most of it will end up in the offgas, while for chromium it isnoted that the majority exits with the steel and slag. It is assumed for both elements that the missingamount enters with the shredded steel scrap (shred) to meet the required mass balance using industrialdata. Results showed that the shred needs to contain between 0.312% and 0.515% zinc in order tosatisfy the zinc balance for year 2014 to 2019. For chromium, the range is from 0.315% to 0.371%.Data analyses carried out using SIMCA UMETRICS, which is a multivariate program used to performPrincipal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares (PLS) regression, and normal regressionsdone in Excel showed that zinc in the crude steel cannot be used to calculate or predict the partitioningfactors for zinc between slag, melt and off gases, due to a R2 (Goodness of fit) of 0.144, where the highera R2 value is the better the fit to the model. Slag showed better results with an R2 of 0.473 This regressionwas only done for heats with Zn contents above the detection limit, so it will most likely only beapplicable to heats where relatively high amounts of zinc are expected to end up in the slag. The amountof zinc that ends up in the offgas was above 95% for all the heats modelled.For chromium, results for predicting the partitioning between slag and melt showed greater promise,an R2 of 0.663 was obtained for regression of chromium in crude steel, and an R2 of 0.566 was obtainedfor regression of chromia in the slag. Both values are considered acceptable when analyzing plant data.When comparing the two, using the regression from chromium in the crude steel gives a slightly moreaccurate result, with a partitioning difference of only +/- 0.03 and a 97-99% accuracy, compared to +/-0.05 for chromia in the slag with a 95-98% accuracy.The model is used to compare how different amounts of shred will impact the partitioning of the twoelements analyzed. It also looks at how newer generations of filter cake, containing higher amounts ofzinc will impact the partitioning of zinc between the phases, especially the concentration of zinc thatreports to the dust.

Boliden’s mineral processing plant in Garpenberg wanted to investigate their zinc-regrinding circuit. The re-grinding circuit had performed subpar when running as the total recovery of zinc was lowered and problem with the dewatering of the final concentrates was also noted. Therefore, the zinc re-grinding circuit is currently not being used. Furthermore, it was noted during investigations about silicate depressant that the zinc circuit had problems with coarse sized sphalerite particles locked with silica. Which could perhaps be liberated with the re-grinding circuit. The purpose was therefore to investigate how a re-grinding step could be used to liberate locked sphalerite particles from gangue. The practical part of the thesis involved lab-scale SMD-mill, re-grinding of the scavenger concentrate and cleaner tailings which are the two streams being fed to the SMD-mill in the plant. The re-grind was done in three fractions: bulk, +90µm and +125 µm fraction with subsequent lab-scale flotation afterwards to identify how the re-grinding effected the flotation results. Also, a small QEMSCAN analysis was performed for the +90 µm fraction to identify how liberation was improved by re-grinding. The flotation trials were performed with two references and two different intensities for the re-grinds.  The results showed an overall increase in grade of zinc in the concentrate with increased grinding for all the trials. SiO2 and MgO content (typical elements for silicate gangue) was also reduced in the zinc concentrate, showing that re-grinding helped liberate locked sphalerite particles. The QEMSCAN results showed that the liberation of sphalerite particles in the +90 µm fractions increased with re-grinding. For the bulk fraction scavenger concentrate the zinc recovery increased slightly, for the +90 µm fraction scavenger concentrate, a slight decrease in zinc recovery could be seen after re-grinding. The decrease in recovery was larger for the cleaner tailings (bulk and +90 µm) and was decreased further with increased grinding. However, for the +125 µm fraction tests, zinc recovery was increased for both scavenger concentrate and cleaner tailing. The references showed an overall high recovery but a zinc grade in the concentrate close to the feed grade of zinc and contained a high grade of SiO2. Indicating that without re-grinding the amount of free sphalerite is low. Overall, the re-grind and flotation tests pointed towards that value can be created for the plant by re-grinding the scavenger concentrate and cleaner tailing.

CO2 separation is one of the most important roles in CO2 mitigation target as many human production activities (e.g., cement, iron and steel, and biogas productions) cause CO2 emissions. The solvent-based absorption is the most mature technology for CO2 separation, where different solvents capture CO2 either in chemical or physical absorptions. However, different solvents used in the process always suffer from various problems. For example, the high energy penalty for solvent regeneration, the high solvent loss caused by high volatility and the solvent degradation, and the equipment corrosion are the major concerns of chemical solvent. For the physical solvents, the co-absorption of components other than CO2 reduces the solvent selectivity and increases the operation complexity. Therefore, deeper knowledge about the developed process and new solvent development are the two major ways of overcoming the above-mentioned problems. The goal of this work was to perform systematic studies on both conventional process and novel solvent system(s) for CO2 separation. The CO2 separation with MEA-based process was selected in the field of the conventional approach to capture CO2 from the industrial flues gases. The MEA solvent concentration was identified first, and the effect of three selected parameters, i.e., CO2 concentration, gas flow rate, and CO2 removal rate on capital cost, operational cost, and annual total cost, was evaluated to reduce the energy demand and process cost. 20% MEA solvent is identified as the optimal concentration. According to the parameter study, the CO2 concentration shows the most significant effect, followed by the gas flow rate, and the CO2 removal rate causes the smallest effect. When varying the selected parameters, CAPEX has a greater change in percentage value than OPEX; however, OPEX was the most important one to the total cost owing to its larger absolute value (approximately 3 times of CAPEX). For the solvent development, a conventional polyamine PEHA was selected as it exhibits high thermal stability, low toxicity, and low vapor pressure. Lab testing indicates the 20 wt.% PEHA solution has the best CO2 absorption performance. By using the real bio-syngas from a pilot-scale fixed bed gasifier, the gases other than CO2 (i.e., CO, H2, CH4) were not absorbed in PEHA to any significant extent even at relatively high pressure, and their presence did not affect the CO2 absorption capacity significantly. 20 wt.% PEHA aqueous solvent is a promising chemical solvent for separating CO2 from bio-syngas. For the newly developed novel solvent, ionic liquid (IL) has drawn significant attention as a substitute of conventional solvents due to its superior properties, such as negligible vapor pressure, high thermal stability, and tunable structure. Among many studied ILs, the superbase IL named 1, 8-diazabicyclo-[5,4,0]undec-7-ene imidazole ([HDBU][IM]) shows a very promising CO2 absorption capacity (4.41 mol-CO2/kg-IL), while the high viscosity is a critical issue to cope with. Herein, adding cosolvent was selected as the method to mild the viscosity problem and maintain a high level of CO2 absorption capacity. The dimethyl ethers of polyethylene glycol (DEPG) was selected as the cosolvent of superbase-derived IL [HDBU][IM], and the optimal mass ratio (IL: cosolvent) was identified at 2:1. The temperature effect was studied, showing the high CO2 absorption capacity is favored with low temperature. The effect of gases (CH4, N2) presented in the inlet gas other than CO2 was positive in terms of CO2 selectivity. The thermodynamic modeling agreed well (ARD < 2.37%) with the experimental results. The [HDBU][IM]-DEPG binary system is a promising candidate for separating CO2 from CH4 and N2, and more research will be conducted in the future.

I dagens samhälle genereras en stor mängd avfall, där stora delar av avfallen förbränns vilket inte är gynnsamt för vare sig miljön eller klimatet. Därför finns det idag ett stort behov av klimatsmarta metoder där avfallen kan användas till att producera produkter som kan motverka klimatförändringar. Största delen av avfallen som genereras kommer från större företag som till exempel IKEA och de är i ständigt behov av nya metoder för att kunna använda sina avfall till klimatsmarta resurser. Att producera biokol av avfallen är en sådan klimatsmart metod, där biokolet är en hållbar produkt som både motverkar klimatförändringar och andra miljöproblem såsom övergödning. I denna rapport undersöktes två avfallsfraktioner från IKEA, vilka var Dust2k och Hogger. Det som undersöktes var hur lämpliga avfallsfraktionerna från IKEA är för produktion av biokol som skulle kunna appliceras i jordbruket samt hur denna lämplighet påverkas av avfallsfraktion och processförhållanden som används under pyrolysen. För att besvara frågeställningarna utfördes pyrolys på avfallsfraktionerna vid pyrolystemperaturerna 550℃ och 750℃, vilket gav fyra olika prover av biokol. Dessa prov analyserades med ett antal analysmetoder för att avgöra biokolets lämplighet som jordförbättrare och för att motverka klimatförändringar. De analyser som utfördes var elementaranalys, pH-mätning, termogravimetrisk analys (TGA), Brunauer-Emmet-Teller (BET) och svepelektronmikroskopi (SEM). Från pyrolysen och TGA kunde utbytet bestämmas, vilket uppgick till över 20% för samtliga prov. Elementaranalysen visade att biokol producerat av Hogger vid 900°C uppfyllde de EBC-krav som analyserades. Genom att mäta pH på avfallsfraktionerna samt biokolen gick det att se att pH höjdes under pyrolysen. Från BET och SEM erhölls information om porositet, ledningsförmåga och ytarea. Porositeten ökade med temperaturen och ledningsförmågan var högre för biokolet än biomassan. Ytarean låg mellan 347,2 m2/g och 422,8 m2/g och porvolymen mellan 0,173 cm3/g och 0,205 cm3/g. Det erhölls bäst egenskaper för avfallsfraktionen Hogger samt pyrolystemperaturen 750℃, vilket gjorde att slutsatsen att produktion av biokol från Hogger vid 750℃ lämpar sig bäst för användning som jordförbättrare kunde dras.

Bakgrund Kemiska processer pågår i allt det som kallas liv och hela vår omvärld består av fysikaliska fenomen. I förskolans verksamhet ska barn få möjlighet att utveckla en grundläggande förståelse för kemiska processer och fysikaliska fenomen. Kommunikation mellan förskollärare och barn är en viktig del i lärandet av de naturorienterande ämnena. Begynnande naturvetenskap är ett begrepp som används i frågan om vilket innehåll naturvetenskap ska ha i det pedagogiska arbetet med barn i förskolan. Begynnande naturvetenskap tar utgångspunkt i samspelet mellan barn och förskolläraren, där barns intresse och nyfikenhet styr det pedagogiska arbetet. Studien utgår ifrån Läroplansteorin. Syfte Syftet i denna studie är att ta reda på hur förskollärare tolkar och omsätter det läroplansmål som handlar om att förskolan ska sträva mot att barnen ska utveckla förståelse för kemiska processer och fysikaliska fenomen. Metod Studien utgår från en kvalitativ metod med intervju som redskap. Urvalet är sju förskollärare som varit verksamma i förskolan mer än fem år. Data har samlats in och sju intervjuer har analyserats. Resultat Resultatet visar att förskollärarna har olika tolkningar av kemiska processer och fysikaliska fenomen samt hur det omsätts i förskolans verksamhet. I följd av olika tolkningar framgår begränsningar som kan finnas i det pedagogiska arbetet med barnen. Kemiska processer relateras ofta till vattnets aggregationsformer, men även till kemiska blandningar och lösningar. Fysikaliska fenomen relateras till det fysikaliska området kraft och rörelse samt fenomenen lufttryck, friktion och flyta/sjunka. Majoriteten av förskollärarna beskriver utifrån erfarenheter att det finns en skillnad i arbetet med kemiska processer och fysikaliska fenomen med yngre respektive äldre barn i förskolan. Begränsningarna är förskollärarens egna inställning och kunskap till arbetet med kemiska processer och fysikaliska fenomen samt material- och tidsbrist och stora barngrupper.

Bioelectrocatalytic systems are based on biological entities, such as enzymes, whole cells, parts of cells or tissues, which catalyse electrochemical processes that involve the interaction between chemical change and electrical energy. In all cases, biocatalysis is implemented by enzymes, isolated or residing inside cells or part of cells. Electron transfer (ET) phenomena, within the protein molecules and between biological redox systems and electronics, enable the development of various bioelectrocatalytic systems, which can be used both for fundamental investigations of enzymatic biological processes by electrochemical methods and for applied purposes, such as power generation, bioremediation, chemical synthesis and biosensing. Electrical communication between the biocatalyst’s redox centre and an electrode is essential for the functioning of the system. This can be established using two main mechanisms: indirect ET and direct ET. The efficiency of the ET influences important parameters such as the turnover rate of the biocatalyst, the generated current density and partially the stability of the system, which in their turn determine response time, sensitivity, detection limit and operational stability of biosensing devices or the power densities and current output of biofuel cells, and hence should be carefully considered when designing bioelectrocatalytic systems. This thesis focuses on approaches that facilitate ET in bioelectrocatalytic systems based on indirect and direct ET mechanisms. Both fundamental aspects of ET in bioelectrocatalytic systems and applications of such systems for biosensing and power generation are considered. First, a new hydrophobic mediator for oxidases – unsubstituted phenothiazine and its improved ET properties in comparison with commonly used mediators are discussed. Application of the mediator in electrochemical biosensors is demonstrated by glucose, lactate and cholesterol sensing. Utilisation of mediated biocatalytic cholesterol oxidation, as the anodic reaction for the construction of a biofuel cell acting as a power supply and an analytical device at the same time, is investigated to deliver a selfpowered biosensor. Also the enhancement of mediated bioelectrocatalysis by employment of microelectrodes as a transducer is examined. The effect of surface roughness on the current response of the microelectrodes under conditions of convergent diffusion is considered. The applicability of the laccase-based system for total phenol analysis of weakly supported water is demonstrated. Finally, a new electrochemical approach derived from collision-based electrochemistry applicable for examination of the ET process of a single enzyme molecule is described. All together, the results presented in this thesis contribute to the solution of the ‘electronic coupling problem’, arising when interfacing biomolecules with electronics and limiting the performance of bioelectrocatalytic systems in specific applications. The developed methods to facilitate ET will hopefully promote future biosensing devices and biofuel cells. I believe the new approach for investigation of ET processes at a single enzyme molecule will complement existing single molecule techniques, giving further insights into enzymatic ET mechanisms at the molecular level and filling the gap between fundamental understanding of biocatalytic processes and their potential for bioenergy production.