Fossil fuel resources are not limitless so alternative renewable recourses are needed to fill the void that inevitably will be created once the supplies of this resource start do dwindle. Biomass has the potential to fill this void. Today only a small part of the world annual production of biomass is utilized by humankind, while the rest is allowed to decay naturally. To utilize this renewable resource in the production of fuel and chemicals, the so called bio-refineries specialized in fractionation and making use of all component of the biomass are needed. Ionic liquids could aid in this task. Ionic liquids (ILs) have shown great potential in the field of biomass processing in general and in the pretreatment of (ligno)-cellulose in particular. However, a few things need to be addressed before any large-scale processing can be considered: Finding new routes for IL synthesis that make "on-site" production possible; Investigation into the challenges facing IL pretreatment of (ligno)-cellulose such as possible depolymerization of cellulosic material during the pretreatment and investigating what influence different ILs have on the pretreatment of cellulosic material by methods like enzymatic hydrolysis. This work aims to address these issues and will present a route for IL synthesis making use of alcohols and carboxylic acids both commonly found in a biorefinery. Some of these ILs have also been tested for their ability of dissolve cellulose. Furthermore, this work will address the possibilities but also challenges upon IL-mediated (ligno)-cellulose processing. This includes investigating several ILs and their efficiency as a pretreatment solvent for enzymatic hydrolysis; these studies involve a large variety of different cellulosic materials. This work demonstrated that depolymerization during the IL pretreatment is a possibility and that this can complicate the recovery processes. Furthermore, this work gives guidance into what type of ILs might be suited as pretreatment solvents for different cellulosic materials, including amorphous and crystalline cellulose, processed and native lignocellulose, different types of wood samples and hemicellulose.

Increasing atmospheric reactive nitrogen (Nr), as consequence of human activities, has generated accumulation of nitrate (NO3-) in Arctic regions. The Arctic has fragile nitrogen limited ecosystems that can be altered by increases of dry or wet deposition of Nr. Ice cores have shown increments of twofold in nitrogen deposition over Greenland and Svalbard during the 20th century. Ice core NO3- stable isotopes, (δ15N-NO3- and δ18O-NO3-), have the potential to serve as proxy of nitrogen oxides (NOx) sources and atmospheric oxidation pathways. NO3- is difficult to interpret in ice since it has several sources and experiences post-depositional processes, e.g. photolysis, relocation, evaporation and diffusion. The present work shows the results of NO3- and NO3- stable isotopes analyses of ice cores, snow and precipitation from Svalbard, in order to obtain records of natural and anthropogenic sources of NO3-. In addition, meltwater percolation effects on the snowpack ion content were also studied. A comparison between NO3- records from different Svalbard ice cores and NOx and SOx emission profiles from different regions shows that the major source regions affecting Svalbard are Western Europe and North America, followed by Central Europe and former USSR. Post-1950s δ15N-NO3- measured at Lomonosovfonna is influenced mainly by fossil fuel combustion, soil emissions, and forest fires. There is an east-west gradient in snow NO3- stable isotopes during 2010/2011, with lower δ15N-NO3- and higher δ18O-NO3- values at eastern sites; the results evidence differences in the origin of air masses arriving at Svalbard sites, mainly Eurasia, to the eastern sites, and Northern Europe to the western sites. The effects of post-depositional change on the ice core chemistry were studied, finding that 45% of annual snowpack suffers melt at Lomonosovfonna during the last 60 years. Percolation lengths were estimated as ≈1 m for most of ions; therefore, it is expected that the atmospheric ionic signal is preserved at annual or bi-annual resolution within the last 60 years at the Lomonosovfonna summit. The results presented here suggest that NO3- stable isotopes from Svalbard ice cores are useful to describe different sources and source regions of NOx, contributing to the assessment of nitrogen enrichment for this region. / Halten av reaktivt kväve (Nr) har ökat i atmosfären som en följd av mänskliga aktiviteter och har lett till en anrikning av nitrat (NO3-) nedfallet i Arktis. Ekosystemen i de Arktiska områdena är mycket sköra och extremt anpassade till den låga tillgången på tillgängligt kväve, ett förhållande som drastiskt kan ändras genom en ökad våt och torr deposition av Nr. Studier av iskärnor från både Grönland och Svalbard har visat på en fördubbling av kvävenedfallet under de senaste hundra åren. Potentiellt så kan analyser av kvävets och syrets stabila isotoper (δ15N-NO3- and δ18O-NO3-) i nitrat från iskärnor ge information om de kväveoxidkällor, oxidations- och transportvägar som påverkar nitrat halten i Arktis. Dock är nitrat sammansättningen i is svårtolkat eftersom det nitrat som återfinns i isen kan härstamma från flera olika källor och där även flera post-depositionsprocesser har beskrivits, t.ex. fotolys, evaporation, diffusion och omlokalisering som följd av snösmältning. Denna doktorsavhandling använder såväl nitrat halter som des stabila isotoper från iskärnor, snö- och nederbördsprover från Svalbard, för att fastställa de naturliga och antropogena källor av nitrat som influerar denna del av Arktis. I tillägg till detta så har även snösmältningsförsök gjorts för att undersöka hur nitratet påverkas av perkolationsprocesser. En jämförelse av nitratkompositionen mellan iskärnor och snöprofiler från olika delar av Svalbard visar att de huvudsakliga källregionerna för Nr till denna del av Arktis är Västeuropa och Nordamerika, följt av Centraleuropa och forna Sovjetunionen. För perioden 1950 och fram till i dag så påvisar δ15N-NO3- värden mätt från en Lomonosovfonna (centrala Svalbard) iskärna en stark influens från förbränning av fossila bränslen följt av utsläpp från åkermarker samt för de sista tio åren en influens av Ryska skogsbränder. Generellt så finns det även en öst-västlig gradient bland de stabila isotoperna av nitrat, med lägre δ15N-NO3- och högre δ18O-NO3- värden på Svalbards östsida i 2010/2011. Resultaten visar på en skillnad i ursprungskällan av luftmassor, där östra Svalbard påverkas mest av luft från Eurasien medan västra Svalbard påverkas med av Nordeuropa. När det gäller perkolationens effekt på jonkoncentrationen, så påvisar 60 års iskärnedata att 45% av den årliga vinterackumulationen smälts bort under sommaren på Lomonosovfonna. Detta medför en förflyttning av de flesta joner nedåt i snön, med en perkolationslängd på ca 1 m, och den ursprungliga nitrat sammansättningen förväntas därför bevaras på årlig eller vartannat års basis. Resultaten som presenteras här tyder på att iskärnedata, vad gäller nitrat och dess stabila isotoper, från Svalbard är representativa för att beskriva de olika källor och regioner som bidrar till kvävetillförseln i denna del av Arktis.

Syftet med studien var att undersöka effekter på frögroning i form av procentuell frögroning och mean germination time (MGT) för några vanligt förekommande vägkantsväxter till följd av saltning av vägar. Frön från (Prunella vulgaris), getväppling (Anthyllis vulneraria), grått saltgräs (Puccinella distans), grässtjärnblomma (Stellaria graminea) och tjärblomster (Viscaria vulgaris) fördelades i petriskålar och utsattes för mannitol- och natriumkloridlösningar av osmotisk potential -0,3, -0,6 och -0,9 MPa. Mannitol användes för att skilja osmotiska effekter från joniska effekter som natriumklorid ger upphov till. Kontroller med avjoniserat vatten visade frögroning i frånvaro av osmotiska- och joniska effekter. Den procentuella frögroningen var högst i kontrollerna för samtliga arter och minskade med en lägre osmotisk potential. Tjärblomster visade sig gro bäst under samtliga behandlingar. Lägst procentuell groning hade grått saltgräs och grässtjärnblomma. Det tog längre tid för alla arter att gro under en lägre osmotisk potential. Tjärblomster och getväppling visade sig mest känsliga mot abiotiska förändringar och grodde långsammast i förhållande till kontroller för respektive art. Vilket ämne som fröna utsattes för hade ingen påverkan på procentuell groning och MGT, vilket tyder på att det är osmotiska effekter som påverkar arternas frögroning. / The aim of this study was to investigate effects of lowered osmotic potential and osmotic agents on seedling germination and mean germination time (MGT) of some common roadside plants. Seeds of Prunella vulgaris, Anthyllis vulneraria, Puccinella distans, Stellaria graminea and Viscaria vulgaris were distributed in petri dishes and exposed to mannitol and sodium chloride solutions with osmotic potential of -0.3, - 0.6 and -0.9 MPa. Mannitol was used to distinguish osmotic effects from ionic effects caused by sodium chloride. Controls with distilled water showed germination in the absence of osmotic and ionic effects. The percentage of emerged seedlings were highest in controls for all species and decreased with a lower osmotic potential. Viscaria vulgaris had the highest percentage of emerged seedlings across all treatments. The lowest percentage of emerged seedlings had Puccinella distans and Stellaria graminea. It took longer time for all species to germinate under a lower osmotic potential. Viscaria vulgaris and Anthyllis vulneraria turned out to be most sensitive to abiotic changes and grew slowest in relation to controls. There was no difference in the impact of the osmotic agent on percentage germination and MGT, indicating that it is mainly the osmotic effect that affects the seed germination.

Degradation of steel pipes in district heating systems is often a result of corrosion processes. To maintain the power in the systems the pipes gets replaced when they have been worn-out, resulting in high cost and long service time due to excavation. A more affordable and time- effective method is known to be relining which implies renovation and facing of the already existing pipes. This thesis covers an initial review of the applicability of a polyamide curing solvent-free epoxy based relining for lifetime extension of corroded pipes in Stockholm Exergi's pipeline network. The research study is comprised of a literature search focusing on the permeability properties of epoxy coatings, an experimental part where the actual coating was tested for defined parameters similar to the prevailing ones in the system of Stockholm Exergi and finally an evaluation of the usability of the coating. Critical parameters such as the adhesion between the coating and the steel substrate, the sorption of water within the coating and the emit of Bisphenol A were carefully investigated during the analysis. Analysis methods such as pull of test, TGA, DSC and GC-MS were utilized in order to investigate the critical parameters. The adhesion between the coating and the substrate was found to be inadequate for the purpose, the TGA and DSC analysis showed a time-dependent increasing water sorption when exposure to 120 °C. At a higher temperature of 190 °C the sorption decreased. It was concluded that the coating cured at higher exposure temperatures which implied higher degree of conversion and thus a more brittle epoxy matrix. Additionally, the hydrophobicity decreased during 28 days of exposure, at both 120 °C and 190 °C, which can be supposed to affect the flow in the pipeline system during service. It can be stated that a spray coating consisting a polyamide curing solvent-free epoxy will not answer to a total solution for a lifetime extension for the pipes in Stockholm Exergi's pipeline network. An extended investigation regarding the exterior isolation of the pipes is suggested in order to circumvent the most critical breakdowns due to corrosion.

This research thesis reports experimental work done to design a stable magneticmicroemulsion of ionic liquid in 2-ethylhexyl laurate with the help of an ionic surfactant andan alcohol co-surfactant. The ionic liquids tested were based on a 1,3-dialkylimidazoliumcation with different alkyl chain lengths and a tetrachloroferrate anion ([FeCl4]+) to ensure theemulsion is sensitive to applied magnetic fields. Tests of solubility of these ionic liquids havebeen performed in different solvents and oils. Emulsification tests have been done withdifferent dispersing medium, surfactants as well as with different components quantities tofind the best composition possible. Polarity and chain length of alkyl radicals in ionic liquidsand hydrocarbons in alcohol co-surfactants were proved to affect the emulsification process.Shorter chains, and higher polarity of [C1C2im]+ [FeCl4]- (at 1wt%) combined with [C1C12im]+[FeCl4]- surfactant (between 3 and 5wt%) and non-polar 1-Hexanol co-surfactant (at 10 wt%)were the best combination to create a stable magnetic microemulsion in 2-ethylhexyl laurate. Applications for this microemulsion could vary from improved oil recovery to transport ofmaterials in liquid medium for examples and have all in common a better and tunablecontrollability of the used liquid via magnetic fields. / Denna forskningsuppsats rapporterar experimentellt arbete som gjorts för att designa enstabil magnetisk mikroemulsion av jonisk vätska i 2-EtylHexyllaurat med hjälp av ett jonisktytaktivt ämne och ett alkoholsamverkande ytaktivt ämne. De joniska vätskorna som testadesvar baserade på en 1,3-dialkylimidazoliumkatjon med olika alkylkedjelängder och entetraklorferratanjon ([FeCl4]+) för att säkerställa att emulsionen är känslig för applicerademagnetfält. Tester av lösligheten av dessa joniska vätskor har utförts i olika lösningsmedel ocholjor. Emulgeringstester har gjorts med olika dispergeringsmedium, ytaktiva ämnen samt medolika mängd komponenter för att hitta bästa möjliga sammansättning. Polaritet ochkedjelängd för alkylradikaler i joniska vätskor och kolväten i alkoholsamverkande ytaktivaämnen visade sig påverka emulgeringsprocessen. Kortare kedjor och högre polaritet för[C1C2im]+[FeCl4]- (vid 1 wt%) kombinerat med [C1C12im]+[FeCl4]- ytaktivt ämne (mellan 3 och 5 wt%) och opolär 1-hexanol medytaktivt medel (vid 10 wt% var den bästa kombinationen föratt skapa en stabil magnetisk mikroemulsion i 2-EtylHexyllaurat. Tillämpningar för denna mikroemulsion kan variera från förbättrad oljeutvinning tilltransport av material i flytande medium till exempel och har alla gemensamt en bättre ochavstämbar styrbarhet av den använda vätskan via magnetfält.