Catalytic transformations of fatty acid derivatives for food, oleochemicals and fuels over carbon supported platinum group metals

Växtoljor som utgör en förnybar naturresurs används som sådana eller i modifierade former i många industriella processer, som är av stor betydelse för vårt vardagliga liv. Växtoljor används i livsmedel, i kemiska och farmaceutiska produkter, i textilindustrin, för framställning av färgämnen och beläggningsmaterial samt som miljövänliga bränslekomponenter. Fetter och oljor hör till de äldsta kemiska komponenterna som utnyttjas av människan. De består huvudsakligen av glycerolestrar och fettsyror. Fetter och oljor har typiskt en kolkedja med kol-koldubbelbindningar samt karboxyl- och estergrupper, som kan genom hydrering eller dekarboxylering konverteras till nyttiga och miljövänliga produkter med hjälp av ädelmetallkatalysatorer. Aktivt kol (C) används som bärare på katalysatorerna. Väteaddition, d.v.s. hydrering av växtoljor har varit föremål för omfattande forskning i över hundra års tid. Hydreringen är en viktig process, för den tillämpas på produktion av fetter och margarin. Omättade fettsyror hydreras traditionellt på nickelbaserade heterogena katalysatorer. Samtidigt med en partiell hydrering av fettsyrorna och fettsyraestrarna som har två dubbelbindningar pågår också isomeringsreaktioner, vilka ger cis- och transisomerer av reaktantmolekylerna. Den största nackdelen med nickelkatalysatorerna är deras giftighet samt bildning av ohälsosamma transisomerer i reaktionsprodukterna. Dessutom deaktiveras nickelkatalysatorn snabbt p.g.a. att nickeltvålar bildas i reaktionsblandningen. Platinabaserade katalysatorer lider däremot inte av dessa begränsningar. Metaller i platinagruppen i det periodiska systemet studerades i detalj för att avslöja kinetiska effekter i hydreringen av cis-metyloleat. Palladium, rutenium, rhodium, platina och iridium användes som katalytiska metaller. Metallhalten på aktivkolbärare var 1 vikt-%. De olika platinametallerna undersöktes för att kartlägga konkurrerande hydrerings- och isomeringsrutter på metallerna. Det visade sig att metallerna i andra raden av det periodiska systemet (Ru, Rh, Pd) är aktivare i isomeringsprocesserna, medan metallerna i tredje raden (Ir, Pt) har en lägre aktivitet. Pd/C valdes bland platinametallerna, för att den är attraktiv ur ekonomisk synvinkel och den är mycket aktiv och selektiv, speciellt jämfört med nickel. Tyngdpunkten i arbetet var utvecklingen av en alternativ, palladiumbaserad hydreringsteknologi som skulle ersätta den traditionella teknologin som är baserad på användningen av nickelkatalysatorer. Palladiumbaserade katalysatorer kan återcirkuleras, de är aktivare och mera resistenta mot syror och de bildar mindre mängder av skadliga transisomerer. För att denna teknologi skall bli ekonomiskt hållbar och konkurrenskraftig, måste den basera sig på de bästa möjliga katalysatorerna, vilket innebär att en optimal kombination av hög aktivitet och selektivitet samt en lång livstid för katalysatorn krävs. Därför inkluderades teknologiska aspekter kraftigt i forskningen. Mycket arbete satsades på design av palladium på en mesoporös kolbärare och undersökning av korrelationerna mellan katalysatorns egenskaper och dess aktivitet i isomeriseringsreaktionerna och i hydreringen av kol-koldubbelbindningarna i reaktantmolekylen. Katalysatorerna karakteriserades med många fysikaliska och kemiska metoder (transmissionselektronmikroskopi (TEM), röntgendiffraktion (XRD), röntgenfotoelektronspektroskopi (XPS), temperaturprogrammerad reduktion (TPR), temperaturprogrammerad desorption (TPD) av kolmonoxid, kemisorption av kolmonoxid, fysisorption av kväve). Temperaturens, vätetryckets och katalysatorkoncentrationens inverkan på fettsyra- och isomersammansättningen hos de hydrerade oljorna bestämdes under kinetiska betingelser, i frånvaro av massöverföringseffekter. Syreavspjälkning genom fullständig dekarboxylering av karboxylgruppen i fettsyramolekylen är det hittills bästa sättet att framställa miljövänlig dieselolja, eftersom linjära paraffiner fås som reaktionsprodukter och en tillsats av dyr vätgas undviks. Deoxygeneringen undersöktes systematiskt på en Pd/C-katalysator (Sibunit) genom att använda mättade fettsyror C16-C20 och C22 som råvara. Produktmolekylen blev en dieselliknande kolvätemolekyl, med en kolatom färre än i utgångsmolekylen. Lika stora dekarboxyleringshastigheter observerades för rena, mättade fettsyror. En jämförelse av deoxygenereringshastigheterna för stearin-, olein- och linolsyra som råvara vid 300oC i närvaro av 1-volymprocent väte på mesoporös Pd/C (Sibunit) avslöjade att katalysatorns aktivitet och selektivitet ökade med en ökande mättningsgrad av reaktantmolekylen. Då stearinsyra användes som utgångsmolekyl, bestod huvudprodukterna av önskade C17-kolväten, medan mängden av aromatiska C17-komponenter ökade, då olein- och linolsyra användes som utgångsmolekyler. Katalysatordeaktiveringen var relativt påfallande vid deoxygeneringen av linolsyra så att endast 3% av fettsyrorna omsattes till produkter i 330 min. Deaktiveringen orsakades av aromatiska C17-komponenter samt av fettsyradimerer, som bildades via en Diels-Alderreaktion. Hydreringen av omättade fettsyror kan därför rekommenderas som ett primärt kemiskt steg i framställningen av miljövänliga dieselprodukter. Målet var också att öka förståelsen av palladiummetallernas roll i nanoskala, speciellt effekten av metallpartiklarna i katalytisk hydrering och deoxygenering. Pd/C-katalysatorer med lika stora halter av Pd syntetiserades och metallens dispersion på bärarmaterialet varierades systematiskt genom en kontrollerad uppväxt av palladiumnanopartiklar på aktiv kolbärare. Metalldispersionens effekt på hydrerings-hastigheten och cis-transförhållandet undersöktes i detalj. En optimal metalldispersion som gav den högsta dekarboxyleringshastigheten hittades. Massöverföringens inverkan på reaktionens hastighet studerades experimentellt och temperaturprogrammerad desorption av kolmonoxid från katalysatorytan undersöktes ingående. Hydrering av växtoljor genomfördes under satsvisa och kontinuerliga betingelser. Både finfördelat Pd/C och katalysatorgranulat användes i experimenten. Ett av målen med arbetet var uppskalningen av hydreringsprocesserna. Med tanke på stora produktionsvolymer var det logiskt att undersöka kontinuerliga hydrerings- och dekarboxyleringsteknologier. En kontinuerlig packad bäddreaktor studerades i laboratorieskala, vilket gav viktig information om katalysatorns långtidsstabilitet och deaktivering. Effekten av rena fettsyror och triglycerider som råvara samt metallpartikelstorleken och palladiumhalten studerades med hjälp av den kontinuerliga reaktorn. Produktionskapaciteten som erhölls med satsvis och kontinuerlig drift jämfördes. Dekarboxyleringen av stearinsyra undersöktes också i en kontinuerlig packad bädd. Omsättningsgraden blev 15% för en stabil katalysator.

Classification, comorbidity, heredity, and risk factors of female sexual dysfunctions

Female sexual dysfunctions, including desire, arousal, orgasm and pain problems, have been shown to be highly prevalent among women around the world. The etiology of these dysfunctions is unclear but associations with health, age, psychological problems, and relationship factors have been identified. Genetic effects explain individual variation in orgasm function to some extent but until now quantitative behavior genetic analyses have not been applied to other sexual functions. In addition, behavior genetics can be applied to exploring the cause of any observed comorbidity between the dysfunctions. Discovering more about the etiology of the dysfunctions may further improve the classification systems which are currently under intense debate. The aims of the present thesis were to evaluate the psychometric properties of a Finnish-language version of a commonly used questionnaire for measuring female sexual function, the Female Sexual Function Index (FSFI), in order to investigate prevalence, comorbidity, and classification, and to explore the balance of genetic and environmental factors in the etiology as well as the associations of a number of biopsychosocial factors with female sexual functions. Female sexual functions were studied through survey methods in a population based sample of Finnish twins and their female siblings. There were two waves of data collection. The first data collection targeted 5,000 female twins aged 33–43 years and the second 7,680 female twins aged 18–33 and their over 18–year-old female siblings (n = 3,983). There was no overlap between the data collections. The combined overall response rate for both data collections was 53% (n = 8,868), with a better response rate in the second (57%) compared to the first (45%). In order to measure female sexual function, the FSFI was used. It includes 19 items which measure female sexual function during the previous four weeks in six subdomains; desire, subjective arousal, lubrication, orgasm, sexual satisfaction, and pain. In line with earlier research in clinical populations, a six factor solution of the Finnish-language version of the FSFI received supported. The internal consistencies of the scales were good to excellent. Some questions about how to avoid overestimating the prevalence of extreme dysfunctions due to women being allocated the score of zero if they had had no sexual activity during the preceding four weeks were raised. The prevalence of female sexual dysfunctions per se ranged from 11% for lubrication dysfunction to 55% for desire dysfunction. The prevalence rates for sexual dysfunction with concomitant sexual distress, in other words, sexual disorders were notably lower ranging from 7% for lubrication disorder to 23% for desire disorder. The comorbidity between the dysfunctions was substantial most notably between arousal and lubrication dysfunction even if these two dysfunctions showed distinct patterns of associations with the other dysfunctions. Genetic influences on individual variation in the six subdomains of FSFI were modest but significant ranging from 3–11% for additive genetic effects and 5–18% for nonadditive genetic effects. The rest of the variation in sexual functions was explained by nonshared environmental influences. A correlated factor model, including additive and nonadditive genetic effects and nonshared environmental effects had the best fit. All in all, every correlation between the genetic factors was significant except between lubrication and pain. All correlations between the nonshared environment factors were significant showing that there is a substantial overlap in genetic and nonshared environmental influences between the dysfunctions. In general, psychological problems, poor satisfaction with the relationship, sexual distress, and poor partner compatibility were associated with more sexual dysfunctions. Age was confounded with relationship length but had over and above relationship length a negative effect on desire and sexual satisfaction and a positive effect on orgasm and pain functions. Alcohol consumption in general was associated with better desire, arousal, lubrication, and orgasm function. Women pregnant with their first child had fewer pain problems than nulliparous nonpregnant women. Multiparous pregnant women had more orgasm problems compared to multiparous nonpregnant women. Having children was associated with less orgasm and pain problems. The conclusions were that desire, subjective arousal, lubrication, orgasm, sexual satisfaction, and pain are separate entities that have distinct associations with a number of different biopsychosocial factors. However, there is also considerable comorbidity between the dysfunctions which are explained by overlap in additive genetic, nonadditive genetic and nonshared environmental influences. Sexual dysfunctions are highly prevalent and are not always associated with sexual distress and this relationship might be moderated by a good relationship and compatibility with partner. Regarding classification, the results supports separate diagnoses for subjective arousal and genital arousal as well as the inclusion of pain under sexual dysfunctions.

Europeiska eftertankar : folken och ideologisk geografi i den napoleonska historieskrivningen på S:t Helena 1815–1821

Under sjöfärden till S:t Helena och livet i exil konstaterade Napoleon Bonaparte tillsammans med sina franska följeslagare att de hade ett förflutet utan like att ta ställning till och som omvärlden skulle komma att bedöma enligt eget gottfinnande om den inte upplystes om de verkliga förhållandena: “Nåväl! Vi skall skriva våra memoarer...” De hågkomster som förmedlades via dikteringar och dagliga samtal skulle med tiden komma att utgöra kärnan i den fallne kejsarens massiva propaganda för att ännu en gång försöka styra utvecklingen i en pronapoleonsk riktning. I fångenskapen skildrar och förklarar han sin förda politik. Han avslöjar också de vittomfattande planer han hade haft för Frankrike och Europa, planer som i och med nederlaget i Waterloo aldrig hade förverkligats. Vad Napoleons planer egentligen innefattade har Barbro Juselius-Rosse i föreliggande studie tagit upp till diskussion emedan rösten från S:t Helena har givit upphov till de mest skilda tolkningar. Samtidigt kan man i det napoleonska budskapet se en central men fram till dags dato i hög grad förbisedd länk i Europatankens historia.

Virtuell gemenskap : ett informationsvetenskapligt perspektiv på ungdomars cyberkultur

Varför deltar ungdomar i virtuella gemenskaper? Vad får de ut av det och är ett engagemang i en gemenskap av någon betydelse för deras vardagsliv? Det här är grundfrågeställningarna i avhandlingen vars övergripande målsättning är att öka kunskapen om de ungas spontana användning av Internet under fritiden. De ungas virtuella mötesplatser är i hög grad de ungas egen värld, en plats där de skapar sig sin egen cyberkultur. Genom observationer och intervjuer utforskas denna värld ur ett informationsvetenskapligt perspektiv, d.v.s fokuseringen är på informationshanteringen, informationskällorna och deras tillförlitlighet. I intervjuerna deltog 29 svenskspråkiga flickor och pojkar i åldern 11-21 år. De kom från 11 olika orter i Nyland, Åboland, Åland och Österbotten och de flesta av dem var medlemmar i den den virtuella gemenskapen LunarStorm, en mötesplats som skapats för ungdomar i Sverige. Den bild som framträder visar hur informationshanteringen ser ut i en för ungdomar central vardagsmiljö där syftet för dem som vistas i miljön inte är något annat än umgänge och där informationsflödet är ägnat att stärka detta umgänge. Den belyser varför de egna kamraterna i miljön är oumbärliga och vilken roll de spelar för att medlemskapet i gemenskapen skall ha ett mervärde. Avhandlingen utmynnar i en diskussion om den virtuella gemenskapens betydelse i förhållande till ungdomars utveckling av informationskompetens, självkännedom, tillit i relationer och socialt kapital.

Hälsans grund kan bara hjärtat förstå : ett sökande efter kunskap om hälsa i ljuset av Blaise Pascals tänkande

The aim of this thesis is to gain new understanding of health based on the work Penseés (Thoughts) by Blaise Pascal. The research interest originates from the motive of the heart for the greatness of man in conjunction with his baseness. The study is hermeneutic and the purpose is to describe health formulated as new abductive theses based on the assumption that caring science and caring theology can be conjoined in the same ontology. The work Penseés is, in Gadamer’s sense, alive since the text is constantly being made use of and is in this occurence interpreted through the requirements made by caring science. Pascal’s arguments continue through the historically effected consciousness while the interpretation is confronted with the ontological model of health. In the initial horizon we find the understanding of the motion of health and the extension towards text materials which is undertaken by Pascal’s Penseés. to open up the perspective and be able to project the horizon of the text. In the encounter with the text, the core content will first be discussed in an interpretative part after which the understanding gained will be summarized into new abductive assumptions. On the basis of Gadamer’s emphasis on the applications of the interpretations, the merging of the horizons will identify health as something desired by man, what he is and what he wants to accomplish. The creation of health is the reason of the heart, and on the basis of what man wants to confide in, the rise of health will be established. The totality of greatness and baseness of man is achieved by the accomplishment of health. That man owns spiritual devotedness means health whereas unhealthy means that he is insecure of his character and leads a life with ill-considered amusements. When according to Pascal, man’s desires and thoughts are joined in the heart, a connecting relation will arise. Hence the spiritual edification that man will fail to secure if he puts too much of his confidence in transient reason is included, something that is insufficient when it comes to understand the meaning of health.

Socialt kapital och politiskt deltagande i Europa

Under de senaste åren har diskussionen om det ”sociala kapitalet” florerat inom många olika vetenskapsgrenar. Studier om socialt kapital, med vilket man avser socialt förtroende, nätverk och reciprocitetsnormer, har utförts speciellt inom samhällsvetenskapliga discipliner som statskunskap, offentlig förvaltning, sociologi och nationalekonomi, men även exempelvis inom folkhälsoområdet. Inom statsvetenskapen har man hänvisat till det sociala kapitalet bl.a. i samband med demokratiforskning, där man konstaterat att socialt kapital har gynnsamma effekter för demokratin (t.ex. ökat valdeltagande och effektivare institutioner) i och med den medborgaranda det skapar. I doktorsavhandlingen granskas inledningsvis två faktorer som kan påverka nivån av socialt kapital i olika länder. Som huvudsakligt material för undersökningen används The European Social Survey (ESS). Resultaten visar att nivån av socialt kapital i hög grad bestäms av graden av ekonomisk jämlikhet och graden av korruption. Ju högre grad av jämlikhet och ju lägre grad av korruption, desto högre är det samhälleliga sociala kapitalet. För det andra undersöks hur socialt kapital (här definierat som socialt förtroende och deltagande i såväl formella föreningar som informella nätverk) är kopplat till olika former av politiskt deltagande. Både traditionella former och mer okonventionella former av politiskt engagemang beaktas. Socialt kapital visar sig med få undantag ha ett samband med politiskt deltagande, såväl på samhällsnivån som på individnivån. Deltagandet i de frivilliga föreningarna är dock i detta avseende den klart viktigaste av det sociala kapitalets beståndsdelar, medan betydelsen av socialt förtroende och socialt umgänge utanför de formella föreningarna blir mindre tydlig.

Rediscovering profitability in entrepreneurship : evidence from Finnish high-technology start-ups

Denna avhandling utmanar sambandet mellan tillväxt och lönsamhet. Lönsamhet, som borde vara företagens största prioritet har nästan totalt försvunnit från entreprenörskapsfältet. Istället har den blivit ersatt av en fokus på tillväxt och framförallt hög tillväxt. Den nuvarande allmänna normen verkar vara att tillväxt blint prioriteras över lönsamhet. Detta beror på det förvrängda sambandet mellan tillväxt och lönsamhet; antagandet att hög tillväxt förr eller senare kommer att leda till hög lönsamhet. Således ses tillväxt som ett mått på ett företags framgång och som ett mål värt att eftersträva. Det har blivit fokuset i allmän media och entreprenörskapsforskning, något beslutfattarna försöker stöda och uppmuntra, entreprenörerna vill uppnå och finansiärerna vill skapa. Allt detta, oftast på bekostnad av lönsamhet. Denna avhandling strävar efter att få en ändring på detta genom att utmana denna nuvarande norm. Avhandlingens empiriska del fokuserar sig på nya finska högteknologiföretag inom bio- och IT-branschen. Tillväxtfenomenet studeras i tre olika kontexter: forskningen (en analys på 118 artiklar i ledande entreprenörskaps och managementjournaler), praktiken (en finansiell analys på 1039 nya företag) och bland intressenternas perspektiv (23 intervjuer med entreprenörer, beslutsfattare, offentliga finansiärer och riskfinansiärer). Resultaten bekräftar en stark förvrängning av tillväxt och lönsamhet inom de tre studerade kontexterna. Den finansiella analysen bekräftar resultaten av senare forskning och visar att lönsamhet, istället för tillväxt, är förutsättningen för fortsatt lönsam tillväxt. Resultaten stämmer oberoende av företagens ålder. Det visas även att en ändring i strategisk position är osannolik och mycket svår att genomföra. Detta lyfter fram nödvändigheten för startade företag att fokusera sig på rätt saker genast från start; skapandet av en lönsam affärsmodell.

Removal of cyanobacterial toxins by strains of probiotic bacteria

Nedbrytning av blågrönalgtoxiner med hälsobefrämjande mjölksyrebakterier Blomningar av cyanobakterier (blågrönalger) har blivit ett världsomfattande fenomen i eutrofierade vattenmiljöer. Cyanobakterier producerar toxiner, både levergifter och nervgifter, vilka utgör en hälsorisk för människan. Exponeringsrutter omfattar både dricksvatten och förorenade matvaror. Rening av dricksvatten från dessa toxiner är således av hög prioritet. Konventionella vatttenreningsprocesser är inte alltid tillräckligt effektiva mot cyanotoxiner. Därför behövs utveckling av nya effektiva biologiska metoder för vattenrening, vilka kunde komplettera de redan existerande metoderna. FM Sonja Nybom har i sin doktorsavhandling undersökt eliminering av cyanotoxiner från dricksvatten med hjälp av probioter. Probiotiska bakterier, såsom mjölksyrebakterier och bifidobakterier, finns i den naturliga tarmfloran och har även visats ha gynnsamma effekter för människans hälsa. I avhandlingen visades flera olika stammar av probiotiska mjölksyrebakterier och bifidobakterier effektivt eliminera cyanotoxiner, såsom levergiftiga microcystiner, från vatten. Elimineringen undersöktes under olika omständigheter och visades vara beroende av bland annat vattentemperatur, pH, celldensitet och närvaro av kolkälla (glukos) för bakterierna. Metaboliskt aktiva, levande bakterier krävdes för effektiv toxineliminering. En kombination av flera probiotstammar resulterade i effektivare nedbrytning av toxiner i jämförelse med enskilda bakteriestammar. Även reaktionstiden var av betydelse för effektiviteten; efter ett dygns inkubering åstadkoms nästan total nedbrytning. Sammanfattningsvis tyder resultaten på att metoder utnyttjande dessa hälsobefrämjande probiotiska bakterier kunde utvecklas till att användas vid rening av dricksvatten från cyanotoxiner samt användas som en personlig skyddsmekanism mot cyanotoxiner i mag-tarmkanalen.

On the impact of rigorous approaches on the quality of development

Software systems are expanding and becoming increasingly present in everyday activities. The constantly evolving society demands that they deliver more functionality, are easy to use and work as expected. All these challenges increase the size and complexity of a system. People may not be aware of a presence of a software system, until it malfunctions or even fails to perform. The concept of being able to depend on the software is particularly significant when it comes to the critical systems. At this point quality of a system is regarded as an essential issue, since any deficiencies may lead to considerable money loss or life endangerment. Traditional development methods may not ensure a sufficiently high level of quality. Formal methods, on the other hand, allow us to achieve a high level of rigour and can be applied to develop a complete system or only a critical part of it. Such techniques, applied during system development starting at early design stages, increase the likelihood of obtaining a system that works as required. However, formal methods are sometimes considered difficult to utilise in traditional developments. Therefore, it is important to make them more accessible and reduce the gap between the formal and traditional development methods. This thesis explores the usability of rigorous approaches by giving an insight into formal designs with the use of graphical notation. The understandability of formal modelling is increased due to a compact representation of the development and related design decisions. The central objective of the thesis is to investigate the impact that rigorous approaches have on quality of developments. This means that it is necessary to establish certain techniques for evaluation of rigorous developments. Since we are studying various development settings and methods, specific measurement plans and a set of metrics need to be created for each setting. Our goal is to provide methods for collecting data and record evidence of the applicability of rigorous approaches. This would support the organisations in making decisions about integration of formal methods into their development processes. It is important to control the software development, especially in its initial stages. Therefore, we focus on the specification and modelling phases, as well as related artefacts, e.g. models. These have significant influence on the quality of a final system. Since application of formal methods may increase the complexity of a system, it may impact its maintainability, and thus quality. Our goal is to leverage quality of a system via metrics and measurements, as well as generic refinement patterns, which are applied to a model and a specification. We argue that they can facilitate the process of creating software systems, by e.g. controlling complexity and providing the modelling guidelines. Moreover, we find them as additional mechanisms for quality control and improvement, also for rigorous approaches. The main contribution of this thesis is to provide the metrics and measurements that help in assessing the impact of rigorous approaches on developments. We establish the techniques for the evaluation of certain aspects of quality, which are based on structural, syntactical and process related characteristics of an early-stage development artefacts, i.e. specifications and models. The presented approaches are applied to various case studies. The results of the investigation are juxtaposed with the perception of domain experts. It is our aspiration to promote measurements as an indispensable part of quality control process and a strategy towards the quality improvement.

Carbonation of Mg(OH)2 in a pressurised fluidised bed for CO2 sequestration

I takt med den ekonomiska tillväxten har CO2-utsläppen till atmosfären ständigt ökat, och utan kraftiga åtgärder kommer de att fortsätta att öka i allt snabbare takt. Konsekvenserna av en påtagligt förhöjd atmosfärisk CO2-halt är fortfarande osäkra (men eventuellt katastrofala) och fenomenet går under namnet global uppvärmning eller klimatförändring. CCS från engelskans ”carbon dioxide capture and storage” framstår som ett alternativ för att bekämpa de ständigt ökande CO2-utsläppen. Ett av de mer intressanta, och för Finlands del ända CCS-alternativet, baserar sig på naturens egna sätt att begränsa atmosfärisk CO2, nämligen vittring. Naturlig vittring, som förenklat innefattar nedbrytningen av sten/berg (även känd som erosion) och de därpå följande reaktionerna med CO2-mättat regnvatten. Slutresultatet är en utfällning av fasta mineraler som nu bundit CO2 i form av kalcium- och magnesiumkarbonat. Kalciumkarbonat är även bättre känt som kalksten, d.v.s. CO2 blir bundet i sten. Det gäller dock att snabba upp denna process, som i naturen är ytterst långsam, på ett ekonomiskt och miljömässigt hållbart sätt. Hittills har ett antal metoder för att påskynda naturlig vittring, eller med andra ord öka CO2-upptagningsförmågan av olika mineraler föreslagits. De mera etablerade uttrycken (lånade från engelskan) talar om mineralkarbonatisering och CO2-mineralisering. Till skillnad från många andra CO2-mineraliseringsalternativ är det alternativ som behandlas i denna avhandling i hög grad baserat på möjligheten att utnyttja den värme som frigörs vid karbonatisering. I teorin är det möjligt att föreställa sig en mineraliseringsprocess som inte kräver extern energi, men tillsvidare har man dock inte lyckats uppnå detta mål. Den process som presenteras i denna avhandling går ut på att man utvinner magnesium ur i naturen vanligt förekommande magnesiumrika mineraler, konverterar det till magnesiumhydroxid och därefter karbonatiserar det till magnesiumkarbonat. I rätta förhållanden kan magnesiumhydroxid reagera med CO2 mycket snabbt och i nuläget har processen potential att minska CO2-utsläppen från industri där spillvärme finns till förfogande (t.ex. cement- och stålindustrin). Fortsatt forskning är dock ett måste för att kunna påverka CO2-utsläppen i en globalt signifikant skala.

Combustion properties of biomass residues rich in phosphorus

Tillgången på traditionella biobränslen är begränsad och därför behöver man ta fram nya, tidigare outnyttjade biobränslen för att möta de uppställda CO2 emissionsmålen av EU och det ständigt ökande energibehovet. Under de senare åren har intresset riktats mot termisk energiutvinning ur olika restfraktioner och avfall. Vid produktion av fordonsbränsle ur biomassa är den fasta restprodukten ofta den största procesströmmen i produktionsanläggningen. En riktig hantering av restprodukterna skulle göra produktionen mera lönsam och mer ekologiskt hållbar. Ett alternativ är att genom förbränning producera elektricitet och/eller värme eftersom dessa restprodukter anses som CO2-neutrala. Målsättningen med den här avhandlingen var att studera förbränningsegenskaperna hos några fasta restprodukter som uppstår vid framställning av förnybara fordonsbränslen. De fyra undersökta materialen är rapskaka, palmkärnskaka, torkad drank och stabiliserat rötslam. I studien används ett stort urval av undersökningsmetoder, från laboratorieskala till fullskalig förbränning, för att identifiera de huvudsakliga utmaningarna förknippade med förbränning av restprodukterna i pannor med fluidiserad bäddteknik. Med hjälp av detaljerad bränslekarakterisering kunde restprodukterna konstateras vara en värdefull källa för värme- och elproduktion. Den kemiska sammansättningen av restprodukterna varierar stort jämfört med mera traditionellt använda biobränslen. En gemensam faktor för alla de studerade restprodukterna är en hög fosforhalt. På grund av de låga fosforkoncentrationerna i de traditionella biobränslena har grundämnet hittills inte ansetts spela någon större roll i askkemin. Experimenten visade nu att fosfor inte mera kan försummas då man studerar kemin i förbränningsprocesser, då allt flera fosforrika bränslen tränger in på energimarknaden.

Development of simple and efficient synthetic strategies for production of fine chemicals of pharmaceutical relevance : metal-mediated allylation combined with applied catalysis

Den snart 200 år gamla vetenskapsgrenen organisk synteskemi har starkt bidragit till moderna samhällens välfärd. Ett av flaggskeppen för den organiska synteskemin är utvecklingen och produktionen av nya läkemedel och speciellt de aktiva substanserna däri. Därmed är det viktigt att utveckla nya syntesmetoder, som kan tillämpas vid framställningen av farmaceutiskt relevanta målstrukturer. I detta sammanhang är den ultimata målsättningen dock inte endast en lyckad syntes av målmolekylen, utan det är allt viktigare att utveckla syntesrutter som uppfyller kriterierna för den hållbara utvecklingen. Ett av de centralaste verktygen som en organisk kemist har till förfogande i detta sammanhang är katalys, eller mera specifikt möjligheten att tillämpa olika katalytiska reaktioner vid framställning av komplexa målstrukturer. De motsvarande industriella processerna karakteriseras av hög effektivitet och minimerad avfallsproduktion, vilket naturligtvis gynnar den kemiska industrin samtidigt som de negativa miljöeffekterna minskas avsevärt. I denna doktorsavhandling har nya syntesrutter för produktion av finkemikalier med farmaceutisk relevans utvecklats genom att kombinera förhållandevis enkla transformationer till nya reaktionssekvenser. Alla reaktionssekvenser som diskuteras i denna avhandling påbörjades med en metallförmedlad allylering av utvalda aldehyder eller aldiminer. De erhållna produkterna innehållende en kol-koldubbelbindning med en närliggande hydroxyl- eller aminogrupp modifierades sedan vidare genom att tillämpa välkända katalytiska reaktioner. Alla syntetiserade molekyler som presenteras i denna avhandling karakteriseras som finkemikalier med hög potential vid farmaceutiska tillämpningar. Utöver detta tillämpades en mängd olika katalytiska reaktioner framgångsrikt vid syntes av dessa molekyler, vilket i sin tur förstärker betydelsen för de katalytiska verktygen i organiska kemins verktygslåda.

Patterns and processes of littoral zooplankton composition in relation to the trophic state of the environment

Avhandlingen handlar om hur kompositionen hos litoralt djurplankton varierar med omgivningens trofiska nivå (m.a.o. eutrofieringsgrad). Arbetets inledande mål är att beskriva hur mängden och artmångfalden hos djurplankton i strandnära vattnen och de omgivande organismsamhällen ändras med närsaltshalter. Huvudsyftet är att utreda allmänna mekanismer som styr dessa mönster och som på så sätt kan vara viktiga i att reglera samhällen även i andra ekologiska system. Undersökningarna gjordes i åländska flador över flera tillväxtsäsonger samt i laboratorier där omgivningsförhållanden i fladorna kunde simuleras och manipuleras. Djurplankton i dessa lagunlika vikar är lägliga modellsystem. Flador är lämpligt avgränsade från det omgivande havet och förekommer allmänt i norra Östersjöregionen. Således kan de inom ett litet område som Åland representera hela regionala gradienten från näringsfattiga till näringsrika förhållanden. De små kräft- och hjuldjuren som djurplankton består av befinner sig i mitten av näringsväven. De sammankopplar olika typer av mikrobiell produktion vidare till högre konsumenter och är på så sätt centrala för organismsamhällens struktur och funktion i nästan alla akvatiska miljöer. I likhet med primärproducenterna (d.v.s. växter och alger som direkt påverkas av närsaltshalterna, och som bl.a. utgör föda och habitat för djurplankton) samvarierar kompositionen hos djurplankton tydligt med omgivningens trofiska nivå tills den blir hög. Sedan börjar hela samhällskompositionen utveckla sig åt två skilda håll. Dessa mönster kan för djurplanktonets del förklaras med att dess komposition ingalunda styrs endast av primärproducenterna, utan av ett komplicerat samspel mellan dessa resurser samt konkurrerande och högre konsumenter (d.v.s. predatorer på flera högre trofinivåer). Detta kom fram speciellt i laboratorieförhållanden då kompositionen hos dessa samhällskomponenter manipulerades. Både deras sammansättning och relativa tätheter i sig, samt en kombination av båda visade sig styra djurplanktonkompositionen. Lokala processer (inom fladorna) och synnerligen förändringar hos olika fundament- (speciellt vass, borstnate och rödsträfse), kärn- (speciellt yngel av a bborre och mört) och nyckelarter (stora predatorer som gädda) verkar kunna avgöra till vilken grad djurplanktonkompositionen samvarierar med omgivningens trofiska nivå. Inte bara samhällen utan också de mekanismer som styr dem ändras med omgivningens trofiska nivå. Flador är ypperliga naturliga laboratorier för att studera dessa och även andra allmänekologiska mönster och mekanismer. De är också oerhört viktiga miljöer för hela kustregionens natur.

Work-related crisis exposure : psychological trauma and PTSD in news journalists

I avhandlingen undersöktes hur journalister själva reagerar efter att ha arbetat med en plötslig krissituation, samt vilka faktorer som kan bidra till en förhöjd risk för allvarliga långsiktiga stressymptom. Temat undersöktes (1) genom att se på hur journalisters tidigare erfarenheter av krisuppdrag och traumatiska upplevelser i privatlivet var relaterade till stressymptom (posttraumatiskt stressyndrom, sekundär traumatisk stress, depression och utmattningssyndrom), och (2) genom att studera riskfaktorer i en identifierad typ av kris, de finländska skolskjutningarna 2007-08. Avhandlingens resultat baserades på enkätsvar från finländska nyhetsjournalister (N = 503) och intervjuer med personer som jobbat på plats vid skolskjutningar (N = 28). En klar majoritet av journalisterna hade inte allvarliga långsiktiga stressymptom vid tiden för undersökningen. De som varit på ett tidigare krisuppdrag där man bevittnat många obehagliga detaljer hade fler allvarliga stressymptom. En annan riskfaktor var att ha ett förflutet med fler traumatiska händelser i privatlivet. Bland de som arbetat med skolskjutningar var starka kortsiktiga reaktioner, t.ex. hjälplöshet och chock, relativt vanliga. Reaktionerna hörde ändå oftast till den normala återhämtningsprocessen, och ledde inte till en långsiktig försämring av måendet. Journalister som i hög grad identifierade sig med krisen, t.ex. personer med egna barn, hade större risk för att drabbas av allvarliga symptom på lång sikt. Detsamma gällde de som på plats upplevt journalistiska etiska dilemman, t.ex. att beordras av överordnade till uppdrag som gick emot egna principer. För att förebygga psykisk stress bland journalister är det viktigt att inom branschen sprida kunskap om stressreaktioner och utveckla rekommendationer för etisk krisjournalistik. Därmed kan journalister få bättre verktyg för att minimera risken att via sitt yrkesutövande orsaka ytterligare skada åt krisdrabbade.

Åtgärdsprogram för vattenvarden i Nyland

Syftet med åtgärdsprogrammet för vattenvården är att nå EU:s mål att yt- och grundvattnen ska ha god status före 2015. I åtgärdsprogrammet presenteras de åtgärder som behövs för att nå målstatusen, kostnaderna för dem samt behovet av att utveckla styrmedlen. Ett sammandrag av de åtgärder som föreslås i åtgärdsprogrammet och kostnaderna för dem har presenterats i förvaltningsplanen för Kymmene älvs-Finska vikens vattenförvaltningsområde, som statsrådet godkände 10.12.2009. Åtgärdsprogrammet har utarbetats i samarbete med aktörerna i området och i samband med utarbetandet har det ordnats flera möten för allmänheten och seminarier. I åtgärdsprogrammet har beaktats responsen från de tre samråd som ordnades 2006–2009. Det är särskilt viktigt att effektivera vattenskyddet i Nyland, eftersom sjöarna, åarna, älvarna och kustvattnen i området har sämre status än i Finland i genomsnitt. Näringsbelastningen på vattnen är stor och vattnen har modifierats i hög grad genom utbyggnad, rensning och uppdämning. Behovet av att använda yt- och grundvattnen i området är stort till följd av den täta bosättningen. Mänsklig verksamhet medför risk för förorening för en femtedel av grundvattnet i Nyland. Finansieringsbehovet för de åtgärder enligt nuvarande praxis som föreslås för Nyland i åtgärdsprogrammet är ungefär 290 miljoner euro om året 2010–2015. Merparten av kostnaderna för åtgärderna enligt nuvarande praxis består av rening av avloppsvatten från glesbygden samt av miljöstöd för vattenskydd inom jordbruket. Finansieringsbehovet för de föreslagna tilläggsåtgärderna är ungefär 31 miljoner euro om året. Största delen av kostnaderna för tilläggsåtgärderna består av åtgärder för att minska belastningen från jordbruket. Tilläggsåtgärder har föreslagits i fråga om bl.a. iståndsättningen av vattendrag, byggandet av nya överföringsledningar samt effektiverat vattenskydd inom skogsbruket. Strävan med de tilläggsåtgärder som gäller grundvattnet är att minska risken för förorening av grundvattnet från bl.a. trafiken, samhällena och industrin. En viktig åtgärd som föreslagits för grundvattnets del är också iståndsättning av förorenade markområden och marktäkter. Utarbetandet av skyddsplaner för grundvattenområden och grundvattenutredningar bör utökas kännbart jämfört med nuläget. Vattendragens status i Nyland förbättras klart på de kraftigt belastade områdena, om de föreslagna åtgärderna vidtas. I fråga om många vattendrag och hela Finska viken behövs det dock åtgärder som sträcker sig längre än till 2015 för att uppnå god status, eftersom den överstora belastningen på vattnen och sådan verksamhet som modifierar vattnen har fortgått mycket längre. På en stor del av grundvattenområden med dålig status har man beräknat att god status uppnås med de föreslagna åtgärderna före 2015. På fem grundvattenområden har den målsatta tidtabellen skjutits fram till 2027.