Αικ. Σταματελάτου, επ. καθηγήτρια

Παρουσίαση με θέμα: "Αικ. Σταματελάτου, επ. καθηγήτρια"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Αικ. Σταματελάτου, επ. καθηγήτρια
Αειφορία και μηχανική Αικ. Σταματελάτου, επ. καθηγήτρια

2 Μηχανική - προέλευση … από τη χαραυγή της ανθρώπινης ιστορίας όταν οι πρόγονοί μας σχεδίαζαν εργαλεία για την επιβίωσή τους Τα ανθρώπινα όντα χαρακτηρίζονται για την ικανότητά τους να φτιάχνουν εργαλεία επικοινωνούν Τα χαρακτηριστικά τους επέτρεψαν την εφευρετικότητα, την καινοτομία και τη μεταφορά της τεχνολογίας Βασισμένη στη δοκιμή και το σφάλμα, η μηχανική εξελίχθηκε στους αιώνες τσεκούρι, σφυρί, μοχλός, σφήνα, τροχαλία, ρόδα Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

3 Κύματα εξέλιξης και καινοτομίας
Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

4 Λίγο ετυμολογία… “engineering” από το “engineer”: (από το 1300 μΧ) ο άνθρωπος που χειριζόταν μια στρατιωτική μηχανή (καταπέλτης ή αργότερα κανόνι) “engine” από το λατινικό “ingenium”: ευφυία “technology” “technical” από το ελληνικό «τέχνη»: στη μηχανική η διάταξη των διαφόρων μερών με ένα τρόπο ελκυστικό (ή όχι) στις ανθρώπινες αισθήσεις ή συναισθήματα “science” από το λατινικό “scientia”: γνώση, κατανόηση Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

5 Η μηχανική είναι… το πεδίο εφαρμογής τεχνικών, επιστημονικών και μαθηματικών γνώσεων στην κατανόηση, το σχεδιασμό, την ανάπτυξη, την εφεύρεση, την καινοτομία και τη χρήση υλικών, μηχανών, κατασκευών, συστημάτων και διεργασιών για συγκεκριμένους σκοπούς Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

6 Σύνδεση μηχανικής με επιστήμη, τεχνολογία και κοινωνία
ανάγκες Επιστήμη (science) πόροι και ανάγκες Κοινωνία και Φύση θεωρίες Μηχανική (engineering) προϊόντα και οφέλη εργαλεία Τεχνολογία (technology) ανάγκες Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

7 Πεδία μηχανικής – Πολιτική μηχανική (civil engineering)
Δημόσια ασφάλεια, υγεία, ευημερία Μείωση της διαφθοράς (ηθική) Εξοικονόμηση χρημάτων για περισσότερα έργα, εξοικονόμηση πόρων Συστήματα πόσιμου νερού και υγιεινής στις αναπτυσσόμενες χώρες (κοινός τόπος με μηχανικούς περιβάλλοντος) Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

8 Πεδία μηχανικής – Μηχανολογική μηχανική (mechanical engineering)
Από το τσεκούρι στα διαστημόπλοια Υποστηρίζει τη βιομηχανική εξέλιξη σε περιοχές όπως η παρασκευή και παραγωγή προϊόντων, κατανάλωση και διατήρηση ενέργειας, μεταφορές, αυτοματισμοί, ρομποτική Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

9 Πεδία μηχανικής – Ηλεκτρολογική και ηλεκτρονική μηχανική (electrical and electronic engineering)
Εστιάζει στην εφαρμογή του ηλεκτρισμού και του ηλεκτρομαγνητισμού μεγάλης κλίμακας εφαρμογές (συστήματα μετάδοσης ισχύος και ενέργειας) μικρότερης κλίμακας εφαρμογές (ηλεκτρονικά, συστήματα μετάδοσης πληροφοριών) Ρύθμιση συστημάτων παραγωγής και μετάδοσης ισχύος προς αποφυγή μπλακάουτ, υπερφορτίσεων κλπ. Συστήματα αυτοματισμού κι ελέγχου σε βιομηχανίες, αεροσκάφη Συστήματα ρύθμισης φόρτισης μπαταριών από φωτοβολταϊκά συστήματα (υβριδικά συστήματα) Ολοκληρωμένα κυκλώματα, μικροεπεξεργαστές, επεξεργασία και διάδοση σήματος Συνέργεια με τη μηχανολογική μηχανική (mechatronics) Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

10 Πεδία μηχανικής – χημική μηχανική (chemical engineering)
Φυσικοί, χημικοί και βιοχημικοί μετασχηματισμοί πρώτων υλών και ενέργειας σε προϊόντα Σύνθεση και βελτιστοποίηση στο σχεδιασμό και σχηματισμό προϊόντων και ρύθμιση βιομηχανικών διεργασιών Πολλοί κλάδοι – βιοχημική μηχανική, μηχανική των υλικών, περιβαλλοντική μηχανική Προκλήσεις Αυξημένα επίπεδα ρύθμισης ώστε να επιτυγχάνεται εκλεκτικότητα (μάζα επιθυμητού προϊόντος ανά μάζα πρώτης ύλης) και παραγωγικότητα (μάζα προϊόντος ανά χρόνο). Εντατικοποίηση διεργασίας (νέος εξοπλισμός, νέες μέθοδοι λειτουργίας, νέες μέθοδοι παραγωγής) Λιγότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

11 Πεδία μηχανικής – περιβαλλοντική μηχανική (environmental engineering)
Είναι η εφαρμογή των επιστημών και της μηχανικής για τη βελτίωση του φυσικού περιβάλλοντος (αέρας, νερό και γη), την παροχή ασφαλών για την υγεία φυσικών πόρων στον άνθρωπο και σε άλλους οργανισμούς, και την αποκατάσταση ρυπασμένων περιοχών Αφορά στη διαχείριση υγρών και στερεών αποβλήτων, τη ρύθμιση αέριας ρύπανσης, την προστασία από την ακτινοβολία, την υγιεινή και ασφάλεια, την περιβαλλοντική αειφορία και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των έργων κατασκευής. Προκλήσεις Πρόοδος στην προσομοίωση, παρακολούθηση, εκτίμηση επιπτώσεων, αντιρρυπαντικές τεχνολογίες Η περιβαλλοντική μηχανική πρέπει να μετακινηθεί από το «καθάρισμα» των αποβλήτων των άλλων πεδίων μηχανικής (end-of-pipe solutions) στη βαθύτερη κατανόηση των φυσικών συστημάτων και των αλληλεπιδράσεων αυτών με το δομημένο κόσμο ή τα παρασκευασμένα συστήματα Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

12 Αειφορία και μηχανική: πόσο μπορούν να συμπλεύσουν;
Η αειφορία περιλαμβάνει τον κοινωνικό πόλο που απαιτεί προϋποθέσεις για την εξασφάλιση του μέλλοντός του Η μηχανική ασχολείται με τεχνικής φύσεως θέματα κυρίως που πρέπει να δώσουν λύσεις σε προβλήματα του σήμερα και μπορεί να είναι ευαίσθητη στις προϋποθέσεις που απαιτούνται για το μέλλον. Καθώς οι μηχανικοί επιχειρούν να δώσουν λύσεις σε κοινωνικά θέματα με αειφόρο τρόπο πρέπει: να έχουν κατά νου κοινωνικές και πολιτιστικές ιδιαιτερότητες, τις επιπλοκές σε παγκόσμιο επίπεδο μακροπρόθεσμα, να χειρίζονται μη δημοφιλών ζητημάτων προσεκτικά (απαιτείται προσεχτική μελέτη όλων των λεπτομερειών πριν φέρουν τα ενδιαφερόμενα μέρη να συζητήσουν, να πεισθούν ότι ο κόσμος καταλαβαίνει πλήρως τι συνεπάγεται κάθε απόφαση εφαρμογής μηχανικής Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

13 Παραδείγματα αποτυχημένης μηχανικής
Οι χλωροφθοράνθρακες ή φρέον (CFC) αναπτύχθηκαν το 1930 ως ψυκτικό για να αντικαταστήσουν τα τοξικά κι εύφλεκτα ψυκτικά της εποχής εκείνης (αμμωνία, χλωρομεθάνιο, SO2) Το φρέον είναι μη τοξικό, δε φλέγεται και αποσυντίθεται αργά: άρα είναι ακίνδυνο Όμως τα άτομα του χλωρίου που περιέχει καταστρέφουν το όζον της στρατόσφαιρας Το γεγονός ότι αποδομείται αργά σημαίνει ότι τα καταστροφικά αποτελέσματα μπορούν να συνεχιστούν για δεκαετίες Η κατασκευή νέων δρόμων μπορεί να οδηγήσει στην επέκταση των πόλεων. Η κατασκευή αυτοκινητόδρομου που δε χρησιμοποιείται όπως θα έπρεπε, επιφέρει περισσότερα προβλήματα. Η διαθεσιμότητα ιντερνετ, ηλεκτρονικών παιχνιδιών κλπ μπορεί να επηρεάσει το τρόπο που τα παιδιά περνούν τον ελεύθερο χρόνο τους Η εγκατάσταση συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας σε ένα κτίριο δεν σημαίνει απαραίτητα ότι οι διαμένοντες σε αυτό ξέρουν να τα χρησιμοποιούν Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

14 Η μηχανική στην υπηρεσία της αειφορίας-οικονομία
Οι προκλήσεις είναι στο σχεδιασμό τεχνολογιών και συστημάτων που: διευκολύνουν το παγκόσμιο εμπόριο προάγουν τεχνολογικές καινοτομίες και την επιχειρηματικότητα συμβάλλουν στη δημιουργία θέσεων εργασίας ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις χρησιμοποιούν τους πόρους αποτελεσματικά. Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

15 Η μηχανική στην υπηρεσία της αειφορίας-κοινωνία
Η πρόκληση είναι στο σχεδιασμό συστημάτων που: διευκολύνουν τις υπηρεσίες υγείας και εκπαίδευσης επαυξάνουν την ποιότητα ζωής βοηθούν στην εξάλειψη της φτώχιας βοηθούν την ανθρωπότητα να διατηρήσει την «ανθρωπιά» της σε ένα κόσμο που το ρυθμό το δίνουν οι μηχανές Μια άλλου είδους πρόκληση είναι στην ανάπτυξη τεχνολογικών προσεγγίσεων που βοηθούν στο μετριασμό ή στην αποτροπή εχθρικών ενεργειών, μειώνουν τις επιπτώσεις φυσικών καταστροφών, και παρακινούν τους ανθρώπους στη μείωση χρήσης των φυσικών πόρων. Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

16 Ο ρόλος της μηχανικής στην εύρεση πόρων - νερό
Αποτελεσματικά συστήματα για την επεξεργασία νερού και υγρών αποβλήτων την ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση την αφαλάτωση τη μείωση των διαρροών σε συστήματα διανομής νερού Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

17 Ο ρόλος της μηχανικής στην εύρεση πόρων -τροφή
Μετά την «πράσινη επανάσταση (green revolution)» που διπλασίασε την παραγωγή τροφής, υπάρχει πάλι ο κίνδυνος η τροφή να καταστεί ανεπαρκής εξαιτίας του υπερπληθυσμού, της αυξανόμενης χρήσης της γης για καλλιέργειες ενεργειακών φυτών (βιομάζας) και της εξάντλησης των αποθεμάτων ψαριού [green revolution: χρήση σύγχρονων τεχνικών καλλιέργειας που αύξησαν την αποδοτικότητα των καλλιεργειών] Σε πολλές χώρες μεγάλο ποσοστό τροφίμων χαλάει στις αποθήκες και κατά τη μεταφορά τους Η κλιματική αλλαγή επηρεάζει το 80% των καλλιεργειών στις αναπτυσσόμενες χώρες. Απαιτούνται πιο αποτελεσματικές τεχνολογίες σε ιχθυοκαλλιέργειες καλλιέργεια γης παγκόσμιες μεταφορές Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

18 Ο ρόλος της μηχανικής στην εύρεση πόρων - ενέργεια
Βελτίωση της τεχνολογίας στη συλλογή της ανεξάντλητης αλλά διάσπαρτης ηλιακής ενέργειας, στην εξόρυξη του πετρελαίου, στη συλλογή γεωθερμικής ενέργειας και στη διανομή ηλεκτρικής ισχύος και φωτός σε μεγάλα τμήματα του πληθυσμού Ενσωμάτωση των μεγάλων (ασυνεχών) ποσοτήτων αιολικής και ηλιακής ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο Μηχανισμοί εξοικονόμησης ενέργειας (που θα οδηγήσουν σε μείωση της απαιτούμενης δυναμικότητας των μονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε ώρες αιχμής) Βελτίωση της χρήσης ενέργειας ώστε να μειωθούν οι μεγάλες απώλειες (περίπου στο 50%) της παγκόσμιας παροχής ενέργειας Απανθρακοποίηση των αέριων εκπομπών από τις μονάδες παραγωγής ηλεκτρισμού που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα μέσω υπόγειας παγίδευσης του CO2 (σε ορυχεία άνθρακα ή κοιτάσματα πετρελαίου) Αντικατάσταση υγρών υδρογονανθράκων με κελιά καυσίμου υδρογόνου ή φυτών- μικροβιακών κελιών καυσίμου Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

19 Ο ρόλος της μηχανικής στην εύρεση πόρων-υλικά
Εύρεση ή παρασκευή πιο αειφόρων υποκατάστατων (που θα οδηγούν σε λιγότερο ανθεκτικά σκουπίδια ή σε καθόλου σκουπίδια) Ανακύκλωση ορυκτών Ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών κύκλων ζωής προϊόντων και ροής ύλης κι ενέργειας από τις πρώτες ύλες μέχρι και μετά τη χρήση των προϊόντων. Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

20 Η μηχανική στην υπηρεσία της αειφορίας-περιβάλλον
Αντιμετώπιση επιπτώσεων από την επέκταση των ανθρώπινων κατοικήσιμων περιοχών, τις συγκρούσεις, την εξόρυξη, την επίδραση μεγάλων έργων στην πανίδα (γέφυρες, εθνικές οδοί, φράγματα), τις αέριες εκπομπές στην ατμόσφαιρα (με επιπτώσεις σε υγεία, θέρμανση πλανήτη, καταστροφή όζοντος) Αυξημένη αποδοτικότητα στη χρήση όλων των πόρων, μετριασμό της κατανάλωσης, ανακύκλωση υλικών, εναλλακτικές μορφές ενέργειας Διαχείριση απορριμμάτων (μη επικίνδυνων κι επικίνδυνων/ραδιενεργών) Διατήρηση της ακεραιότητας των κρίσιμων οικοτόπων και συνύπαρξη του ανθρώπου με αυτούς Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

21 Κύριες απαιτήσεις για την αειφορία
Αειφόροι πόροι Αειφόρες διεργασίες Αυξημένη απόδοση Μειωμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

22 Κύριες απαιτήσεις για την αειφορία – αειφόροι πόροι
Νερό (φρέσκο ή αφαλατωμένο) Υλικά (παρθένα ή ανακυκλωμένα) Ενέργεια Τα απόβλητα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πόροι (άμεσα ή έμμεσα), ως υλικά ή ως ενέργεια Ένας πόρος είναι αειφόρος στο βαθμό που δεν είναι σπάνιος ή δεν είναι σημαντικός για ένα οικοσύστημα Σπάνιος πόρος: ένας είδος που κινδυνεύει αλλά αποτελεί και πόρο Αξία σε οικοσύστημα: το τροπικό δάσος εξαρτάται από συστατικά τα οποία είναι πόροι Οι πόροι μπορεί να είναι αειφόροι αν αναγεννώνται με μεγαλύτερο ή ίσο ρυθμό από αυτόν που καταναλώνονται. Θεωρούνται αειφόροι πόροι αυτοί που είναι σε μεγάλα αποθέματα και ο ρυθμός που χρησιμοποιούνται είναι μικρός Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

23 Αειφόροι πόροι – ενεργειακές πηγές
Ανανεώσιμες Μη ανανεώσιμες Ηλιακή ενέργεια Ορυκτά καύσιμα (κάρβουνο, πετρέλαιο, φυσικό αέριο) Ενέργεια που βασίζεται στο νερό (υδραυλική, κυματική, παλιρροιακή, θερμική των ωκεανών) Άλλοι υδρογονάνθρακες (ασφαλτούχο άμμο και τον πετρελαιοφόρο σχιστόλιθο) Αιολική Ουράνιο Γεωθερμική Υλικά σύντηξης (fusion) Βιομάζα (αν ρυθμός χρήσης ≤ ρυθμός αναπλήρωσης) Βιομάζα (αν ρυθμός χρήσης ≥ ρυθμός αναπλήρωσης) Απόβλητα (αν ρυθμός χρήσης ≤ ρυθμός παραγωγής) Απόβλητα (αν ρυθμός χρήσης ≥ ρυθμός παραγωγής) Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

24 Κύριες απαιτήσεις για την αειφορία – αειφόρες διεργασίες
Στις αειφόρες διεργασίες χρησιμοποιούνται τα ευρέως διαθέσιμα υλικά (παράλληλα αποφεύγοντας τη χρήση τοξικών ή επικίνδυνων υλικών κατά το δυνατό) και τις τεχνολογίες που είναι διαθέσιμες όπου χρειάζονται και λειτουργικές με τις ρυθμίσεις που είναι κατάλληλες για το μέρος που θα χρησιμοποιηθούν Τα παραγόμενα απόβλητα δεν πρέπει να μειώνουν την αειφορία Περιλαμβάνονται και παράμετροι όπως η μετακίνηση, διανομή και αποθήκευση υλικών και προϊόντων που πρέπει να είναι αειφόρες Η προχωρημένη παρακολούθηση και ρύθμιση των διεργασιών συμβάλουν στο να είναι αειφόρες. Η χρήση αειφόρων ενεργειακών φορέων (energy carriers) είναι αναγκαία γιατί οι διεργασίες στη μηχανική είναι ενεργοβόρες Φορείς ενέργειας: παράγονται από ενεργειακούς πόρους και μεταφέρουν την ενέργεια Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

25 Φορείς ενέργειας Υλικοί Μη υλικοί Ορυκτά καύσιμα Έργο Καύσιμα που προέρχονται από ορυκτά καύσιμα Ηλεκτρισμός προϊόντα πετρελαίου (βενζίνη, ντίζελ, νάφθα) Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία συνθετικά αέρια καύσιμα (αεριοποίηση) Θερμική ενέργεια προϊόντα άνθρακα (κωκ) Θερμό μέσο Δευτερογενή χημικά καύσιμα (υδρογόνο, μεθανόλη, αμμωνία) Ψυχρό μέσο Η θερμική ενέργεια (ψυχρά ή θερμά μέσα) μπορεί να μεταφερθεί στους τελικούς χρήστες μέσω δικτύων κι όχι να παράγεται επιτόπου Το υδρογόνο δεν είναι ενεργειακός πόρος αλλά φορέας ενέργειας. Είναι προϊόν προερχόμενο από μη ανανεώσιμους ενεργειακούς πόρους και αποτελεί πρώτη ύλη για την παραγωγή ενός άλλου ενεργειακού φορέα (ηλεκτρισμός) Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

26 Κύριες απαιτήσεις για την αειφορία – αυξημένη απόδοση
Η βελτίωση της απόδοσης προσφέρει τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα που μπορούν να ληφθούν από τους πόρους. Επιδιώκεται η αύξηση στην απόδοση στους ακόλουθους τομείς: Διατήρηση πόρων Διαχείριση πόρων Διαχείριση ζήτησης πόρων Υποκατάσταση πόρων Αντιστοίχιση ενεργειακών φορέων και ενεργειακής ζήτησης Λαμβάνεται υπόψη η ανάλυση εξέργειας που καταδεικνύει τα αδύνατα σημεία ενός συστήματος Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

27 Εξέργεια Η εξέργεια ορίζεται ως το μέγιστο έργο που μπορεί να παραχθεί από μια ροής ύλης ή ενέργειας καθώς έρχεται σε ισορροπία με ένα περιβάλλον αναφοράς (π.χ. το φυσικό περιβάλλον) Η εξέργεια, στην ευρύτερή της έννοια, είναι ένα μέτρο του δυναμικού μιας ουσίας να αλλάξει ή να επηρεάσει το περιβάλλον. Η εξέργεια μιας εκπομπής είναι μηδενική όταν είναι σε ισορροπία με το περιβάλλον κι επομένως είναι αβλαβής Ανάλυση εξέργειας Ανάλυση ενέργειας Ισοζύγια εξέργειας (η εξέργεια δε διατηρείται, αλλά καταστρέφεται λόγω των αναντιστρεπτοτήτων) Η ενέργεια διατηρείται Εκφράζει την ποιότητα της ενέργειας Δεν υπάρχει Υποδεικνύει τα περιθώρια για βελτίωση της απόδοσης Γενικά δεν υπάρχει Παρέχει ένα μέτρο μη ισορροπίας με το περιβάλλον και το δυναμικό ενός συστήματος να έχει επιπτώσεις στο περιβάλλον Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

28 Κύριες απαιτήσεις για την αειφορία – μειωμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις
Κλίμα (εξαιτίας των αερίων του θερμοκηπίου που προκαλούν αύξηση στη θερμοκρασία του πλανήτη) Καταστροφή του όζοντος (αυξάνονται τα επίπεδα της UV ακτινοβολίας που φτάνουν στη γη) Οξεοποίηση (νερού κι εδάφους) μέσω των όξινων εκπομπών Εξάντληση αβιοτικών πόρων (λόγω εξόρυξης μη ανανεώσιμων πόρων) Οικοτοξικότητα (λόγω της έκθεσης σε τοξικές ουσίες) Επιπτώσεις ραδιενέργειας Σημαντικό εργαλείο: Ανάλυση του κύκλου ζωής προϊόντος, διεργασίας ή δραστηριότητας λαμβάνοντας υπόψη όλα τα στάδια της ζωής του (from cradle to grave) Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

29 Ανάλυση κύκλου ζωής (Life Cycle Analysis, LCA)
Εξόρυξη πόρων Παρασκευή Χρήση προϊόντων Διάθεση Περίπλοκη διαδικασία που απαιτεί: τη γνώση ροών υλικών, ενέργειας που εναλλάσσονται με το περιβάλλον και αποβλήτων που απελευθερώνονται στο περιβάλλον, την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τα παραπάνω (υλικά, ενέργεια, απόβλητα), και την ερμηνεία μέσω της οποίας προτείνονται βελτιώσεις βάσει προτεραιοτήτων που καθορίζονται από τις ανάγκες και τα οφέλη. Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017

30 Κύριες απαιτήσεις για την αειφορία – άλλες πλευρές
Οικονομική δυνατότητα (η μηχανική πρέπει να προτείνει λύσεις οικονομικά εφικτές) Ισότητα (η τεχνολογία διαθέσιμη κι εφικτή σε όλους) Ικανοποίηση της αυξανομένης ζήτησης πόρων (στις αναπτυσσόμενες κοινωνίες) Ασφάλεια Εμπλοκή κοινωνίας και κοινωνική αποδοχή Κατάλληλη χρήση γης (σε ισορροπία με άλλες ανάγκες – καλλιέργειες, αναψυχή) Αισθητική (κερδίζει την κοινωνική αποδοχή – καθαρισμός του περιβάλλοντος) Αύξηση του πληθυσμού Μελλοντικές Προκλήσεις στην Επιστήμη και Μηχανική του Περιβάλλοντος - Κατερίνα Σταματελάτου 20/2/2017