During this PhD. thesis, the importance of methane-oxidizing bacteria (methanotrophs) and their ecological demands were studied on the longitudinal transect along an important European river - the River Elbe. However, it was necessary to adjust methodologies for precise measurements of methane oxidation in such a variable aquatic environment. Based on laboratory experiments and field measurements, several key methodological recommendations for future planning of methane oxidation rate estimations in an unknown environment have been identified or specified. In line with the variability of the river habitats, considerable heterogeneity was also found in the obtained data on methane concentration and methanotrophical activity. Probably, some of the most important information gathered during many field sampling campaigns is that sites with the highest methane concentration usually showed a very low activity of methanotrophic bacteria (resulting in higher methane emissions). These sites are predominantly human modified sections of the river, such as locks, weirs, harbors and canals. On the contrary, the free-flowing parts of the river, modified only by groynes, showed low level of methane concentration. And so groynes could represent a more effective solution and "natural-close" habitats of navigability of rivers.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:10:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DayaneLG_DISSERT.pdf: 2239805 bytes, checksum: 7c5ca3d63f1b06cc836a0c3ae876316c (MD5) Previous issue date: 2012-07-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Seaweeds are organisms known to exhibit a variety of biomolecules with pharmacological properties. The coast of Rio Grande do Norte has over 100 species of seaweeds, most of them not yet explored for their pharmacological potential. Sugars and phenolic compounds are the most studied of these being assigned a range of biological properties, such as anticoagulant , antiinflammatory, antitumor and antioxidant activities. In this work, we obtained methanolic extracts from thirteen seaweeds of the coast of Rio Grande do Norte (Dictyota cervicornis; Dictiopterys delicatula; Dictyota menstruallis; D. mertensis; Sargassum filipendula; Spatoglossum schr?ederi; Acanthophora specifera; Botryocladia occidentalis; Caulerpa cupresoides; C. racemosa; C. prolifera; C. sertularioides e Codium isthmocladum). They were evaluated as anticoagulant and antioxidant drugs, as well as antiproliferative drugs against the tumor cell line HeLa. None of the methanolic extracts showed anticoagulant activity, but when they were evaluated as antioxidant drugs all of extracts showed antioxidant activity in all tests performed (total antioxidant capacity, sequestration of superoxide and hydroxyl radicals, ferric chelation and reductase activity), especially the algae D. mentrualis, D. cilliolata and C. prolifera, who had the greatest potential to donate electrons.In addition, the ability of iron ions chelation appears as the main antioxidant mechanism of the methanolic extracts of these seaweeds mainly for the extract of the C. racemosa seaweed, which reached almost 100% activity. In the MTT assay, all extracts showed inhibitory activity at different levels againts HeLa cells. Moreover, D. cilliolata (MEDC) and D. menstrualis (MEDM) extracts showed specific activity to this cell line, not inhibiting the viability of 3T3 normal cell line, so they were chosen for detailing the antiproliferative mechanism of action. Using flow cytometry, fluorescence microscopy and in vitro assays we demonstrated that MEDC and MEDM induced apoptosis in HeLa cells by activation of caspases 3 and 9 and yet, MEDC induces cell cycle arrest in S phase. Together, these results showed that the methanolic extracts of brown seaweed D. menstrualis and D. cilliolata may contain agents with potential use in combatting cells from human uterine adenocarcinoma. This study also points to the need for more in-depth research on phytochemical and biological context to enable the purification of biologically active products of these extracts / Macroalgas marinhas s?o organismos conhecidos por apresentar uma diversidade de biomol?culas com propriedades farmacol?gicas. O litoral do Rio Grande do Norte apresenta mais de 100 esp?cies de macroalgas marinhas, a maioria delas ainda n?o explorada quanto ao seu potencial farmacol?gico. A??cares e compostos fen?licos s?o os compostos de macroalgas marinhas mais estudados, sendo atribu?da a estes uma gama de propriedades biol?gicas, como: atividade anticoagulante, antiinflamat?ria, antitumoral e antioxidante. Neste trabalho, foram obtidos extratos metan?licos de treze algas do litoral do Rio Grande do Norte (Dictyota cervicornis; Dictiopterys delicatula; Dictyota menstruallis; Dictyota mertensis; Sargassum filipendula; Spatoglossum schr?ederi; Acanthophora specifera;Botryocladia occidentalis;Caulerpa cupresoides; C. racemosa; C. prolifera; C. sertularioides e Codium isthmocladum), e esses foram avaliados quanto ao seu potencial anticoagulante, antioxidante e antiproliferativo. Nenhum dos extratos metan?licos apresentaram atividades anticoagulante, por?m quando avaliados com rela??o ao potencial antioxidante todos os extratos apresentaram atividade em quase todos os testes realizados (capacidade antioxidante total, sequestro de radicais super?xido e hidroxila, quela??o f?rrica e atividade redutora). Os extratos apresentaram resultados mais expressivos no teste de quela??o f?rrica, principalmente para o extrato da alga C. racemosa que chegou a quase 100% de atividade. Destaca-se tamb?m a capacidade de doar el?trons dos extratos, em especial, dasalgas D. mentrualis,D. cilliolata e C. prolifera que apresentaram os maiores potenciais. Nosestudos de citotoxidade, todos os extratos apresentaram atividades em diferentes n?veis frente as c?lulas tumorais HeLa, entretanto, os extratos de D. cilliolata (MEDC) e D. menstrualis (MEDM) apresentaram atividade espec?fica para esta linhagem celular, n?o apresentando citotoxidadepara as c?lulas3T3. Estudos com estes dois extratos utilizando t?cnicas de citometria de fluxo, microscopia de fluoresc?ncia e testes in vitro mostraram que MEDC e MEDM induzem a apoptose em c?lulas HeLa atrav?s da ativa??o das caspases 3 e 9 e ainda, MEDC induz a parada do ciclo celular na fase S. Juntos, esses resultados mostraram que os extratos metan?licos de algas marrom D. mentrualis e D. cilliolata podem conter agentes com potencial utiliza??o no combate de c?lulas de adenocarcinoma uterino humano. O presente estudo tamb?m aponta para a necessidade de investiga??es mais aprofundadas no ?mbito fitoqu?mico e biol?gico para se identificar produtos biologicamente ativos presentes nos extratos

This master thesis follows the bachelor thesis with the same name. It is looks into the analyses of the combi-cycle, the advantage of which is high efficiency and easy separation of CO2 for its storage and further usage. It introduces the Graz cycle, its thermal balance a basic arrangement. The calculation is attached in a separate .XLS file. At the end of the thesis, the result of the calculation is interpreted and the conditions under which the project would be realized are outlined.

I Sverige finns uppskattningsvis mellan 4000 och 8000 stycken deponier. De flesta av deponierna är nedlagda och år 2001 fanns det 142 stycken aktiva deponier för hushållsavfall. År 2010 hade antalet minskat till 76 stycken.  Vid nedbrytning av organiskt material i deponier bildas metanhaltig deponigas som bidrar till växthuseffekten. Utsläppens omfattning prognostiseras med hjälp av beräkningsmodeller, exempelvis IPCCs. Dessa modeller fordrar att antaganden görs av exempelvis andelen gas som utvinns via gasuppsamlingsutrustningen, det organiska materialets halveringstid och avfallets sammansättning och mängd. I Sverige görs antagandet att 60 procent av deponigasen samlas upp på deponier med gasuppsamlingsutrustning. Rapportens övergripande syfte var att undersöka hur osäkerheterna i de antaganden som görs kan inverka på de prognostiserade deponigasemissionerna. Syftet var också att bedöma om metangasutsläpp från deponier utgör ett stort eller försumbart tillskott av växthusgasutsläpp i jämförelse med andra källor. Detta gjordes genom en känslighetsanalys som baserades på en litteraturstudie, IPCC- prognostiserade metanmängder samt genom intervjuer med deponiägare.   Prognostiserad metangasproduktion från landets deponier jämfördes med uppskattad metangasproduktion, där det senare baserades på utvunna mängder i landet och en uppskattad utvinningsgrad på 60 procent. Prognostiserad metangasmängd jämfördes med en uppskattad mängd metan, där den senare baserades på utvunna gasmängder i landet och uppskattad utvinningsgrad. Omfattningen av emissionerna gjordes genom känslighetsanalys där utvinningsgrad hos gasuppsamlingssystemets varierades mellan 30 och 80 procent. De utvunna gasmängderna har varit relativt konstanta de senaste tio åren trots att antalet deponier med gasuppsamlingsutrustning minskat från 75 till 47 stycken och att deponeringsförbud har instiftats. Den antagna halveringstiden på 7,5 år torde därför vara för lågt ansatt vilket också styrks av den dåliga nedbrytningen i flera äldre deponier, minskade mängder deponerat avfall samt att inget organiskt material deponeras sedan 2005. Sveriges huvudsakliga metankällor är jordbrukssektorn och deponier från avfallssektorn. År 1990 var de prognostiserade utsläppen från de två sektorerna ungefär lika stora. Fram till år 2010 har de prognostiserade utsläppen från deponier halverats medan utsläpp från jordbruket ligger på ungefär samma nivå som tidigare.   Ur den enskilda deponins perspektiv kan det konstateras att utvinningsgraden hos gasuppsamlingssystemet varierar i både ett kortsiktigt och i ett långsiktigt perspektiv. Beroende på när en mätning utförs kommer en viss variation uppvisas i gasutvinningssystemets utvinningsgrad dvs både emitterade och uppsamlade gasmängder varierar mellan mättillfällena.  Det kan konstateras att en stor osäkerhet byggs in i den beräknade årsproduktionen av metangas när metanmängderna beräknas med hjälp av medelvärden från ett fåtal mätningar utförda under korta mätperioder. Statistiska Centralbyrån har gjort beräkningar av den årliga utvinningsgraden. Dessa beräkningar har grundats på faktiska utvunna mängder som jämförts med beräknade totala mängder. För en enskild deponi kan skillnaderna mellan de beräknade och faktiska mängderna vara stora vilket medför att utvinningsgraden eller produktionen är svårbedömd både för den enskilda deponin och på nationell nivå.   Potentialen för gasutvinning i deponier bedöms i det här examensarbetet vara större än vad som har prognostiserats. Perioden för gasuttag sträcker sig längre än vad man trott med anledning av att mycket av det organiska materialet i gamla deponier fortfarande inte har brutits ner, samt att gasproduktion fortfarande sker. Med anledning av de låga driftskostnaderna bör deponigasutvinning fortskrida så länge som det är tekniskt möjligt och ekonomiskt hållbart. Genom provtagningar av avfallet i kombination med mätningar som sträcker sig över längre perioder, skulle bättre kännedom om metangasproduktionen i deponier kunna fås. / There are a large number of landfill sites in Sweden. The total number is estimated to be somewhere between 4000 to 8000 landfills. In 2007 there were 142 landfill sites still operating, three years later the number of operating landfills decreased to 76. The municipalities are at present carrying out an inventory of old landfill sites in Sweden. The focus is on the location and risk classification of the landfill sites. There is a substantial uncertainty of the content and the progress of the degradation process unless the landfill is dug out. Methane containing landfill gas is produced when the organic matter in the waste is degraded. Since methane is a potent green house gas the emissions of landfill gas will contribute to the green house effect.   The extent of the emissions is usually quantified using the IPCC model or similar. The models require certain estimations to be made such as the amount of gas that is extracted, the half-life of the organic matter and the composition of the waste. The aim of the report was therefore to look into these estimations and how these can effect the landfill gas production. The aim was also to evaluate whether the methane emissions from landfills is a major contributor to the green house gas emissions in comparison to other sources. The master thesis has been carried out through a literature study and interviews with landfill owners that resulted in a sensitivity analysis.     The plausibility of the IPCC model was studied by carrying out a sensitivity analysis of the efficiency of the gas extraction system and how this will influence the total emissions of landfill gas.  An overview of the connection between the land fill gas production and the decomposition of the organic matter could be realized by analyzing the material in the landfill through tests on different depths in the landfill when drilling new gas wells. The extracted amounts of landfill gas are also contradictive to the estimation of the half-life of 7,5 years that is assumption regularly made within the IPCC- model. This theory is supported by the inadequate decomposition of organic material in old landfill sites. The reduced amounts of waste that is landfilled and the prohibition of landfilling of organic and combustible waste in 2005 are also supporting this theory. The main methane sources in Sweden are ruminants from the agricultural sector and landfills. In 1990 the forecast of the methane emissions of the two sectors were equal. The forecast of today shows that the agricultural emissions are more or less the same but the emissions from landfill are halved.   Another conclusion was that the efficiency of the gas extraction is varying in a short- term and in a long-term perspective. Depending on when a measurement is carried out there will be a variation of the efficiency of the gas extraction system. Anyhow annual values of the extracted amounts are calculated based on a few occasional measurements over very short time periods.  Moreover, the yearly efficiency is determined based on real extracted values of methane and calculated total values of methane production that are non-comparable.   The potential of gas extraction is probably larger than what has been predicted and the period of gas extraction is probably longer than expected. Supported by the low operation costs for the gas extraction the extraction should be carried out as long as it is technically possible and economically reasonable.  Analyzing the material in the landfill site will increase the understanding of the gas production and the degradation of the waste in the landfill.

The aim of this project was to quantify the greenhouse gas (GHG) emissions from the degassing process ofhydroelectrical reservoirs in tropical regions.Reservoirs represent 25 % of the total area of man-made freshwater systems and are a source of GHG emissions tothe atmosphere. There are plans to construct an additional ca 3700 medium and large hydropower dams with theaim to double the current global energy production by hydropower. The majority of these are planned to be constructed in tropical regions. By understanding the processes controlling GHG emissions from these hydropowerreservoirs, the design of new hydropower plants can be developed to minimize the emissions.This project were designed to investigate GHG emissions from the turbines of two reservoirs in Brazil, as partof the larger ”Hydrocarb” project that investigates the total emissions from a number of reservoirs in Brazil. Toestimate the GHG emissions from the degassing process, a sampling campaign in the reservoir Chapeu D’Uvaswas conducted in April 2020 .Water samples from the entire water column at the water inlet, and directly afterthe dam were taken by using a sampling technique that involved a newly developed deep-water sampler. Themethane concentration was then analyzed for each depth of the water column and in the water directly after theoutlet. The results showed that at the deep layers with low oxygen concentration in the water column containedhigh concentrations of methane. These high methane concentrations were also found in the water at the outlet.This method was also planned to be used for the hydropower reservoir Funil, but due to the global COVID-19pandemic the campaigns were canceled. A modeling approach was instead constructed with the aim to modelthe methane concentration at the intake of the water in Funil, and to estimate the degassing as the water passesthe turbines. The first stage of this modeling approach was made within this study, where temperature profiles ofthe reservoir were modeled. The predicted profiles matched the observed temperatures profiles with a root meansquare error of 1.5 ◦C. The study concluded that the method of collecting methane concentrations throughout thefull water profile using the sampler were successful and can be used to examine methane concentration at the levelof the water inlet in reservoirs. The methane emission from the outlet at Chapeu D’Uvas was estimated to below contributing to 1.1 % of the total greenhouse gas emissions from the reservoir. For the modelling of methaneconcentration in water columns, the first part of the method to model daily temperature profiles that can be usedto implement empirical models of oxygen demand and methane production in the model.

Methane and oxygen are a promising propellant combination in future rocket propulsion engines mainly due to its advantages like reusability and cost reduction. In order to have a comprehensive understanding of this propellant combination extensive research work is being done. Especially, for reusable rocket engines the thermal calculations become vital as an effective and efficient cooling system is crucial for extending the engine life. The design of cooling channels may significantly be influenced by radiation. Within the framework of this thesis, the gas radiation heat transfer is modelled for CFD simulation of rocket thrust chambers and analysed for the 𝐶𝐻4/𝑂2 fuel combination. The radiation is modelled within ArianeGroup’s in-house spray combustion CFD tool - Rocflam3, which is used to carry out the simulations. Radiation properties can have strong influence for certain chemical compositions, especially 𝐶𝑂2 and 𝐻2𝑂 which are the products of the 𝐶𝐻4 and 𝑂2 combustion. A simplified gas radiation transport equation is implemented along with various spectral models which compute the gas emissivity for higher temperature. Also, Rocflam-II code which has an existing gas radiation model is used to compare and validate the simplified model. Finally the combination of the convective and radiative heat transfer values are compared to the experimental test data. In contrast to the previously existing emissivity models with a certain temperature limit, the model used here enables the inclusion for the total emissivity of 𝐶𝑂2 and 𝐻2𝑂 for temperatures up to 3400 K and hence more appropriate for hydrocarbon combustion in space propulsion systems. It turns out that the gas radiation is responsible for 2-4% of the total heat flux for a 𝐶𝐻4/𝑂2 combustion chamber with maximum integrated temperature of 2700 K. The influence of gas radiation would be greater than 4% respective of the integrated temperature. Gas radiation heat flux effects are higher in stream-tube combustion zone compared to the other sections of the thrust chamber. The individual contribution of radiative heat flux by 𝐶𝑂2 was noted to be 1.5-2 times higher than that to 𝐻2𝑂. It was shown that the analytically derived simplified expression for gas radiation along with the various spectral models had reasonable approximation of the measured radiation. The estimated radiation was correct to the measured radiation from the Rocflam-II model for a temperature range of 400-3400 K. / Metan och syre är en lovande kombination av drivmedel i framtida raketframdrivningsmotorer främst på grund av dess fördelar som återanvändbarhet och kostnadsminskning. För att få en omfattande förståelse av denna drivmedelkombination görs ett omfattande forskningsarbete. Speciellt för återanvändbara raketmotorer blir värmeberäkningarna viktiga eftersom ett effektivt och effektivt kylsystem är avgörande för att förlänga livslängden på motorn. Utformningen av kylkanaler kan betydligt påverkas av strålning. Inom ramen för denna avhandling modelleras gasstrålningsvärmeöverföringen för CFD-simulering av rakettryckkamrar och analyseras för 𝐶𝐻4/𝑂2 -bränslekombinationen. Strålningen är modellerad i ArianeGroup’s egen förbränning CFD-verktyg - Rocflam3, som används för att utföra simuleringarna. Strålningsegenskaper kan ha starkt inflytande för vissa kemiska kompositioner, särskilt 𝐶𝑂2 och 𝐻2𝑂 som är produkterna från förbränningen 𝐶𝐻4 och 𝑂2. En förenklad gasstrålningstransportekvation implementeras tillsammans med olika spektralmodeller som beräknar gasemissiviteten för högre temperatur. Dessutom används Rocflam-II-kod som har en befintlig gasstrålningsmodell för att jämföra och validera den förenklade modellen. Slutligen jämförs kombinationen av konvektiva och strålningsvärmeöverföringsvärden med de experimentella testdata. Till skillnad från de tidigare existerande utsläppsmodellerna med en viss temperaturgräns möjliggör modellen som används här att inkludera den totala emissiviteten för 𝐶𝑂2 och 𝐻2𝑂 för temperaturer upp till 3400 K och därmed mer lämplig för kolväteförbränning i rymdframdrivningssystem. Det visar sig att gasstrålningen svarar för 2-4% av det totala värmeflödet för en 𝐶𝐻4/𝑂2 förbränningskammare med maximal integrerad temperatur på 2700 K. Påverkan av gasstrålning skulle vara större än 4% av den integrerade temperaturen. Effekter på värmeströmning av gasstrålning är högre i strömrörs förbränningszon jämfört med de andra sektionerna av tryckkammaren. Det individuella bidraget från strålningsvärmeflöde med 𝐶𝑂2 noterades vara 1.5-2 gånger högre än det 𝐻2𝑂. Det visades att det analytiskt härledda förenklade uttrycket för gasstrålning tillsammans med de olika spektralmodellerna hade en rimlig tillnärmning av det uppmätta strålning. Den uppskattade strålningen var korrekt den uppmätta strålningen från Rocflam-II-modellen för ett temperaturintervall på 400-3400 K.

Methane and oxygen are a promising propellant combination in future rocket propulsion engines mainly due to its advantages like reusability and cost reduction. In order to have a comprehensive understanding of this propellant combination extensive research work is being done. Especially, for reusable rocket engines the thermal calculations become vital as an effective and efficient cooling system is crucial for extending the engine life. The design of cooling channels may significantly be influenced by radiation. Within the framework of this thesis, the gas radiation heat transfer is modelled for CFD simulation of rocket thrust chambers and analysed for the 𝐶𝐻4/𝑂2 fuel combination. The radiation is modelled within ArianeGroup’s in-house spray combustion CFD tool - Rocflam3, which is used to carry out the simulations. Radiation properties can have strong influence for certain chemical compositions, especially 𝐶𝑂2 and 𝐻2𝑂 which are the products of the 𝐶𝐻4 and 𝑂2 combustion. A simplified gas radiation transport equation is implemented along with various spectral models which compute the gas emissivity for higher temperature. Also, Rocflam-II code which has an existing gas radiation model is used to compare and validate the simplified model. Finally the combination of the convective and radiative heat transfer values are compared to the experimental test data. In contrast to the previously existing emissivity models with a certain temperature limit, the model used here enables the inclusion for the total emissivity of 𝐶𝑂2 and 𝐻2𝑂 for temperatures up to 3400 K and hence more appropriate for hydrocarbon combustion in space propulsion systems. It turns out that the gas radiation is responsible for 2-4% of the total heat flux for a 𝐶𝐻4/𝑂2 combustion chamber with maximum integrated temperature of 2700 K. The influence of gas radiation would be greater than 4% respective of the integrated temperature. Gas radiation heat flux effects are higher in stream-tube combustion zone compared to the other sections of the thrust chamber. The individual contribution of radiative heat flux by 𝐶𝑂2 was noted to be 1.5-2 times higher than that to 𝐻2𝑂. It was shown that the analytically derived simplified expression for gas radiation along with the various spectral models had reasonable approximation of the measured radiation. The estimated radiation was correct to the measured radiation from the Rocflam-II model for a temperature range of 400-3400 K. / Metan och syre är en lovande kombination av drivmedel i framtida raketframdrivningsmotorer främst på grund av dess fördelar som återanvändbarhet och kostnadsminskning. För att få en omfattande förståelse av denna drivmedelkombination görs ett omfattande forskningsarbete. Speciellt för återanvändbara raketmotorer blir värmeberäkningarna viktiga eftersom ett effektivt och effektivt kylsystem är avgörande för att förlänga livslängden på motorn. Utformningen av kylkanaler kan betydligt påverkas av strålning. Inom ramen för denna avhandling modelleras gasstrålningsvärmeöverföringen för CFD-simulering av rakettryckkamrar och analyseras för 𝐶𝐻4/𝑂2 -bränslekombinationen. Strålningen är modellerad i ArianeGroup’s egen förbränning CFD-verktyg - Rocflam3, som används för att utföra simuleringarna. Strålningsegenskaper kan ha starkt inflytande för vissa kemiska kompositioner, särskilt 𝐶𝑂2 och 𝐻2𝑂 som är produkterna från förbränningen 𝐶𝐻4 och 𝑂2. En förenklad gasstrålningstransportekvation implementeras tillsammans med olika spektralmodeller som beräknar gasemissiviteten för högre temperatur. Dessutom används Rocflam-II-kod som har en befintlig gasstrålningsmodell för att jämföra och validera den förenklade modellen. Slutligen jämförs kombinationen av konvektiva och strålningsvärmeöverföringsvärden med de experimentella testdata. Till skillnad från de tidigare existerande utsläppsmodellerna med en viss temperaturgräns möjliggör modellen som används här att inkludera den totala emissiviteten för 𝐶𝑂2 och 𝐻2𝑂 för temperaturer upp till 3400 K och därmed mer lämplig för kolväteförbränning i rymdframdrivningssystem. Det visar sig att gasstrålningen svarar för 2-4% av det totala värmeflödet för en 𝐶𝐻4/𝑂2 förbränningskammare med maximal integrerad temperatur på 2700 K. Påverkan av gasstrålning skulle vara större än 4% av den integrerade temperaturen. Effekter på värmeströmning av gasstrålning är högre i strömrörs förbränningszon jämfört med de andra sektionerna av tryckkammaren. Det individuella bidraget från strålningsvärmeflöde med 𝐶𝑂2 noterades vara 1.5-2 gånger högre än det 𝐻2𝑂. Det visades att det analytiskt härledda förenklade uttrycket för gasstrålning tillsammans med de olika spektralmodellerna hade en rimlig tillnärmning av det uppmätta strålning. Den uppskattade strålningen var korrekt den uppmätta strålningen från Rocflam-II-modellen för ett temperaturintervall på 400-3400 K.

24 % of the Northern Hemisphere’s landmass is underlain by permafrost. 1 700 billion tonnes of organic carbon (C) is stored in the permafrost, and the ongoing climate change lead to permafrost thawing and carbon release. This study examines the extent of thawing permafrost and the estimated carbon emissions as a consequence of permafrost thawing. The results show an estimated decrease of near-surface permafrost up to 81% before 2100 due to an increase of the average global temperature. Thawing permafrost releases CO2 and CH4 to the atmosphere, which amplifies the greenhouse effect and creates a positive feedback to global warming. The magnitude of the positive feedback is uncertain but an average of 178 Pg C is expected to release to the atmosphere by 2100 if the anthropogenic emissions continues. A potential increase in biomass due to favorable growing conditions is not expected to offset the carbon emissions.

Wetlands are globally important biogeochemical hotspots, and their roles as either significant sources of greenhouse gas or carbon sinks are strongly controlled by environmental drivers such as carbon, nitrogen, and phosphorus availability, which can stimulate emission of three greenhouse gases: nitrous oxide (N2O), carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). Mounting evidence suggests that aquatic invertebrate activity can enhance wetland greenhouse gas flux, through bioturbation and bioirrigation of surrounding sediments. However, waterbirds reduce the density of aquatic invertebrates, which could potentially reduce greenhouse gas flux. Alternatively, the nutrient contents of waterbird guano may stimulate microbial activity responsible for these gas fluxes. The research project FLAMMINGGOS (Functional Links in Avian, Microbial, Macrophyte, and INvertebrate Greenhouse Gas Output Stimulation) aims to test the relative strength of top-down and bottom-up effects of predatory waterbirds on wetland greenhouse gas fluxes. This study is a part of the FLAMMINGGOS project and studied the bottom-up stimuli effects of methane flux, through addition of waterbird guano to sediment cores sampled from three sites in Doñana, Spain. Guano did not enhance methane flux; on the contrary, the overall flux rates decreased after guano addition for one site. There was also a positive correlation between methane flux and the presence of benthic invertebrates. This suggests that the top-down gas-stimuli effects of waterbirds may be stronger than the bottom-up; benthivorous waterbirds, such as flamingos, may lessen the emissions of CH4 through predation on benthic invertebrates. Further research is however required to fully understand these interactions and gas flux stimuli effects. / FLAMMINGGOS

<p>Katalytisk förbränning är en lovande teknik för användning vid kraftgenerering, särskilt för</p><p>gasturbiner. Genom att använda katalytisk förbränning kan man nå mycket låga emissioner av kväveoxider</p><p>(NOX), kolmonoxid (CO) och oförbrända kolväten (UHC) samtidigt, vilket är svårt vid</p><p>konventionell förbränning. Förutom att man erhåller låga emissioner, kan katalytisk förbränning stabilisera</p><p>förbränningen och kan därmed användas för att uppnå stabil förbränning för gaser med låga</p><p>värmevärden. Denna avhandling behandlar huvudsakligen högtemperaturdelen av den katalytiska</p><p>förbränningskammaren. Kraven på denna del har visat sig svåra att nå. För att den katalytiska förbränningskammaren</p><p>ska kunna göras till ett alternativ till den konventionella, måste katalysatorer</p><p>med bättre stabilitet och aktivitet utvecklas.</p><p>Målet med denna avhandling har varit att utveckla katalysatorer med högre aktivitet och stabilitet,</p><p>lämpliga för högtemperaturdelen av en katalytisk förbränningskammare för förbränning av naturgas.</p><p>En mikroemulsionsbaserad framställningsmetod utvecklades för att undersöka om den kunde ge</p><p>katalysatorer med bättre stabilitet och aktivitet. Bärarmaterial som är kända för sin stabilitet, magnesia</p><p>och hexaaluminat, framställdes med den nya metoden. Mikroemulsionsmetoden användes också</p><p>för att impregnera de framställda materialen med de mer aktiva materialen perovskit (LaMnO3) och</p><p>ceriumdioxid (CeO2). Det visade sig att mikroemulsionsmetoden kan användas för att framställa katalysatorer</p><p>med bättre aktivitet jämfört med de konventionella framställningsmetoderna. Genom att</p><p>använda mikroemulsionen för att lägga på aktiva material på bäraren erhölls också en högre aktivitet</p><p>jämfört med konventionella beläggningsstekniker.</p><p>Eftersom katalysatorerna ska användas under lång tid i förbräningskammaren utfördes också en</p><p>åldringsstudie. Som jämförelse användes en av de mest stabila materialen som rapporterats i litteraturen:</p><p>LMHA (mangan-substituerad lantan-hexaaluminat). Resultaten visade att LMHA deaktiverade</p><p>mycket mer jämfört med flera av katalysatorerna innehållande ceriumdioxid på hexaaluminat som</p><p>framställts med den utvecklade mikroemulsionstekniken.</p> / <p>Catalytic combustion is a promising technology for power applications, especially gas turbines.</p><p>By using catalytic combustion ultra low emissions of nitrogen oxides (NO_X), carbon monoxide (CO)</p><p>and unburned hydrocarbons (UHC) can be reached simultaneously, which is very difficult with conventional</p><p>combustion technologies. Besides achieving low emission levels, catalytic combustion can</p><p>stabilize the combustion and thereby be used to obtain stable combustion with low heating-value</p><p>gases. This thesis is focused on the high temperature part of the catalytic combustor. The level of</p><p>performance demanded on this part has been proven hard to achieve. In order to make the catalytic</p><p>combustor an alternative to the conventional flame combustor, more stable catalysts with higher activity</p><p>have to be developed.</p><p>The objective of this work was to develop catalysts with higher activity and stability, suitable</p><p>for the high-temperature part of a catalytic combustor fueled by natural gas. A microemulsion-based</p><p>preparation method was developed for this purpose in an attempt to increase the stability and activity</p><p>of the catalysts. Supports known for their stability, magnesia and hexaaluminate, were prepared using</p><p>the new method. The microemulsion method was also used to impregnate the prepared material with</p><p>the more active materials perovskite (LaMnO₃) and ceria (CeO₂). It was shown that the microemulsion</p><p>method could be used to prepare catalysts with better activity compared to the conventional</p><p>methods. Furthermore, by using the microemulsion to apply active materials onto the support a</p><p>significantly higher activity was obtained than when using conventional impregnation techniques.</p><p>Since the catalysts will operate in the catalytic combustor for extended periods of time under</p><p>harsh conditions, an aging study was performed. One of the most stable catalysts reported in the</p><p>literature, LMHA (manganese-substituted lanthanum hexaaluminate), was included in the study for</p><p>comparison purposes. The results show that LMHA deactivated much more strongly compared to</p><p>several of the catalysts consisting of ceria supported on lanthanum hexaaluminate prepared by the</p><p>developed microemulsion method.</p>