liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
BETA
Björn (Fredriksson), Annika
Alternative names
Publications (10 of 52) Show all publications
Ometto, F., Berg, A., Björn, A., Safaric, L., Svensson, B. H., Karlsson, A. & Ejlertsson, J. (2018). Inclusion of Saccharina latissima in conventional anaerobic digestion systems. Environmental technology, 39(5), 628-639
Open this publication in new window or tab >>Inclusion of Saccharina latissima in conventional anaerobic digestion systems
Show others...
2018 (English)In: Environmental technology, ISSN 0959-3330, E-ISSN 1479-487X, Vol. 39, no 5, p. 628-639Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Loading macroalgae into existing anaerobic digestion (AD) plants allows us to overcome challenges such as low digestion efficiencies, trace elements limitation, excessive salinity levels and accumulation of volatile fatty acids (VFAs), observed while digesting algae as a single substrate. In this work, the co-digestion of the brown macroalgae Saccharina latissima with mixed municipal wastewater sludge (WWS) was investigated in mesophilic and thermophilic conditions. The hydraulic retention time (HRT) and the organic loading rate (OLR) were fixed at 19 days and 2.1 g l-1 d-1of volatile solids (VS), respectively. Initially, WWS was digested alone. Subsequently, a percentage of the total OLR (20%, 50% and finally 80%) was replaced by S. latissima biomass. Optimal digestion conditions were observed at medium-low algae loading (=50% of total OLR) with an average methane yield close to [Formula: see text] and [Formula: see text] in mesophilic and thermophilic conditions, respectively. The conductivity values increased with the algae loading without inhibiting the digestion process. The viscosities of the reactor sludges revealed decreasing values with reduced WWS loading at both temperatures, enhancing mixing properties.

Place, publisher, year, edition, pages
Taylor & Francis, 2018
Keyword
Seaweed; biomethane; co-digestion; salinity; viscosity
National Category
Water Treatment
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-146067 (URN)10.1080/09593330.2017.1309075 (DOI)000427166700008 ()28317451 (PubMedID)2-s2.0-85017127668 (Scopus ID)
Available from: 2018-03-27 Created: 2018-03-27 Last updated: 2018-04-06Bibliographically approved
Larsson, M., Truong, X.-b., Björn, A., Ejlertsson, J., Svensson, B., Bastviken, D. & Karlsson, A. (2017). Anaerobic digestion of wastewater from the production of bleached chemical thermo-mechanical pulp: higher methane production for hardwood than softwood. Journal of chemical technology and biotechnology (1986), 2(1), 140-151
Open this publication in new window or tab >>Anaerobic digestion of wastewater from the production of bleached chemical thermo-mechanical pulp: higher methane production for hardwood than softwood
Show others...
2017 (English)In: Journal of chemical technology and biotechnology (1986), ISSN 0268-2575, E-ISSN 1097-4660, Vol. 2, no 1, p. 140-151Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

BACKGROUND: Chemical thermo-mechanical pulp (CTMP) mills holds a large biomethane potential in their wastewater. Their broadened market has involved increased bleaching and utilisation of different raw materials. Therefore, the main aim of this study was to obtain and maintain a stable anaerobic digestion (AD) process, with a high methane yield and total organic carbon (TOC) reduction, when digesting CTMP wastewater, from different production protocols including shifts in raw material and bleaching. A lab-scale upflow anaerobic sludge bed (UASB) reactor was used for the tests.

RESULTS: The variations in raw material (aspen, birch and spruce) and consequently in TOC-loading (3.6-6.6 kg TOC m-3 and day-1) did not affect the UASB process negatively. Methane production values from 360 to 500 NmL g TOC-1 were obtained, with the highest yield for wastewater from the production of birch- followed by aspenand spruce pulp. The acetic acid and fTOC reduction ranged 90 to 95% and 61 to 73%, respectively.

CONCLUSIONS: The stable process performance maintained during shifts in raw material for pulp production show that AD is feasible for CTMP mills with a diversified product portfolio. Furthermore, the increased use of hardwood and bleaching will most likely increase their potential as a biomethane producer.

Place, publisher, year, edition, pages
John Wiley & Sons, 2017
Keyword
biogas, wastewater treatment, UASB, CTMP, softwood, hardwood
National Category
Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-122338 (URN)10.1002/jctb.4980 (DOI)000389443600017 ()
Funder
Swedish Energy Agency, 32802–1
Note

At the time for thesis presentation publication was in status: Manuscript

At the time for thesis presentation manuscript was named: Anaerobic digestion of wastewater from the production of bleached chemical thermo-mechanical pulp: The effect of changes in raw material composition

Funding agencies: Swedish Energy Agency [32802-1]; Scandinavian Biogas Fuels AB; Poyry Sweden AB; BillerudKorsnas AB; Purac AB; SCA

Available from: 2015-10-29 Created: 2015-10-29 Last updated: 2017-12-18Bibliographically approved
Shakeri Yekta, S., Skyllberg, U., Danielsson, Å., Björn, A. & Svensson, B. H. (2017). Chemical Speciation of Sulfur and Metals in Biogas Reactors - Implications for Cobalt and Nickel Bio-uptake Processes. Journal of Hazardous Materials, 324, 110-116
Open this publication in new window or tab >>Chemical Speciation of Sulfur and Metals in Biogas Reactors - Implications for Cobalt and Nickel Bio-uptake Processes
Show others...
2017 (English)In: Journal of Hazardous Materials, ISSN 0304-3894, Vol. 324, p. 110-116Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

This article deals with the interrelationship between overall chemical speciation of S, Fe, Co, and Ni in relation to metals bio-uptake processes in continuous stirred tank biogas reactors (CSTBR). To address this topic, laboratory CSTBRs digesting sulfur(S)-rich stillage, as well as full-scale CSTBRs treating sewage sludge and various combinations of organic wastes, termed co-digestion, were targeted. Sulfur speciation was evaluated using acid volatile sulfide extraction and X-ray absorption spectroscopy. Metal speciation was evaluated by chemical fractionation, kinetic and thermodynamic analyses. Relative Fe to S content is identified as a critical factor for chemical speciation and bio-uptake of metals. In reactors treating sewage sludge, quantity of Fe exceeds that of S, inducing Fe-dominated conditions, while sulfide dominates in laboratory and co-digestion reactors due to an excess of S over Fe. Under sulfide-dominated conditions, metals availability for microorganisms is restricted due to formation of metal-sulfide precipitates. However, aqueous concentrations of different Co and Ni species were shown to be sufficient to support metal acquisition by microorganisms under sulfidic conditions. Concentrations of free metal ions and labile metal complexes in aqueous phase, which directly participate in bio-uptake processes, are higher under Fe-dominated conditions. This in turn enhances metal adsorption on cell surfaces and bio-uptake rates.

Keyword
Biogas, Chemical, speciation, Bio-uptake, Sulfur, Iron Cobalt, Nickela
National Category
Analytical Chemistry
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-127149 (URN)10.1016/j.jhazmat.2015.12.058 (DOI)000390723900014 ()
Available from: 2016-04-15 Created: 2016-04-15 Last updated: 2017-01-26
Björn, A., Borgström, Y., Ejlertsson, J., Karlsson, A., Nilsson, F. & Svensson, B. (2016). Biogasproduktion inom svensk pappers- och massaporduktion : Syntes av möjligheter och begränsningar samt teknisk utvärdering: Bilaga 2 Etablering/effektivisering av biogasproduktion inom svensk pappers- och massaindustri. Linköping: Linköping University Electronic Press
Open this publication in new window or tab >>Biogasproduktion inom svensk pappers- och massaporduktion : Syntes av möjligheter och begränsningar samt teknisk utvärdering: Bilaga 2 Etablering/effektivisering av biogasproduktion inom svensk pappers- och massaindustri
Show others...
2016 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Linköpings Universitet har tillsammans med Pöyry och Scandinavian Biogas Fuels drivit projektet ”Etablering/effektivisering av  biogasproduktion inom svensk pappers- och massaproduktion”. Potentialen hos det organiska materialet i avloppsvatten från svensk pappers- och massaindustri (PMI) till biogasproduktion skattades vid projektstart till 100 milj. Nm3 metan per år (1 TWh). Denna rapport är en syntes av resultaten från projektet med syfte att ge visa hur de genererade resultaten kan omsättas i teknisk praktik med tillhörande ekonomiska insatser. Syftet är att ge underlag och stöd till PMI-branschen och externa intressenter, som överväger att implementera biogasproduktion inom PMI.

Substraten för biogasproduktion som återfinns i pappers- och massaindustrins avloppsvatten och slam kännetecknas av stora volymer med låga COD-halter. Detta kräver rötningstekniker, som tillåter mycket korta uppehållstider jämfört med mer traditionellt utformade biogasanläggningar för att inte tankstorleken ska bli för stor. Två tekniker, som utvecklats inom projektet, klarar detta: EGSB (expanded granular sludge bed) och CSTR (completely stirred tank reactor) med slamåterföring. Dessa tekniker har därför utvärderats för tre olika typbruk, ett CTMP-bruk, ett TMP-bruk och ett sulfatmassabruk. Resultaten från dessa experimentella studier är utgångspunkten för i utvärderingen i föreliggande rapport. För varje processkoncept har en grov kostnadsuppskattning (±20 %) gjorts för den investering som krävs för biogasproduktion.

En EGSB på ett TMP-bruk med ett totalavlopp på 1500 m3/h, där hela blekeriavloppet från peroxidblekningen och en del av det övriga avloppet behandlas i en 4000 m3 reaktor förväntas ge 2,5 milj Nm3 metan/år. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 75 milj. SEK (±20 %).

En EGSB på ett CTMP-bruk med ett totalavlopp på 170 m3/h där hela avloppet behandlas i en 3000 m3 reaktor förväntas ge 1,8 milj Nm3 metan/år. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 64 milj. SEK (±20%).

En CSTR med slamåterföring som körs på bioslam från ett sulfatmassabruk där ett bioslamflöde på 46 m3/h behandlas i en 4000 m3 reaktor förväntas ge 1,0 milj Nm3 metan/år. I denna design är strategin för den aeroba bioreningen ändrad för att producera ett bioslam optimerat för att ge högsta möjliga biogaspotential. Detta innebär produktion av större mängd slam, som i största mån kan rötas till metan, dvs mängd metan per mängd rötat organiskt material samtidigt som COD-reduktionen i vattenreningen bibehålls. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 32 milj. SEK (±20%).

Baserat på de COD-kvantiteter som når de luftade dammarna inom PMIs vattenreningssystem förbrukas årligen ca 0,8 TWh el. Införande av biogasproduktion i massaindustrins spillvattenrening skulle reducera mängden COD med mellan 30-50%, vilket får till följd att den årliga elförbrukningen i samband med den aeroba reningen går ner med ca 0,2-0,4 TWh. Detta innebär alltså ett energitillskott av 0,9 – 1,1 TWh givet att hela den tillgängliga biogaspotentialen skulle byggas ut. Till detta kommer eventuella vinster relaterade till slamhanteringen.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2016. p. 26
National Category
Environmental Sciences Environmental Biotechnology Energy Engineering Social Sciences Interdisciplinary
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-127126 (URN)
Available from: 2016-04-14 Created: 2016-04-14 Last updated: 2018-01-10Bibliographically approved
Moestedt, J., Nordell, E., Shakeri Yekta, S., Lundgren, J., Marti, M., Sundberg, C., . . . Björn, A. (2016). Effects of trace element addition on process stability during anaerobic co-digestion of OFMSW and slaughterhouse waste. Waste Management, 47(Pt A), 11-20
Open this publication in new window or tab >>Effects of trace element addition on process stability during anaerobic co-digestion of OFMSW and slaughterhouse waste
Show others...
2016 (English)In: Waste Management, ISSN 0956-053X, E-ISSN 1879-2456, Vol. 47, no Pt A, p. 11-20Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

This study used semi-continuous laboratory scale biogas reactors to simulate the effects of trace-element addition in different combinations, while degrading the organic fraction of municipal solid waste and slaughterhouse waste. The results show that the combined addition of Fe, Co and Ni was superior to the addition of only Fe, Fe and Co or Fe and Ni. However, the addition of only Fe resulted in a more stable process than the combined addition of Fe and Co, perhaps indicating a too efficient acidogenesis and/or homoacetogenesis in relation to a Ni-deprived methanogenic population. The results were observed in terms of higher biogas production (+9%), biogas production rates (+35%) and reduced VFA concentration for combined addition compared to only Fe and Ni. The higher stability was supported by observations of differences in viscosity, intraday WA-and biogas kinetics as well as by the 16S rRNA gene and 16S rRNA of the methanogens.(c) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Place, publisher, year, edition, pages
PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2016
Keyword
Trace elements; Anaerobic digestion; OFMSW; Methanogenic population; Viscosity
National Category
Renewable Bioenergy Research Environmental Sciences related to Agriculture and Land-use
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-124642 (URN)10.1016/j.wasman.2015.03.007 (DOI)000367857900003 ()25827257 (PubMedID)
Note

Funding Agencies|Swedish Energy Agency; Linkoping University; Tekniska verken i Linkoping AB; Scandinavian Biogas Fuels AB; NSR AB; Kemira OYJ

Available from: 2016-02-08 Created: 2016-02-08 Last updated: 2018-01-10
Larsson, M., Truong, X.-b., Björn, A., Ejlertsson, J., Bastviken, D., Svensson, B. & Karlsson, A. (2015). Anaerobic digestion of alkaline bleaching wastewater from a Kraft pulp and paper mill using UASB technique. Environmental technology, 36(12), 1489-1498
Open this publication in new window or tab >>Anaerobic digestion of alkaline bleaching wastewater from a Kraft pulp and paper mill using UASB technique
Show others...
2015 (English)In: Environmental technology, ISSN 0959-3330, E-ISSN 1479-487X, Vol. 36, no 12, p. 1489-1498Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Anaerobic digestion of alkaline kraft elemental chlorine-free bleaching wastewater in two mesophilic, lab-scale upflow anaerobic sludge bed reactors resulted in significantly higher biogas production (250 ± 50 vs. 120 ± 30 NmL g [Formula: see text]) and reduction of filtered total organic carbon (fTOC) (60 ± 5 vs. 43 ± 6%) for wastewater from processing of hardwood (HW) compared with softwood (SW). In all cases, the gas production was likely underestimated due to poor gas separation in the reactors. Despite changes in wastewater characteristics, a stable anaerobic process was maintained with hydraulic retention times (HRTs) between 7 and 14 h. Lowering the HRT (from 13.5 to 8.5 h) did not significantly affect the process, and the stable performance at 8.5 h leaves room for further decreases in HRT. The results show that this type of wastewater is suitable for a full-scale implementation, but the difference in methane potential between SW and HW is important to consider both regarding process dimensioning and biogas yield optimization.

Place, publisher, year, edition, pages
Taylor & Francis: STM, Behavioural Science and Public Health Titles, 2015
Keyword
UASB; alkaline kraft ECF bleaching wastewater; anaerobic digestion; hardwood; softwood
National Category
Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-114883 (URN)10.1080/09593330.2014.994042 (DOI)000350448200002 ()25441833 (PubMedID)
Funder
Swedish Energy Agency
Available from: 2015-03-05 Created: 2015-03-05 Last updated: 2017-12-04
Ammenberg, J., Svensson, B., Karlsson, M., Svensson, N., Björn, A., Karlsson, M., . . . Eklund, M. (2015). Biogas Research Center, BRC: Slutrapport för etapp 1. Linköping: Linköping University Electronic Press
Open this publication in new window or tab >>Biogas Research Center, BRC: Slutrapport för etapp 1
Show others...
2015 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Biogas Research Center (BRC) är ett kompetenscentrum för biogasforskning som finansieras av Energimyndigheten, LiU och ett flertal externa organisationer med en tredjedel vardera. BRC har en mycket bred tvärvetenskaplig inriktning och sammanför biogasrelaterad kompetens från flera olika områden för att skapa interaktion på flera olika plan:

  • mellan näringsliv, akademi och samhälle,
  • mellan olika perspektiv, samt
  • mellan olika discipliner och kompetensområden.

BRC:s vision är:

Resurseffektiva biogaslösningar finns genomförda i många nya tillämpningar och bidrar till en mer hållbar energiförsörjning, förbättrat miljötillstånd och goda affärer.

BRC:s särskilda roll för att uppnå denna vision är att bidra med kunskapsförsörjning och process-/teknikutveckling för att facilitera utveckling, innovation och implementering av biogaslösningar. Resurseffektivitet är ett nyckelord, vilket handlar om att förbättra befintliga processer och system samt utveckla biogaslösningar i nya sektorer och möjliggöra användning av nya substrat.

For BRC:s etapp 1, den första tvåårsperioden mellan 2012-2014, var forskningsprojekten organiserade enligt tabellen nedan. Den visar viktiga utmaningar för biogasproducenter och andra intressenter, samt hur dessa ”angreps” med åtta forskningsprojekt. Fem av projekten var av explorativ karaktär i bemärkelsen att de var bredare och mer framtidsorienterade - exempelvis utvärderade flera möjliga tekniska utvecklingsmöjligheter (EP1-5). Tre projekt hade ett tydligare fokus på teknik- och processutveckling (DP6-8).

I den här slutrapporten ges en kortfattad bakgrundsbeskrivning och det finns en introduktion till vad den här typen av kompetenscentrum innebär generellt. Därefter finns mer detaljerad information om BRC, exempelvis gäller det centrumets etablering, relevans, vision, hörnstenar och utveckling. De deltagande organisationerna presenteras, både forskargrupperna vid Linköpings universitet och partners och medlemmar. Vidare finns en mer utförlig introduktion till och beskrivning av utmaningarna i tabellen och kortfattat information om forskningsprojekten, följt av ett kapitel som berör måluppfyllelse och den externa utvärdering som gjorts av BRC:s verksamhet. Detaljerad, listad information finns till stor del i bilagorna.

Kortfattat kan det konstateras att måluppfyllelsen överlag är god. Det är speciellt positivt att så många vetenskapliga artiklar publicerats (eller är på gång att publiceras) kopplat till forskningsprojekten och även i det vidare centrumperspektivet. Helt klart förekommer en omfattande verksamhet inom och kopplat till BRC. I etapp 2 är det viktigt att öka andelen mycket nöjda partner och medlemmar, där nu hälften är nöjda och hälften mycket nöjda. Det handlar framför allt om stärkt kommunikation, interaktion och projektledning. Under 2015 förväntas åtminstone två doktorsexamina, där avhandlingarna har stor koppling till forskningen inom etapp 1.

I början på år 2014 skedde en extern utvärdering av verksamheten vid BRC med huvudsyftet att bedöma hur väl centrumet lyckats med etableringen samt att granska om det fanns förutsättningar för framtida framgångsrik verksamhet. Generellt var utfallet mycket positivt och utvärderarna konstaterade att BRC på kort tid lyckats etablera en verksamhet som fungerar väl och engagerar det stora flertalet deltagande aktörer, inom relevanta områden och där de flesta involverade ser BRC som en befogad och väl fungerande satsning, som de har för avsikt att även fortsättningsvis stödja. Utvärderingen bidrog också med flera relevant tips och till att belysa utmaningar.

Utöver denna slutrapport finns separata publikationer från forskningsprojekten.

Arbetet som presenteras i rapporten har finansierats av Energimyndigheten och de medverkande organisationerna.

Abstract [en]

Biogas Research Center (BRC) is a center of excellence in biogas research funded by the Swedish Energy Agency, Linköping University and a number of external organizations with one-third each. BRC has a very broad interdisciplinary approach, bringing together biogas-related skills from several areas to create interaction on many levels:

  • between industry, academia and society,
  • between different perspectives, and
  • between different disciplines and areas of expertise.

BRC’s vision is:

BRC contributes to the vision by advancing knowledge and technical development, as well as by facilitating development, innovation and business. Resource efficiency is central, improving existing processes and systems as well as establishing biogas solutions in new sectors and enabling use of new substrates.

For BRC phase 1, the first two year period from 2012-2014, the research projects were organized in accordance with the table below showing important challenges for biogas producers and other stakeholders, and how these challenges were tackled in eight research projects. Five of the projects had an exploratory nature, meaning that they were broader, more future oriented and, for example, evaluated several different technology paths (EP1-5). Three projects focused more on technology and process development (DP6-8).

This final report briefly presents the background and contains some information about competence centers in general. Thereafter follows more detailed information about BRC, for example, regarding the establishment, relevance, organization, vision, corner stones and development. The participating organizations are presented, both the research groups within Linköping University and the partners and members. Further on, there is a more detailed introduction to and description of the challenges mentioned in the table above and a short presentation from each of the research projects, followed by some sections dealing with fulfillment of objectives and an external assessment of BRC. Detailed, listed information is commonly provided in the appendices.

Briefly, the fulfillment of objectives is good and it is very positive that so many scientific articles have been published (or are to be published) from the research projects and also within the wider center perspective. Clearly, extensive and relevant activities are ongoing within and around BRC. In phase 2 it essential to increase the share of very satisfied partners and members, where now half of them are satisfied and the other half is very satisfied. For this purpose, improved communication, interaction and project management are central. During 2015, at least two PhD theses are expected, to a large extent based on the research from BRC phase 1.

In the beginning of 2014 an external assessment of BRC was carried out, with the main purpose to assess how well the center has been established and to review the conditions for a future, successful competence center. Generally, the outcome was very positive and the assessors concluded that BRC within a short period of time had been able to establish a well-functioning organization engaging a large share of the participants within relevant areas, and that most of the involved actors look upon BRC as a justifiable and well working investment that they plan to continue to support. The assessment also contributed with several relevant tips of improvements and to clarify challenges to address.

This report is written in Swedish, but for each research project there will be reports and/or scientific papers published in English.

The work presented in this report has been financed by the Swedish Energy Agency and the participating organizations.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2015. p. 99
Series
Biogas Research Center (BRC) Report ; 2014:1
National Category
Environmental Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-114037 (URN)
Funder
Swedish Energy Agency
Available from: 2015-02-05 Created: 2015-02-05 Last updated: 2018-03-13Bibliographically approved
Larsson, M., Svedlund, M., Karlsson, M., Truong, X.-b., Ejlertsson, J., Björn, A., . . . Karlsson, A. (2015). Effects of temperature on UASB digestion of wastewater from a millproducing recovered fiberbased board. In: : . Paper presented at Green Gas Research Outlook Sweden (GGROS).
Open this publication in new window or tab >>Effects of temperature on UASB digestion of wastewater from a millproducing recovered fiberbased board
Show others...
2015 (English)Conference paper, Oral presentation with published abstract (Refereed)
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-114900 (URN)
Conference
Green Gas Research Outlook Sweden (GGROS)
Funder
Swedish Energy Agency
Available from: 2015-03-05 Created: 2015-03-05 Last updated: 2015-03-20
Jidesjö, A., Danielsson, Å. & Björn, A. (2015). Interest and Recruitment in Science: A Reform, Gender and Experience Perspective. Paper presented at IOSTE Borneo 2014. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 167(0), 211-216
Open this publication in new window or tab >>Interest and Recruitment in Science: A Reform, Gender and Experience Perspective
2015 (English)In: Procedia - Social and Behavioral Sciences, ISSN 1877-0428, E-ISSN 1877-0428, Vol. 167, no 0, p. 211-216Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

This paper reports on Swedish results from a worldwide research project concerned with the Interest and Recruitment in Science Education (the IRIS-International study) together with results from a longitudinal national study on girl's views on out of school experience in science and technology in upper secondary education. The studies are framed in the structural situation of the Swedish educational system. The results show that there are reform and policy effects to consider in the discussion of recruiting more students in STEM. Interest in the subject, earlier school experience, achievement and teacher feedback is found to be important for educational choice in STEM. Specifically girls point out societal relevance as important. In addition there are elements outside the school setting with importance for educational choice. Moreover, girls point out visits to a museum and watching films and boys popularized forms of science and computer games. All students consider TV and activities outside school as important for their educational choice in STEM. When trying to implement outside school experience with girls in a longitudinal study in upper secondary education the interplay with school subject teaching is identified as missing. The friction between subject teaching in schools and connections with the surrounding world is proposed as important for future studies.

Place, publisher, year, edition, pages
Elsevier, 2015
Keyword
Interest, recruitment, STEM education, out of school experience
National Category
Other Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-113562 (URN)10.1016/j.sbspro.2014.12.664 (DOI)000361493500030 ()
Conference
IOSTE Borneo 2014
Funder
Swedish Energy Agency
Available from: 2015-01-23 Created: 2015-01-23 Last updated: 2017-12-05
Jidesjö, A., Björn, A., Tydén, T. & Uhrqvist, O. (2015). Rapportering av fördjupande forskningsinsatser kopplade till skolutvecklingsprogrammet ”KNUT3”: En berättelse om vad en transformativ inriktning på utbildningens genomförande kan innebära för skolutveckling och möjligheter till meningsfullt lärande. Falun: Högskolan Dalarna
Open this publication in new window or tab >>Rapportering av fördjupande forskningsinsatser kopplade till skolutvecklingsprogrammet ”KNUT3”: En berättelse om vad en transformativ inriktning på utbildningens genomförande kan innebära för skolutveckling och möjligheter till meningsfullt lärande
2015 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Denna forskningsrapport rapporterar från tre studier genomförda på skolutvecklingsprogrammet ”KNUT3”, som genomfördes under 2014. Forskningen bygger vidare på de resultat som rapporterats i tidigare forskning på samma skolutvecklingsprogram, fast då ”KNUT2” (Jidesjö et al., 2014). Resultaten som rapporteras här vilar således på ett omfattande empiriskt underlag, som korresponderar med verksamheter från förskola upp till och med gymnasieskola. I en övergripande beskrivning handlade ”KNUT” om att hitta sätt att arbeta för att involvera utbildningen mer i verkliga samhällsutmaningar och sätt att arbeta med lärare som sätter avtryck i klassrum och kommer elevernas lärande till del. Områden som arbeten varit koncentrerade till är energi, resurs, klimat och hållbarhetsfrågor. Ett viktigt resultat som identifierades i den förra forskningsrapporten handlar om att bygga skolutveckling inifrån. Det innebär arbeten som utgår ifrån elevers förutsättningar för lärande och ger lärare och elever möjligheter att äga sådana processer. Denna forskningsrapport fördjupar vad ett sådant arbete innebär, vilka förtjänsterna kan vara och hur utmaningar kan hanteras.

Forskningsinsatserna har i allt arbete som rapporteras här utgått ifrån ett följeforskningsupplägg. Det innebär att forskningen haft två funktioner. Dels att tillse att aktiviteter som genomförs har en relation till forskning och vetenskap. Arbetet handlar då om att ta del av tidigare studier och skapa möten med inblandade lärare och andra aktörer, där dessa resultat kan presenteras på ett sätt att de kan omsättas i pågående arbete. Den andra funktionen handlar om att bedriva ny forskning, som genererar en kunskapsuppbyggnad. Även dessa processer är riggade på ett sätt så att framför allt lärare kan ta del av och även påverka forskningens upplägg och inriktning. Forskningsarbetet bygger således starkt på närvaro under pågående arbete istället för att ha en mer utvärderande karaktär i efterhand.Rapporten bygger på empiriska underlag från tre ingående delstudier.

Den första återfinns i kapitel två och handlar om lärares perspektiv på utforskande och undersökande arbetssätt i förskola och grundskola. Empirin är genererad via fokusgruppsmetodik med yrkesverksamma lärare som givits möjlighet att reflektera och diskutera kring användandet och implementeringen av material som är mer elevaktiva och öppna i sin karaktär. Resultaten visar att lärares vilja att engagera sig i utvecklingsarbete är kopplat till materialets utformning och rymmer en innehållsdimension samt koppling till samhällsrelevans. Lärarna lyfter också betydelse av involvering av barnens föräldrar i arbetet samt att aktiviteter som utförs har en påverkan på familjelivets handlingar. Breda kontakter med natur och samhälle är ytterligare dimensioner som lyfts fram som viktiga förutsättningar för meningsfullt lärande. Resultaten diskuteras i relation till läraryrkets professionsutveckling, synsätt på undervisning och lärande som förutsättningar för kvalitetsarbete och betydelse av en utbildning som är i takt med tiden.

Det andra arbetet som rapporteras i kapitel tre, handlar om fördjupande studier kring flickors val av utbildning och hur insatser kan göras för att påverka utbildningsval. Ett rekryteringsperspektiv har genomförts i projektet ”Tjejresan” som pågått i svenska gymnasieskolor. Flickor som valt att studera inom naturvetenskapliga och tekniskt inriktade program har erbjudits möjlighet till aktiviteter där de fått besöka företag och arbetsliv och beretts möjligheter att få inblick i hur andra aktörer utanför skolan arbetar med innehåll. Arbetet har pågått i flera år och forskningsinsatserna har följt utvecklingen. De empiriska underlagen grundar sig i enkätstudier med aktuella elever i kombination med intervjustudier. Till detta har även uppföljande intervjuer genomförts med kvinnor som idag avslutat sin gymnasiala utbildning och befinner sig i olika positioner i samhället. Resultaten indikerar att insatserna haft betydelse, men en begränsad påverkan för utbildningsval. Viktiga faktorer som framkommit rör sig kring intresse för innehållet samt den nära familjens betydelse och att intresse är något som grundlagts betydligt tidigare. Insatserna sent i utbildningssystemet verkar mest ha påverkan för att bibehålla och stimulera intresset genom att skapa relationer mellan skola och arbetsliv och demonstrera karriärvägar. Resultaten är diskuterade i relation till möjligheter att arbeta mer med intresset i grundskolan samt att när det gäller frågan om utbildningsval och rekrytering, öppna upp för möjligheter att föräldrar och den nära familjen är mer involverade i skolarbetet.

Kapitel fyra innehåller den tredje delstudien och rapporterar ett lärarperspektiv på nätverksarbete och kollegialt lärande. Studien handlar om att öka förståelsen för vad ett nätverk kan vara och innebära. Empirin är genererad från lärare i gymnasieskolan, som ingått i ett nätverk under längre tid och som intervjuats för att kunna delge sina berättelser och reflektioner kring nätverkets och det kollegiala lärandets innebörder. Empirin är sedan framställd kring aktuell teoribildning. Tillsammans identifierar studien ett antal viktiga faktorer, som diskuteras i relation till förtjänster och möjligheter för att stimulera en professionell inriktning på lärararbetet.

Rapporten är skriven så att delstudierna kan läsas självständiga. För att inordna dem i ett större sammanhang inleds rapporten med ett kapitel där delstudiernas resultat sätts in i ytterligare teoribildning och perspektiv, som hjälper till att tolka innebörder. Aktuell forskning och teoribildning om lärande och kvalitetsarbete har hämtats genom att anlägga historiska, sociologiska och utbildningsvetenskapliga perspektiv. Texten gör inga anspråk på att vara heltäckande och argumenterar inte för en bestämd inriktning. Den är skriven för att bidra som en tolkningsram åt delstudierna och har således empirisk resonans. Forskningsinsatserna har bedrivits utifrån ett följeforskningsperspektiv, som innebär att vetenskaplig och erfarenhetsbaserad kunskap möts för att i gemensamma överläggningar identifiera viktigt arbete där alla kan bidra.

Det inledande kapitlet lyfter frågor om betydelse av att utvecklingsarbeten i skolan initieras och byggs inifrån elevers förutsättningar för lärande och vidare ut i dynamiska förbindelser med omgivande samhälle. Texten har identifierat traditioner i syn på begåvning, talang och lärande som viktiga att reflektera för att förstå innebörd av andra synsätt. En strävan att åstadkomma en professionell inriktning på utbildningens genomförande har anlagts genom en transformativ inriktning som därpå beskrivs med konkreta dimensioner som kan förstärka och stimulera en sådan inriktning. Sådana dimensioner handlar om egenskaper i ledarskap, barnsyn, samarbete med barns familjer, kontaktytor med natur och samhällsliv, hur grupper sätts samman, hur bedömning byggs upp, egenskaper i arbetsmaterial och betydelse av en lärande gemenskap som innebär att hela skolan arbetar mot gemensamma målsättningar.

Slutsatser som reflekteras i detta inledande kapitel handlar inte om att problem för utbildningens genomförande handlar om arbeten som tar fram fler resurssidor i form av tips och tricks, som lärare förväntas ta del av och sedan exponera för elever. Kunskaper och drivkrafter för kreativitet i metodik bör istället växa fram som en konsekvens av identifierade problem, så att lärare och deras elever formar och därifrån får stöd som ger insatser som berör deras verkliga bekymmer. I sådana processer kan barnens hemmiljöer, material, bedömning, ledningsfunktioner, forskning och omgivande samhälle träda in och stötta en kunskapsutveckling som successivt introducerar kommande generationer till samhällets utmaningar. En sådan transformativ inriktning gör att samhället på lång sikt blir mer trovärdigt eftersom utbildningen får en förankring i verkliga verksamhetsformer. Annorlunda kan man uttrycka detta som att olika länkar behöver finnas, för att de ska kunna aktiveras vid behov. Exakt när sådana behov uppstår utgör den dynamiska karaktären mellan utbildningens inre och yttre dimensioner, som gör det svårt att fånga innebörden i statiska uttryck. En fastare förankring för utbildningen i samhällslivets vedermödor är identifierad som en viktig fortsättning för kommande studier. Sådana förankringar borde kunna åstadkommas i delvis nya strukturer, med anledning av kommunikationsmediernas allt mer betydande inslag för informationsspridning. Innebörder av hur gestaltningar i det lokala, regionala, nationella och internationella involverar individer och tar sig uttryck, har med produktions- och receptionskontexter att göra och är en trolig viktig fortsättning i förståelse av och för att förstärka den professionella inriktning för lärararbetet, som skisserats i denna forskningsrapport.

Place, publisher, year, edition, pages
Falun: Högskolan Dalarna, 2015. p. 122
Series
Kultur och lärande, ISSN 1403-6878 ; 2015:02
National Category
Educational Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-118322 (URN)978-91-85941-91-9 (ISBN)
Funder
Swedish Energy Agency
Available from: 2015-05-27 Created: 2015-05-27 Last updated: 2015-05-27Bibliographically approved
Organisations

Search in DiVA

Show all publications