Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Αντώνιος Βαφείδης, καθηγ. σχολής ΜΗΧΟΠ (επιβλέπων)
2. Δρ. Γεώργιος Κρητικάκης, μέλος ΕΔΙΠ σχολής ΜΗΧΟΠ
3. Δρ. Νικόλαος Παπαδόπουλος, ερευνητής ΙΤΕ, Ρέθυμνο

Περίληψη

Career Day with Alpha Bank: “Δεξιότητες, Ρόλοι & Προοπτικές στον Τραπεζικό Τομέα Σήμερα”

Τετάρτη 27 Μαΐου 2026 | 11:00 – 16:00 | Γ2.1 Αμφιθέατρο

Facebook event 

Η εκδήλωση δίνει τη δυνατότητα στους φοιτητές και τις φοιτήτριες, να γνωρίσουν τα στελέχη της Alpha Bank, να ενημερωθούν για στρατηγικά έργα, τον ψηφιακό μετασχηματισμό και τις νέες τεχνολογίες στον τραπεζικό χώρο, καθώς και να ανακαλύψουν επαγγελματικές προοπτικές, δεξιότητες καθώς και ευκαιρίες εξέλιξης στο σύγχρονο τραπεζικό κλάδο για νέους και νέες μηχανικούς σε τομείς όπως το Project Management, η Τραπεζική Επιχειρήσεων, τα Analytics και το Digital Banking.

"Info Day Masters @ TUC 2026"
Τετάρτη, 20 Μαΐου 2026
Ώρες: 11:00 – 15:30
Χώρος: Αμφιθέατρο Γ2.1 & διαδικτυακά μέσω Zoom

Facebook event

Η εκδήλωση απευθύνεται σε υποψήφιους μεταπτυχιακούς φοιτητές οι οποίοι θα έχουν τη δυνατότητα να ενημερωθούν για : 

• τη διάρθρωση του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών κάθε Σχολής
• τη διαδικασία αίτησης, τις υποτροφίες και τα τέλη φοίτησης
• τον τρόπο παρακολούθησης σε κάθε ΠΜΣ (φυσική παρουσία ή/και τηλεκπαίδευση)
• τις επαγγελματικές προοπτικές που ανοίγονται από κάθε ΠΜΣ
• την έρευνα που παράγεται στο Πολυτεχνείο Κρήτης και τις δυνατότητες συμμετοχής 

Κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης θα παρουσιαστούν τα Μεταπτυχιακά και Διδακτορικά Προγράμματα Σπουδών όλων των Σχολών του Ιδρύματος από μέλη ΔΕΠ και Διευθυντές ΠΜΣ.

Για τη συμμετοχή στην εκδήλωση με φυσική παρουσία απαιτείται εγγραφή στην ηλεκτρονική φόρμα https://forms.gle/RhbMqBLLQ5Fmgvie7 και για όσους θέλουν να παρακολουθήσουν διαδικτυακά ο σύνδεσμος της πλατφόρμας zoom θα σταλεί στο email που θα δηλώσετε στην ηλεκτρονική φόρμα μέχρι την Τρίτη 19 Μαΐου 2026.

(Ελληνικά) : Πρόοδοι στον εμπλουτισμό χαμηλής ποιότητας μεταλλεύματος πεταλίτη.

Tριμελής εξεταστική επιτροπή

1. Ευάγγελος Πετράκης, επικ. καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2.Κωνσταντίνος Κομνίτσας, καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

3. Μιχαήλ Γαλετάκης, καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

The importance of lithium (Li) is recognized by major economies, with the United States (US) and European Union (EU) designating it as a strategic raw material (SRM) necessary for technological breakthrough towards the green and digital transition.
Over the last few years both industry and academia focused on the production of battery-grade concentrates (typical targets >6% Li2O and <1.0% Fe2O3), suitable for lithium carbonate (LiCO3) and/or lithium hydroxide (LiOH) conversion, from hard-rock lithium-bearing minerals, such as spodumene, lepidolite and petalite. The beneficiation of petalite-type pegmatites presents significant challenges due to their low Li2O content, complex mineralogy and the presence of gangue minerals that exhibit similar physical and chemical properties to petalite.
In this dissertation the laboratory-scale beneficiation of a low-grade petalite ore (0.92% Li2O), to pre-concentrate petalite or produce high-grade petalite concentrate, by heavy-liquids separation (HLS), wet high intensity magnetic separation (WHIMS) and froth flotation is being discussed. Heavy-liquids separation shows that both the sink 2.65 and the float 2.55 fractions are enriched in Li2O (1.99% and 1.54%, respectively) compared to the intermediate gravimetric fraction (0.43% Li2O). Magnetic separation shows that magnetic products are enriched in Li2O (~1.2%) compared to non-magnetic product (0.84% Li2O). Froth flotation tests after several rougher and cleaner stages result in a final float product containing 1.16% Li2O.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): λίθιο, πεταλίτης, εμπλουτισμός, βαρέα υγρά, μαγνητικός διαχωρισμός, επίπλευση.
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): lithium; petalite; ore beneficiation; heavy-liquids separation (HLS); magnetic separation;
froth flotation.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή

1.Γεώργιος Ξηρουδάκης, επικ. καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Εμμανουήλ Βαρουχάκης, επικ. καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

3. Δρ. Γεώργιος Σαράτσης, μέλος ΕΔΙΠ σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την συγκέντρωση και επεξεργασία μετρήσεων από την λειτουργία του μηχανολογικού εξοπλισμού στο λατομείο αδρανών υλικών της εταιρίας Μ.Σ (ΣΚΥΡΑ) ΒΑΣΣΑΣ ΛΤΔ το οποίο βρίσκεται στο Μοναγρούλλι της Κύπρου. Ο χώρος του υφιστάμενου λατομείου καλύπτει τρεις περιοχές με τις επωνυμίες Μαρός, Ψηλιτέρι και Κουντούρκα. Η εταιρεία χρησιμοποιεί σύγχρονο μηχανολογικό εξοπλισμό, ο οποίος αποτέλεσε το επίκεντρο της έρευνας. Πιο συγκεκριμένα, ο στόχος της συγκεκριμένης διπλωματικής αποτέλεσε η στατιστική μελέτη των παραμέτρων λειτουργίας του μηχανολογικού εξοπλισμού του λατομείου στο Μοναγρούλλι της Κύπρου, διαμέσου των πειραματικών μετρήσεων. Οι μετρήσεις αφορούσαν τους χρόνους που απαιτούνται για τη μεταφορά του υλικού από το μέτωπο στο σπαστήρα, για τη διάνοιξη των διατρημάτων από το διατρητικό και για το γέμισμα των χωματουργικών φορτηγών από τους φορτωτές. Μετρήθηκε επίσης η κατανάλωση των παραπάνω μηχανημάτων κατά τη λειτουργία τους. Η εφαρμογή του KS–Test (Kolmogorov-Smirnov), εξετάστηκε με σκοπό τη συμβατότητα της κατανομής της μεταβλητής σε σχέση με την κανονική. Όσον αφορά τα πατώματα που εξετάστηκαν, ο έλεγχος Kolmogorov–Smirnov έδειξε ότι στις περισσότερες περιπτώσεις δεν απορρίπτεται η υπόθεση της κανονικής κατανομής, γεγονός που υποδηλώνει ικανοποιητική προσαρμογή των μετρήσεων στο κανονικό πρότυπο. Κατά τη στατιστική ανάλυση των χρόνων μεταφοράς για το πάτωμα 7, το δείγμα αποτελούμενο από 39 μετρήσεις παρουσίασε μέση τιμή μ₇ = 3,15 min και τυπική απόκλιση σ₇ = 0,34 min, γεγονός που υποδηλώνει σχετικά αυξημένη διασπορά των μετρήσεων. Ο έλεγχος Kolmogorov–Smirnov απέδωσε μέγιστο σφάλμα D = 14,3%, μικρότερο της οριακής τιμής DL = 21,8%, με αποτέλεσμα να μην απορρίπτεται η υπόθεση της κανονικής κατανομής. Ωστόσο, η σχετικά χαμηλή πιθανότητα (P = 40%) υποδηλώνει περιορισμένη προσαρμογή των δεδομένων στο κανονικό πρότυπο σε σύγκριση με άλλα πατώματα. Η μεγαλύτερη διασπορά που παρατηρήθηκε στο πάτωμα 7 ενδέχεται να σχετίζεται με διαφοροποιήσεις στις συνθήκες λειτουργίας, όπως η κατάσταση του οδοστρώματος, οι τοπικές κλίσεις της διαδρομής, πιθανές καθυστερήσεις κατά τη φόρτωση ή διαφοροποιήσεις στην κυκλοφορία των dumpers κατά τη διάρκεια των μετρήσεων. Αντίθετα, για το πάτωμα 8, με ισάριθμο δείγμα (N = 39), η μέση τιμή των χρόνων μεταφοράς υπολογίστηκε ίση με μ₈ = 2,25 min και η τυπική απόκλιση ιδιαίτερα χαμηλή (σ₈ = 0,06 min), γεγονός που καταδεικνύει εξαιρετικά μικρή διασπορά και υψηλή επαναληψιμότητα της διαδικασίας. Το μέγιστο σφάλμα του KS-test ανήλθε σε D = 4,8%, σημαντικά μικρότερο της οριακής τιμής, ενώ η πιθανότητα αποδοχής της κανονικής κατανομής προσεγγίζει το 100%. Συνεπώς, τα δεδομένα του πατώματος 8 εμφανίζουν άριστη προσαρμογή σε κανονική κατανομή και υψηλή λειτουργική σταθερότητα.
Λέξεις Κλειδιά: Μηχανολογικός εξοπλισμός, χρόνοι κύκλου, στατιστική ανάλυση, λατομεία αδρανών
 

Abstract

This thesis concerns a quarry of aggregates owned by MS (SKYRA) VASSAS LTD, located in Monagrouli, Cyprus. The site of the existing quarry covers three areas named Maros, Psiliteri, and Kounturka. The company uses modern mechanical equipment, which was the focus of the research. More specifically, the objective was to conduct a statistical study of the operating parameters of the mechanical equipment at the quarry in Monagrouli, Cyprus, using experimental measurements. The measurements included the time required to transport the material to the breaker, the time required for the drill to create the holes, the time required for the loader to fill the trucks, and the fuel consumption for operating the machines. The KS-Test (Kolmogorov-Smirnov) was applied to assess the compatibility of the variable's distribution with a normal distribution. Regarding the examined benches, the Kolmogorov–Smirnov test indicated that, in most cases, the null hypothesis of normality was not rejected, suggesting satisfactory agreement of the measurements with the normal distribution model. During the statistical analysis of the haulage times for bench 7, the dataset of 39 measurements had a mean of μ₇ = 3.15 min and a standard deviation of σ₇ = 0.34 min, indicating increased variability in the process. The Kolmogorov–Smirnov test yielded a maximum deviation of D = 14.3%, which was lower than the critical value DL = 21.8%; therefore, the null hypothesis of normality was not rejected. Nevertheless, the relatively low probability value (P = 40%) suggests a weaker fit of the data to the normal distribution compared to other benches. The increased variability observed in bench 7 may be associated with operational factors, such as haul-road conditions, local slope variations, possible loading delays, or fluctuations in dumper traffic during the measurement period. In contrast, for bench 8, with an equivalent sample size (N = 39), the mean haulage time was μ₈ = 2.25 min, and the standard deviation was extremely low (σ₈ = 0.06 min), demonstrating a highly consistent and stable operational process. The maximum deviation from the Kolmogorov–Smirnov test was D = 4.8%, which is significantly lower than the critical limit, whereas the probability of accepting the normal distribution approached 100%. Consequently, the haulage time data for bench 8 exhibit excellent conformity to a normal distribution and superior operational stability.
Keywords: Mechanical equipment, cycle times, statistical analysis, aggregate quarries.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή

1. Γεώργιος Ξηρουδάκης, επικ. καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Γεώργιος Χρηστίδης, καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

3. Ευαγγελία Κρασαδάκη, μέλος EΔΙΠ, Σχολής ΜΠΔ (Πολυτεχνείο Κρήτης)

Περίληψη

Abstract

The aim of this thesis is to investigate the importance of the mining industry in the cur-rent period worldwide. Given the scope of the impact of the sector's activities on human life and activity, the investigation that took place within the framework of the research targeted a number of aspects of the sector. Economic aspects of the sector's activities, environmental, social and educational aspects as well as geopolitical aspects were examined. The examination of the available data regarding the above showed that the industrial sector under consideration is currently at a significant turning point and has already begun to show signs of transformation for its passage through it. However, this trans-formation leads to the emergence of a number of challenges that the sector will have to face. The main challenge concerns environmental sustainability given the significant potential of the sector's activities to affect it. The rationalization of the sector's production volume through the utilization of secondary raw materials within the framework of the circular economy is at the forefront of addressing this challenge. Furthermore, a key challenge is the need to establish policies that strengthen the role and operation of the sector, ensuring the sustainable and equitable development of both the sector itself and the state in question, in terms of economic, political and social development.

Keywords: mining, educational presence, geographic distribution, research activity

Τίτλος εργασίας στα αγγλικά: Determination of the Mechanical Properties of Wooden Beams.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Γεώργιος Ξηρουδάκης, επικ.καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2.Eυάγγελος Πετράκης, επικ. καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

3. Δρ. Παντελής Λιόλιος, μέλος ΕΔΙΠ σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Το ξύλο είναι ένα υλικό που η μηχανική συμπεριφορά του επιτρέπει την χρήση του σε πολλά έργα που αφορούν την υποστήριξη σηράγγων, πρανών, αντιστήριξη πλοίων, κατασκευή οικοδομημάτων, ναυπήγηση πλοίων, τοίχων αντιστήριξης κ.α. Το φυσικό υλικό αυτό έχει χαρακτηριστική ανισότροπη συμπεριφορά και η παρούσα εργασία έχει σαν στόχο την μελέτη των αντοχών του ξύλου στις τρεις κύριες διευθύνσεις του. Για τον λόγω αυτό έγιναν τρεις διαφορετικές δοκιμές: i) μονοαξονική δοκιμή θλίψης, ii) κάμψη τριών σημείων και iii) κάμψη τριών σημείων με εγκοπή. Από τις δοκιμές της θλίψης το βρέθηκε ότι το συγκεκριμένο ξύλο παρουσιάζει αντοχές 57MPa κατά την φόρτιση στον άξονα παράλληλα με τις ίνες που είναι 10 φορές μεγαλύτερη των αντοχών στους άλλους δύο άξονες όπου φαίνεται να παρουσιάζει ισότροπη συμπεριφορά σε αυτό το πείραμα. Αντίθετα στα πειράματα κάμψεως η διεύθυνση φόρτισης με τους δακτύλιους παράλληλα (στην διατομή του ξύλου) με το επίπεδο του φορτίου έδωσε ελαφρώς μεγαλύτερες αντοχές. Τέλος η έντονη πλαστική συμπεριφορά του ξύλου το κάνει ανθεκτικό στην διάδοση των ρωγμών και άρα κατάλληλο για την χρήση του σε έργα αντιστήριξης.
 

Λέξεις Κλειδιά: Ξύλα αντιστήριξης, εγκάρσιως ισότροπο υλικό, οξιά, μονοαξονική αντοχή σε θλίψη, κάμψη τριών σημείων.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Γαλετάκης Μιχαήλ, Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)
2. Γαρίνη Ευαγγελία, Επίκ. Καθηγήτρια σχολής ΜΗΧΟΠ
3. Τριανταφύλλου Γεώργιος, Δρ., μέλος ΕΔΙΠ σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της επίδρασης της προσθήκης φυσικής ποζολάνης (Μηλαϊκή Γη) και πυριτικού υλικού καθώς και διαφορετικών τύπων ασβέστου, ενυδατωμένης Ca(OH)2 και μη ενυδατωμένης ασβέστου (CaO) στις φυσικομηχανικές ιδιότητες τσιμεντοκονιαμάτων. Η έρευνα αυτή εμπνέεται από την ιστορική γνώση των αρχαίων ρωμαϊκών κονιαμάτων, στοχεύοντας στον έλεγχο της ανθεκτικότητας και της ικανότητας αυτοεπούλωσης των σύγχρονων τσιμεντοειδών συνθέσεων.

Η πειραματική διαδικασία περιελάμβανε τον σχεδιασμό και την παρασκευή έξι διαφορετικών συνθέσεων, οι οποίες χωρίστηκαν σε δύο βασικές ομάδες: τη «Βασική Σύνθεση Α», στην οποία χρησιμοποιήθηκε υδράσβεστος, και τη «Βασική Σύνθεση Β», με χρήση μη ενυδατωμένης ασβέστου. Για κάθε μία από τις δύο βασικές συνθέσεις παράχθηκαν δύο τροποποιημένες συνθέσεις με μερική αντικατάσταση του τσιμέντου σε ποσοστό 25% από φυσική ποζολάνη και πυριτικό υλικό αντίστοιχα. Ως βασικές πρώτες ύλες για όλες τις παραγόμενες συνθέσεις χρησιμοποιήθηκαν το τσιμέντο τύπου CEM II 42.5N, λατομική άμμος, άσβεστος (ενυδατωμένη ή μη) και νερό. Ο λόγος νερού προς κονία (W/B) ορίστηκε σταθερός στο 0,5 για όλες τις συνθέσεις, τιμή η οποία σύμφωνα με τις βιβλιογραφικές προδιαγραφές δίνει ικανοποιητική εργασιμότητα στα κονιάματα τσιμεντοειδούς τύπου.

Η αξιολόγηση των συνθέσεων περιελάμβανε δοκιμές τόσο στο νωπό όσο και στο σκληρυμένο κονίαμα. Πιο συγκεκριμένα, αμέσως μετά την ανάμειξη των υλικών, προσδιορίστηκε η εργασιμότητα του νωπού κονιάματος. Στη συνέχεια, τα δοκίμια παρέμειναν σε ελεγχόμενες συνθήκες ωρίμανσης, ώστε την 28η ημέρα να πραγματοποιηθούν οι μετρήσεις για την πυκνότητα, την υδαταπορρόφηση καθώς και τις μηχανικές αντοχές σε κάμψη και θλίψη. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στη μελέτη της αυτοεπούλωσης των ρωγμών, που αποτέλεσε και έναν από τους κύριους στόχους αυτής της εργασίας. Η εξέλιξη του φαινομένου παρακολουθήθηκε σε δύο διαφορετικά χρονικά διαστήματα αμέσως μετά την θλίψη και επτά μήνες μετά μέσω στερεοσκοπικής παρατήρησης, ενώ  πραγματοποιήθηκε και ταυτοποίηση κρυσταλλικών προϊόντων που αναπτύχθηκαν εντός των ρωγμών με τη μέθοδο της ορυκτολογικής ανάλυσης (XRD).

Τα εργαστηριακά αποτελέσματα έδειξαν ότι οι συνθέσεις με ενυδατωμένη άσβεστο παρουσίασαν τις υψηλότερες μηχανικές αντοχές, με τη σύνθεση αναφοράς ΣΑ να φτάνει τα 50,22 MPa σε θλίψη. Αντίθετα, οι συνθέσεις της Ομάδας Β (με την μη ενυδατωμένη άσβεστο) εμφάνισαν σημαντική μείωση στις αντοχές, με τη μέγιστη μέση τιμή θλίψης να περιορίζεται στα 24,86 MPa. Ταυτόχρονα, η μείωση των αντοχών συνοδεύτηκε από αυξημένη υδαταπορρόφηση στις συνθέσεις της Ομάδας Β, ένα χαρακτηριστικό που κρίνεται μη επιθυμητό, καθώς επηρεάζει αρνητικά την ανθεκτικότητα του υλικού και αποκλίνει από τις προδιαγραφές των τυποποιημένων εμπορικών κονιαμάτων. Στα πλαίσια της μελέτης του φαινομένου της αυτοεπούλωσης, παρατηρήθηκε ότι τόσο οι συνθέσεις της ομάδας Α όσο και της Β εμφάνισαν ικανοποιητική πλήρωση των ρωγμών με δευτερογενή κρυσταλλικά προϊόντα.

Συμπερασματικά, η χρήση ενυδατωμένης ασβέστου εξασφαλίζει ανώτερη μηχανική απόδοση, ενώ η προσθήκη ποζολανικών υλικών μπορεί να ενισχύσει τη διαδικασία αυτοεπούλωσης υπό κατάλληλες συνθήκες. Η αξιοποίηση μηχανισμών αυτοεπούλωσης συμβάλλει στη μείωση του κόστους συντήρησης, στην επιμήκυνση της διάρκειας ζωής των έργων και στον περιορισμό του περιβαλλοντικού αποτυπώματος, προσαρμόζοντας την ιστορική τεχνογνωσία στις σύγχρονες ανάγκες της αειφόρου δόμησης.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): Κονιάματα, μη ενυδατωμένη άσβεστος, ποζολανικά υλικά, αυτοεπούλωση, φυσικομηχανικές ιδιότητες, έλεγχος ποιότητας
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): Mortars, lime, pozzolanic materials, self-healing, physical-mechanical properties, quality control

🌱 Τίτλος Διημερίδας: «Green Careers & Intelligent Recruitment – Η Επόμενη Μέρα», 

📅 Τετάρτη 11 Μαρτίου και Πέμπτη 12 Μαρτίου 2026 |🕙 ώρες: 13:00 - 16:00

📍 Γ2.1 Αμφιθέατρο,

Facebook Event

🎯 Career Day with EY Greece

“Τεχνητή Νοημοσύνη & Αγορά Εργασίας”

📅 Παρασκευή  6 Μαρτίου  2026,  ⏰ώρα 13:00 

Γ2.1 Αμφιθέατρο “Μανούσος Μανουσάκης”

Facebook Event

Οι συμμετέχοντες προπτυχιακοί και μεταπτυχιακοί φοιτητές του Πολυτεχνείου Κρήτης θα έχουν την ευκαιρία να γνωρίσουν την εταιρεία EY Greece και τα στελέχη της, τις ευκαιρίες απασχόλησης σε σύγχρονους τομείς της τεχνολογίας και της διοίκησης, τις δεξιότητες που απαιτούνται στη σύγχρονη αγορά εργασίας και να εμπνευστούν από πραγματικές ιστορίες επιτυχίας.

🎯 Virtual Career Day με την εταιρεία KPMG  

"Find opportunity everywhere with KPMG"          

📅 Τετάρτη 25 Φεβρουαρίου 2026,  ⏰ώρα 13:00 Διαδικτυακά μέσω zoom

Facebook Event

Η εκδήλωση απευθύνεται κυρίως σε φοιτητές και αποφοίτους του Πολυτεχνείου Κρήτης, καθώς και σε φοιτητές μεταπτυχιακών προγραμμάτων σπουδών που επιθυμούν να αναπτύξουν τις εργασιακές τους δεξιότητες και να ενημερωθούν για σύγχρονες ευκαιρίες στην αγορά εργασίας.

Οι συμμετέχοντες θα γνωρίσουν την KPMG, τις προοπτικές καριέρας, ενώ θα ενημερωθούν για:

• Την επαγγελματική πορεία ενός Μηχανικού στον ρόλο του Συμβούλου Επιχειρήσεων.
• Tις σύγχρονες τάσεις και εξελίξεις στην αγορά εργασίας.
• Τις διαθέσιμες ευκαιρίες καριέρας και τις δεξιότητες που κάνουν τη διαφορά.
• Συμβουλές για βιογραφικό σημείωμα, το LinkedIn profile και για μια επιτυχημένη συνέντευξη.

Tριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Kαθηγητής Νικόλαος Πασαδάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Ι. Οικονομόπουλος Senior Geoscientist (HELLENIQ ENERGY)

3. Ε. Παυλοπούλου (Ερευνήτρια Β', ΙΤΕ)

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία αναλύει μια καινοτόμο προσέγγιση για τη διαχείριση του βιοαερίου. Συνδυάζει τον διαχωρισμό του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) μέσω της τεχνολογίας των υδριτών αερίων με τον μετασχηματισμό του σε οργανική ύλη. Στο πλαίσιο των τεχνολογιών Δέσμευσης και Αξιοποίησης Άνθρακα (CCU), η μελέτη επικεντρώνεται στην ποσοτική αποτίμηση της δέσμευσης του CO2​ σε κρυσταλλικό πλέγμα και τη βιολογική αξιοποίηση του από το μικροφύκος Chlorella vulgaris.

Το πειραματικό μέρος της εργασίας εστιάζει στον προσδιορισμό των θερμοδυναμικών συνθηκών σχηματισμού και αποδόμησης υδριτών CO2​ σε εργαστηριακό αντιδραστήρα. Μέσω της ανάλυσης του φακέλου φάσεων και της εφαρμογής καταστατικών εξισώσεων πραγματικών αερίων, επιτεύχθηκε ακριβής ποσοτικός προσδιορισμός της κατανάλωσης αερίου. Υπολογίστηκαν τα moles του CO2​ σε τρία βασικά στάδια (αρχική φόρτωση, κατάσταση υγρού-αερίου και ισορροπία υδρίτη), επιβεβαιώνοντας ότι η τεχνολογία των υδριτών μπορεί να επιτύχει υψηλά ποσοστά δέσμευσης, τα οποία στην παρούσα μελέτη έφτασαν το 81,53% (Tallarou et al., 2024).

Στο δεύτερο σκέλος, διερευνάται η βιομετατροπή του δεσμευμένου άνθρακα σε βιομάζα εντός φωτοβιοαντιδραστήρα. Το CO2​ που ανακτάται από την αποδόμηση των υδριτών χρησιμοποιείται ως η κύρια πηγή άνθρακα για την καλλιέργεια της Chlorella vulgaris. Μέσα από επτά (7) διαφορετικές πειραματικές σειρές, αναλύθηκε η επίδραση του εμπλουτισμού με CO2​ στην κυτταρική πυκνότητα και την παραγωγή ξηράς βιομάζας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η σταδιακή παροχή άνθρακα από τους υδρίτες ευνοεί την ανάπτυξη, ωστόσο προσδιορίστηκαν κρίσιμα όρια τοξικότητας και οξίνισης του μέσου που μπορούν να αναστείλουν τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα.

Η μελέτη ολοκληρώνεται με έναν θεωρητικό υπολογισμό του δεσμευμένου άνθρακα, συσχετίζοντας τη μάζα των moles που καταναλώθηκαν στον αντιδραστήρα υδριτών με την οργανική ύλη που παρήχθη. Η επιτυχής σύζευξη των δύο σταδίων προσφέρει ένα ολοκληρωμένο μοντέλο κυκλικής οικονομίας, αποδεικνύοντας ότι η τεχνολογία υδριτών αποτελεί μια αξιόλογη μέθοδο συγκέντρωσης CO2​, η οποία, σε συνδυασμό με τη χρήση μικροφυκών, κλείνει αποτελεσματικά τον κύκλο του άνθρακα, μειώνοντας το περιβαλλοντικό αποτύπωμα των βιομηχανικών διεργασιών.

Λέξεις-κλειδιά: Υδρίτες CO2​, Βιοαέριο, Ποσοτικός Προσδιορισμός Moles, Chlorella vulgaris, Βιομάζα, Βιοδέσμευση, Κυκλική Οικονομία (CCU).

Abstract

This diploma thesis explores an innovative approach to biogas management. It  focuses on separating carbon dioxide (CO2​) with gas hydrate technology and using it for biomass production. In response to global efforts to address climate change and the adoption of Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) technologies, this study aims to optimize hydrate formation kinetics and CO2 sequestration by microalgae.

The experimental part of the thesis identifies the conditions for the formation and dissociation of CO2 hydrates in a lab-scale reactor. By studying the phase envelope and using real-gas equations, the study accurately measured gas use. CO2 moles were tallied at three points—start, during liquid-water-gas, and at hydrate balance—showing that hydrate methods can capture up to 81.53% CO2 in this study (Tallarou et al., 2024).

In the second stage, captured carbon is converted into biomass in a photobioreactor. CO2 released from hydrate dissociation serves as the carbon source for cultivating Chlorella vulgaris. Seven experimental series analyzed how CO2 enrichment affects cell density and dry biomass production. Results show that a gradual supply of carbon from hydrates promotes growth, but toxicity and medium acidification can inhibit photosynthesis.

The study concludes with a theoretical calculation of sequestered carbon, first linking the moles consumed in the hydrate reactor to the organic matter produced in the subsequent stage. By successfully coupling these two stages, the process forms a circular economy model. This integration demonstrates that hydrate technology efficiently concentrates CO2, and, when paired with microalgae utilization, closes the carbon cycle, ultimately reducing the environmental footprint of industrial processes.

Keywords: CO2​ Hydrates, Biogas, Quantitative Mole Determination, Chlorella vulgaris, Biomass, Carbon Capture and Utilization (CCU).

(Αγγλικά): "Systematic assessment of laboratory methods for isolating and characterizing kerogen in hydrocarbon source rocks"

Tριμελής εξεταστική επιτροπή

1. Καθηγ. Νικόλαος Πασαδάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Ομότιμος Καθηγ. Νικόλαος Καλλίθρακας-Κόντος, σχολής ΜΗΧΟΠ

3. Ι. Οικονομόπουλος Senior Geoscientist (HELLENIQ ENERGY)

Περίληψη

Η οργανική ύλη των ιζηματογενών πετρωμάτων αποτελεί βασικό αντικείμενο μελέτης στην  γεωχημεία των υδρογονανθράκων, καθώς συνδέεται άμεσα με την γένεση, την εξέλιξη και το παραγωγικό δυναμικό των πετρελαϊκών συστημάτων. Κεντρικό ρόλο σ ’αυτή είναι το κηρογόνο, δηλαδή το αδιάλυτο οργανικό ορυκτό της ιζηματογενούς ορυκτής ύλης, το οποίο αποτελεί την κύρια ύλη για τον σχηματισμό υγρών και αέριων υδρογονανθράκων κατά τη θερμική ωρίμανση των μητρικών πετρωμάτων. Η απομόνωση και ο χαρακτηρισμός του κηρογόνου προϋποθέτει την απομόνωση της διαλυτής οργανικής ύλης και των ανόργανων, όπου επηρεάζουν την σύσταση και τα χαρακτηριστικά του τελικού απομονωμένου υλικού. Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στη συστηματική αξιολόγηση εργαστηριακών διαδικασιών απομόνωσης και χαρακτηρισμού κηρογόνου από μητρικά πετρώματα υδρογονανθράκων. Εφαρμόστηκαν διαδοχικά στάδια εκχύλισης Soxhlet, απομάκρυνσης ανθρακικών με υδροχλωρικό οξύ (HCl) και διάλυσης πυριτικών με υδροφθορικό οξύ (HF) σε εννέα επιλεγμένα δείγματα, τα οποία παρουσιάζουν αυξημένο δυναμικό παραγωγής υδρογονανθράκων. Η προσέγγιση δεν περιορίζεται στην περιγραφή των μεθόδων, αλλά εστιάζει στην εκτίμηση της επίδρασης κάθε σταδίου, στην βιβλιογραφία και στην αξιοπιστία του τελικού κηρογόνου. Ο χαρακτηρισμός του απομονωμένου υλικού πραγματοποιήθηκε με συνδυασμό αναλυτικών τεχνικών, όπως Rock-Eval πυρόλυση, στοιχειακή ανάλυση (CHNS), θερμική ανάλυση (DSC), φασματοσκοπία υπέρυθρού (FTIR) και φασματοσκοπία φθορισμού ακτίνων- Χ (XRF). Μέσω της αξιολόγησης των αποτελεσμάτων, αναδεικνύεται ο ρόλος κάθε εργαστηριακής επεξεργασίας στη διαμόρφωση της σύστασης και των γεωχημικών χαρακτηριστικών του κηρογόνου. Η εργασία συμβάλλει στην κατανόηση μεθοδολογικών περιορισμών και στη σημασία της εφαρμογής των διαδικασιών απομόνωσης, για την αξιόπιστη γεωχημική ερμηνεία μητρικών πετρωμάτων υδρογονανθράκων.

Abstract

The organic matter of sedimentary rocks is a key subject of study in hydrocarbon geochemistry, as it is directly linked to the genesis, evolution, and productive potential of petroleum systems. A central role in this is played by kerogen, i.e., the insoluble organic mineral of sedimentary rock, which is the main material for the formation of liquid and gaseous hydrocarbons during the thermal maturation of source rocks. The isolation and characterization of kerogen require the isolation of soluble organic matter and inorganic matter, which affects the composition and characteristics of the final isolated material. This thesis focuses on the systematic evaluation of laboratory procedures for the isolation and characterization of kerogen from hydrocarbon source rocks. Sequential stages of Soxhlet extraction, carbonate removal with hydrochloric acid (HCl), and dissolution of silicates with hydrofluoric acid (HF) were applied to nine selected samples with increased hydrocarbon production potential. The approach is not limited to describing the methods, but focuses on assessing the effect of each stage, the literature, and the reliability of the final kerogen.The characterization of the isolated material was performed using a combination of analytical techniques, such as Rock-Eval pyrolysis, elemental analysis (CHNS), thermal analysis (DSC), infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray fluorescence spectroscopy (XRF). The evaluation of the results highlights the role of each laboratory process in shaping the composition and geochemical characteristics of the kerogen. The work contributes to the understanding of methodological limitations and the importance of applying isolation procedures for the reliable geochemical interpretation of hydrocarbon source rocks.

Keywords: kerogen, hydrocarbon source rocks, Soxhlet extraction, carbonate-silicate

Τριμελής εξεταστική επιτροπή

1. Αναπλ. Καθηγ. Δέσποινα Πεντάρη, σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπουσα)

2. Επικ. Καθηγ. Εμμανουήλ Βαρουχάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ

3. Δρ. Παγώνα Μακρή, μέλος ΕΔΙΠ σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Στην παρούσα εργασία έγινε διερεύνηση της δυνατότητας εκχύλισης, με καρβοξυλικά οξέα, μετάλλων στρατηγικής σημασίας από ερυθρά ιλύ τέφρα που προέρχεται από «Αλουμίνιον της Ελλάδος». Επιλέχθηκε το οξικό και το κιτρικό οξύ, ως πιο φιλικά προς το περιβάλλον μέσα εκχύλισης και τα μέταλλα που εξετάστηκαν ήταν:  Li, Cr, Zn, Co και Mn.

Πραγματοποιήθηκαν:

Α) Χαρακτηρισμός του δείγματος της ερυθράς ιλύος με:

• Ορυκτολογική ανάλυση με περιθλασιμετρία ακτίνων Χ (XRD)
• Χημική ανάλυση (κύρια στοιχεία) με φασματομετρία ακτίνων Χ φθορισμού (XRF)
• Ποσοτικός προσδιορισμός της περιεκτικότητας των στοιχείων ενδιαφέροντος με φασματομετρία μάζας επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος (ICP-MS).

Β) Εκχυλίσεις με καρβοξυλικά οξέα

Πραγματοποιήθηκαν εκχυλίσεις με κιτρικό και οξικό οξύ και μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας του χρόνου και της συγκέντρωσης του οξέος στη διαδικασία.

Γ) Στατιστική  προσομοίωση

Πραγματοποιήθηκε προσομοίωση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Monte Carlo με εστίαση στην ομοιόμορφη κατανομή πιθανοτήτων.

Οι περιεκτικότητες που προσδιορίστηκαν για τα στοιχεία Li, Cr,, Zn, Co και Mn, είναι 80, 1979, 398, 100 και 955 mg/kg αντίστοιχα. Από τις δοκιμές εκχύλισης που πραγματοποιήθηκαν παρατηρήθηκε ότι η ανάκτηση των μετάλλων ήταν υψηλότερη όταν το κιτρικό οξύ χρησιμοποιήθηκε ως εκχυλιστικό μέσο φτάνοντας το 43,5% στην περίπτωση του Mn. Τέλος μέσω της στατιστικής ανάλυσης, προσδιορίστηκε η βέλτιστη καμπύλη προσομοίωσης για τη μεταβολή της ποσοστιαίας ανάκτησης σε σχέση με το χρόνο τη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση του οξέος.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): κρίσιμα μέταλλα, ερυθρά ιλύς, εκχύλιση, καρβοξυλικά οξέα, . δευτερογενείς πρώτες ύλες
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά):critical elements, red mud, leaching, carboxylic acids, secondary resources

Τριμελής εξεταστική επιτροπή

1. Επικ. Καθηγητής, Γεώργιος Ξηρουδάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Καθηγητής  Ζ. Αγιουτάντης, (University of Kentucky)

3. Δρ. Γεώργιος Σαράτσης, μέλος ΕΔΙΠ, σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την μοντελοποίηση κοιτάσματος γαιάνθρακα με την χρήση του λογισμικού GEOVIA Surpac, με κύριο στόχο τον σχεδιασμό της υπόγειας εκμετάλλευσης και τον ακριβή υπολογισμό των αποθεμάτων. Αρχικά πραγμα-τοποιήθηκε η τρισδιάστατη αποτύπωση του κοιτάσματος και, λόγω της έκτασης του, επιλέ-χθηκε μια συγκεκριμένη περιοχή μελέτης. Ως μέθοδος εκμετάλλευσης επιλέχθηκε η μέθοδος επιμήκους μετώπων. Στο πλαίσιο της μελέτης δημιουργήθηκαν δύο σχεδιασμοί, οι οποίοι ε-φαρμόστηκαν στην περιοχή μελέτης: ο πρώτος με ύψος εκμετάλλευσης 9,5 ft, λαμβάνοντας ως βασικό περιορισμό την γεωμετρία του συνολικού κοιτάσματος, και ο δεύτερος με ύψος εκμετάλλευσης 7,5 ft, λαμβάνοντας σαν κύριο περιορισμό την γεωμετρία της επιλεγμένης περιοχής μελέτης. Ο συνολικός όγκος εξόρυξης για τον πρώτο σχεδιασμό εκμετάλλευσης, όπως προέκυψε από το στερεό μοντέλο, ανήλθε σε περίπου 1,4 δις ft3, εκ των οποίων 690 εκατ. ft3 αντιστοιχούσαν σε μετάλλευμα και 710 εκατ. ft3 στείρο υλικό. Έπειτα δημιουργή-θηκε το ογκομετρικό μοντέλο (block model, BM) της περιοχής μελέτης, βάσει του οποίου τα γεωλογικά αποθέματα υπολογίστηκαν σε 949 εκατ. ft3. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκε γε-ωστατιστική ανάλυση, η οποία περιελάμβανε τον υπολογισμό και την προσαρμογή βαριο-γραμμάτων, καθώς και την εφαρμογή της μεθόδου Kriging στο BM του συνολικού κοιτάσμα-τος. Με βάση την μέθοδο Kriging εκτιμήθηκαν τα καταμετρημένα, ενδεικτικά και υποτιθέμε-να αποθέματα για την τέφρα, το θείο και την πτητική ύλη. Επιπλέον, εκτιμήθηκε ο συνολικός όγκος εξόρυξης και με την χρήση του ογκομετρικού μοντέλου, παρουσιάζοντας τιμή πολύ κοντά στα 1,4 δις ft3. Τέλος, το ποσοστό αραίωσης λόγω σχεδιασμού της εκμετάλλευσης υ-πολογίστηκε σε 50,6%. Με τον δεύτερο σχεδιασμό εκμετάλλευσης, με ύψος 7,5 ft, ο όγκος εξόρυξης μειώθηκε σε περίπου 1,1 δις ft3, χωρίς καμία απώλεια στον όγκο του μεταλλεύμα-τος. Το γεγονός αυτό οδήγησε σε μείωση της αραίωσης σε 37,4%. Το αποτέλεσμα αυτό οφεί-λεται κυρίως στη σημαντική μείωση του όγκου του στείρου υλικού, ο οποίος υπολογίστηκε σε 415 εκατ. ft3.

Λέξεις Κλειδιά: Εκτίμηση αποθεμάτων, GEOVIA Surpac, μέθοδος επιμήκους μετώπων, γαιάνθρακας, βαριόγραμμα
 

Τίτλος εργασίας στα αγγλικά: Modeling of coal deposits and design of underground mining.
Περίληψη στα Αγγλικά: This thesis focuses on the modelling of a coal deposit using GEOVIA Surpac software, with the main objective being the design of underground mining and the accurate calculation of reserves. Initially, a three-dimensional mapping of the deposit was created, and, due to its size, a specific study area was selected. The longwall mining method was chosen. As part of the study, two designs were created and applied to the study area: the first with an exploitation height of 9.5 ft, taking as a constraint the geometry of the total deposit, and the second with an exploitation height of 7.5 ft, taking as a constraint the geometry of the selected study area. The total volume of extraction resulting from the solid model of the initial exploitation plan amounted to approximately 1.4 billion ft3, of which 690 million ft3 corresponded to ore and 710 million ft3 to waste material. The block model [BM] of the study area was then created, based on which the geological reserves were estimated at 949 million ft3. A geostatistical analysis was then carried out, including the calculation and adjustment of gravimetric curves and the application of the Kriging method to a block model of the total deposit. Using the Kriging method, the measured, indicated, and inferred reserves for ash, sulfur, and volatile matter were estimated. In addition, the total mining volume was estimated using a block model. Finally, the dilution rate of the exploitation due to the mining design was estimated at 50.6%. With the second mining design, with a mining height of 7.5 ft, the mining volume was reduced to approximately 1.1 billion ft3, with no loss in ore volume. This led to a reduction in dilution to 37.4%. This result is mainly due to the significant reduction in the volume of waste material, which was estimated at 415 million ft3.
Key words: Reserves, GEOVIA Surpac, longwall mining, coal, variograms.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1.Επικ. Καθηγητής Εμμανουήλ Βαρουχάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Καθηγητής Παναγιώτης Παρτσινέβελος, σχολής ΜΗΧΟΠ

3.Αναπλ. καθηγ. Δέσποινα Πεντάρη, σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη γεωστατιστική ανάλυση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της ενεργού οξύτητας (pH) στα υπόγεια ύδατα του ανατολικού τμήματος της Στερεάς Ελλάδας (εξαιρουμένης της Εύβοιας). Η περιοχή χαρακτηρίζεται από έντονη γεωλογική ποικιλομορφία και πολυετή ανθρώπινη δραστηριότητα. Ιδιαιτέρως, η μεταλλευτική και γεωργική εκμετάλλευση της περιοχής έχει επηρεάσει σημαντικά την ποιότητα των υπόγειων υδάτων.

Στόχος της παρούσας μελέτης είναι η κατανόηση της χωρικής κατανομής των φυσικοχημικών αυτών μεταβλητών και η ποσοτικοποίηση της αβεβαιότητας εκτίμησης με έμφαση στις περιοχές μεταλλευτικής δραστηριότητας, μέσω της γεωστατιστικής. Αυτό περιλαμβάνει την ανάπτυξη του κατάλληλου στοχαστικού προτύπου.

Η στατιστική ανάλυση βασίστηκε σε δεδομένα της Ελληνικής Αρχής Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών (Ε.Α.Γ.Μ.Ε.) και υλοποιήθηκε σε περιβάλλον MATLAB. Στο πλαίσιο της διερευνητικής στατιστικής ανάλυσης εξετάστηκαν οι βασικές στατιστικές παράμετροι των παρατηρήσεων ως προς την καταλληλότητα τους για την εφαρμογή γεωστατιστικών μεθόδων. Ακολούθησε μετασχηματισμός των δεδομένων ηλεκτρικής αγωγιμότητας σε λογαριθμική κλίμακα, ώστε τα εξεταζόμενα πεδία να βρίσκονται σε συγκρίσιμη κλίμακα, δεδομένου ότι το σύνολο δεδομένων του pH είναι εξ ορισμού λογαριθμικό.

Στη συνέχεια, εντοπίστηκε και αφαιρέθηκε τάση πρώτου βαθμού με σκοπό τη δημιουργία πεδίου διακύμανσης. Μέσω της βαριογραφικής ανάλυσης αναπτύχθηκαν τα εμπειρικά βαριογράμματα για τον προσδιορισμό της χωρικής εξάρτησης των παρατηρήσεων, ενώ πραγματοποιήθηκε προσαρμογή και επιλογή θεωρητικού μοντέλου βαριογράμματος βάσει του τετραγωνικού σφάλματος προσαρμογής. Ως καταλληλότερο προκρίθηκε  το σφαιρικό μοντέλο και για τις δύο φυσικοχημικές ιδιότητες. Η χωρική εκτίμηση πραγματοποιήθηκε με τη στοχαστική μέθοδο Κανονικού Kriging, η οποία επιλέχθηκε ώστε να λαμβάνονται υπόψη και οι μικρές εναπομείνασες τάσεις του πεδίου. Για την τελική χωρική απόδοση της κατανομής των δύο μεταβλητών επαναπροστέθηκε η τάση του πεδίου και εφαρμόστηκε απολογαρίθμηση των εκτιμήσεων της ηλεκτρικής αγωγιμότητας.

Η αξιολόγηση των εκτιμητικών μοντέλων πραγματοποιήθηκε μέσω διασταυρούμενης επιβεβαίωσης, με τη χρήση της ρίζας του μέσου τετραγωνικού σφάλματος και του συντελεστή συσχέτισης Pearson (ρ). Τα αποτελέσματα της χωρικής εκτίμησης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και του pH παρουσιάζονται σε θεματικούς χάρτες κατανομής, οι οποίοι αποτυπώνουν τη χωρική μεταβλητότητα των παραμέτρων στην περιοχή μελέτης. Επιπρόσθετα, παρατίθενται οι χάρτες αβεβαιότητας των εκτιμήσεων για κάθε μεταβλητή, επιτρέποντας την αξιολόγηση της αξιοπιστίας των αποτελεσμάτων. Ο προσδιορισμός των χωρικών διαφοροποιήσεων ανέδειξε περιοχές αυξημένου περιβαλλοντικού ενδιαφέροντος. Παρατηρήθηκαν ακραίες τιμές σε διαφορετικές περιοχές για κάθε φυσικοχημική μεταβλητή. Ωστόσο, πλησίον των μεταλλευτικών χώρων, η υφιστάμενη δειγματοληψία δεν κατέδειξε υποβάθμιση της ποιότητας των υπόγειων υδάτων. Η εφαρμογή πυκνότερου δειγματοληπτικού σχεδιασμού σε μικρότερη απόσταση γύρω από κάθε μεταλλείο ή λατομείο κρίνεται απαραίτητη για την παροχή πρόσθετης πληροφορίας σχετικά με την ποιότητα των υδάτων. 

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): Γεωστατιστική, υπόγεια ύδατα, ηλεκτρική αγωγιμότητα, ενεργός οξύτητα (pH).

Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): Geostatistics, groundwater, electrical conductivity, pH.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1.Επικ. Καθηγητής Εμμανουήλ Βαρουχάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Καθηγ. Μιχαήλ Γαλετάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ

3. Επικ. Καθηγ. Γεώργιος Ξηρουδάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η εφαρμογή γεωστατιστικών μεθόδων για την ανάλυση και την τρισδιάστατη χωρική εκτίμηση της περιεκτικότητας σε σίδηρο (Fe) σε μεταλλευτικό κοίτασμα της περιοχής Carajas στη Βόρεια Βραζιλία. Η μελέτη βασίζεται σε δεδομένα γεωτρητικών δειγματοληψιών, τα οποία περιλαμβάνουν 912 δείγματα με γνωστές χωρικές συντεταγμένες (X, Y,Z). Η αρχική στατιστική διερεύνηση των δεδομένων έδειξε ότι η κατανομή των τιμών Fe αποκλίνει σημαντικά από την κανονική κατανομή. Η διαπίστωση αυτή οδήγησε στην εφαρμογή του Normal Score Transform (NST), με σκοπό τη δημιουργία κανονικοποιημένου πεδίου καταλληλότερου για γεωστατιστική ανάλυση. Ακολούθησε διερεύνηση της χωρικής εξάρτησης της κανονικοποιημένης μεταβλητής στο τριδιάστατο χώρο, μέσω υπολογισμού δισδιάστατων και μονοδιάστατων ημιβαριογραμμάτων, τόσο στο οριζόντιο επίπεδο όσο και κατά μήκος του κατακόρυφου άξονα.
Η ανάλυση ανέδειξε έντονη ανισοτροπική συμπεριφορά κατά τον άξονα Ζ (κατά ύψος), η οποία αντιμετωπίστηκε με κατάλληλη κλιμάκωση της κατακόρυφης συντεταγμένης. Μετά από αυτή τη διόρθωση, το χωρικό πεδίο παρουσίασε προσεγγιστικά ισοτροπική συμπεριφορά. Στο τρισδιάστατο εμπειρικό ημιβαριόγραμμα εξετάστηκε η προσαρμογή θεωρητικών μοντέλων χωρικής συσχέτισης, με το σφαιρικό μοντέλο να επιλέγεται ως το καταλληλότερο για τη συνέχεια της ανάλυσης.
Η τρισδιάστατη χωρική εκτίμηση πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο Ordinary Kriging στην κλίμακα των αναμορφωμένων τιμών, ενώ η επαναφορά των εκτιμήσεων στην αρχική κλίμακα περιεκτικότητας Fe έγινε μέσω της διαδικασίας αντίστροφου μετασχηματισμού (backtransform). Η αξιολόγηση της ακρίβειας των εκτιμήσεων του προτεινόμενου μοντέλου μέσω διαδικασίας διασταυρούμενης επιβεβαίωσης έδειξε ικανοποιητική στατιστική συμπεριφορά και χωρική συνέπεια των εκτιμήσεων (RMSE = 11.8 ppm, Rp = 0.79).
Συνολικά, τα αποτελέσματα της εργασίας καταδεικνύουν ότι ο συνδυασμός μετασχηματισμού NST, διόρθωσης της ανισοτροπίας και εφαρμογής τρισδιάστατου Ordinary Kriging αποτελεί μια αξιόπιστη προσέγγιση για την χωρική εκτίμηση μεταλλευτικών δεδομένων σε τρεις διαστάσεις.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): Γεωστατιστική, τρισδιάστατη χωρική εκτίμηση, περιεκτικότητα σε σίδηρο (Fe), Ordinary Kriging.
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): Geostatistics, three-dimensional spatial estimation, iron (Fe) grade, Ordinary Kriging.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Kαθηγητής Νικόλαος Πασαδάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)
2. Αναπλ. Καθηγ. Δέσποινα Πεντάρη, σχολής ΜΗΧΟΠ
3. Ι. Οικονομόπουλος Senior Geoscientist (HELLENIQ ENERGY)

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στη γεωχημική αξιολόγηση και συσχέτιση μητρικών πετρωμάτων υδρογονανθράκων από επιλεγμένους σχηματισμούς της Δυτικής Ελλάδας, που ανήκουν στις Εξωτερικές Ελληνίδες. Στόχος της μελέτης είναι η διερεύνηση του κατά πόσο οι γεωχημικοί δείκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αξιόπιστο εργαλείο διαφοροποίησης και συσχέτισης των δειγμάτων με τις αντίστοιχες γεωλογικές τους ενότητες.

Για τον σκοπό αυτό αναλύθηκαν εννέα συνολικά δείγματα μητρικών πετρωμάτων, προερχόμενα από την Προαπούλια Ενότητα και την Ιόνια Ενότητα, με την δεύτερη να χωρίζεται σε Εξωτερική, Κεντρική και Εσωτερική Ιόνια. Η επιλογή των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε με βάση τη δυνητική παρουσία οργανικά πλούσιων σχηματισμών, ικανών να λειτουργήσουν ως μητρικά πετρώματα υδρογονανθράκων.

Αρχικά, εφαρμόστηκε η ανάλυση Rock-Eval Pyrolysis, με σκοπό τον προσδιορισμό της συνολικής περιεκτικότητας σε οργανικό άνθρακα (ΤΟC), της ποιότητας και του τύπου του κηρογόνου, καθώς και του βαθμού θερμικής ωριμότητας της οργανικής ύλης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα δείγματα περιέχουν οργανική ύλη τύπου Ι, ΙΙ και ΙΙΙ και βρίσκονται σε ανώριμο έως πρώιμο στάδιο θερμικής εξέλιξης, με διαφοροποιήσεις στο δυναμικό παραγωγής υδρογονανθράκων.

Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε εκχύλιση Soxhlet για την απομόνωση του οργανικού κλάσματος και ακολόυθησε η απασφάλτωση και έπειτα ο διαχωρισμός των μαλτενίων σε κλάσματα κορεσμένων, αρωματικών υδρογονανθράκων και ρητινών μέσω της χρωματογραφίας ανοικτής στήλης, Τα κλάσματα κορεσμένων και αρωματικών υδρογονανθράκων αναλύθηκαν με αέρια χρωματογραφία – φασματοσκοπία μάζας (GC-MS), με σκοπό τον προσδιορισμό των βιοδεικτών.

Η ανάλυση των γεωχημικών δεικτών παρείχε πληροφορίες σχετικά με την προέλευση της οργανικής ύλης, το περιβάλλον απόθεσης και θερμική εξέλιξη του κάθε δείγματος. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η Προαπούλια και η Εξωτερική Ιόνια Ενότητα παρουσιάζουν σημαντική γεωχημική συγγένεια, με θάλάσσια ανθρακική οργανική ύλη και αναγωγικές έως ανοξικές συνθήκες απόθεσης. Η Κεντρική Ιόνια Ενότητα εμφανίζει ένα σύνθετο και μεταβαλλόμενο χαρακτήρα στα δείγματα της, ενώ η Εσωτερική Ιόνια διαφοροποιείται έντονα, παρουσιάζοντας περισσότερη χερσαία συνεισφορά και διαφορετικό γεωχημικό αποτύπωμα.

Συμπερασματικά, η μελέτη καταδεικνύει ότι οι γεωχημικοί δείκτες μπορούν να χρησιμοποιήθουν αποτελεσματικά για την συσχέτιση μητρικών πετρωμάτων με τις γεωλογικές τους ενότητες, με την προυπόθεση ότι λαμβάνονται υπόψη η στρωματογραφική ηλικία και η γεωλογική εξέλιξη της περιοχής.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά) : Μητρικά πετρώματα, πετρέλαιο, βιοδείκτες
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): Source rocks, oil, biomarkers

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Καθηγητής Αντώνιος Βαφείδης, σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2.Καθηγητής Γεώργιος Χρηστίδης, σχολής ΜΗΧΟΠ

3. Αναπλ. Καθηγ. Δέσποινα Πεντάρη, σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Με δεδομένες τις αυξανόμενες ανάγκες για ηλεκτρική ισχύ και τη διεθνή μετάβαση σε μορφές ενέργειας χαμηλών εκπομπών άνθρακα, το ουράνιο θεωρείται στρατηγικό υλικό για βιώσιμες ενεργειακές λύσεις. Παράλληλα, η προοπτική ανάπτυξης προηγμένων αντιδραστήρων (Μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες και πυρηνική σύντηξη) ενισχύει περαιτέρω τον ρόλο του ως καυσίμου υψηλής ενεργειακής απόδοσης, καθιστώντας το ουράνιο κρίσιμο στοιχείο για τη μελλοντική ενεργειακή ασφάλεια και τον τεχνολογικό εκσυγχρονισμό.

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τη συμβολή των γεωφυσικών μεθόδων στην αναζήτηση και αξιολόγηση κοιτασμάτων ουρανίου, με έμφαση στη συστηματική ολοκλήρωση γεωλογικών, γεωχημικών και γεωφυσικών δεδομένων. Στόχος της μελέτης είναι να αναδειχθεί ότι ένας καλά σχεδιασμένος συνδυασμός ερευνητικών τεχνικών μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος και τον χρόνο εξερεύνησης, περιορίζοντας τις απαιτούμενες γεωτρήσεις και αυξάνοντας την πιθανότητα εντοπισμού νέων οικονομικά εκμεταλλεύσιμων κοιτασμάτων. Μέσα από τη συγκριτική αξιολόγηση διεθνών περιπτώσεων και την τεκμηρίωση των παραμέτρων που επηρεάζουν την απόδοση κάθε μεθόδου, η εργασία επιδιώκει να τεκμηριώσει την ανάγκη εφαρμογής ολοκληρωμένων προσεγγίσεων στην ερευνητική διαδικασία, ως βασική προϋπόθεση για αποτελεσματικό σχεδιασμό και βιώσιμη αξιοποίηση ορυκτών πόρων.

Αρχικά παρουσιάζεται μια συνοπτική εισαγωγή στο ουράνιο, τις ιδιότητές του και τις κύριες εφαρμογές του, αναδεικνύοντας τη στρατηγική του σημασία σε ενεργειακό, τεχνολογικό και επιστημονικό επίπεδο. Στη συνέχεια εξετάζονται τα γεωλογικά και γεωχημικά χαρακτηριστικά των κοιτασμάτων ουρανίου, καθώς και τα κυριότερα ουρανιούχα ορυκτά, με ιδιαίτερη έμφαση στα ψαμμιτικά κοιτάσματα και σε εκείνα που σχετίζονται με ασυμφωνίες και υδροθερμικά συστήματα, δεδομένου ότι αποτελούν κρίσιμη βάση για τον ορθό σχεδιασμό και την αποτελεσματική εφαρμογή γεωφυσικών μεθόδων. Το κύριο μέρος της εργασίας εστιάζει σε διεθνείς μελέτες πεδίου, με σημαντικότερες τις ερευνητικές εφαρμογές στη λεκάνη Ordos της Κίνας και στη λεκάνη Athabasca του Καναδά, όπου οι γεωφυσικές τεχνικές έχουν καθοριστικό ρόλο στον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση μεταλλοφόρων σωμάτων. Επιπλέον, παρουσιάζονται παραδείγματα χωρών με περιορισμένη αλλά αξιοποιήσιμη ερευνητική δραστηριότητα, όπως η Ελλάδα, η Βραζιλία, η Ινδία και η Ινδονησία, με στόχο την ανάδειξη της ποικιλίας των γεωφυσικών προσεγγίσεων και των βαθμών επιτυχίας τους σε διαφορετικά γεωλογικά περιβάλλοντα.

Στην εργασία παρουσιάζεται αναλυτικά το σύνολο των γεωφυσικών μεθόδων που έχουν εφαρμοστεί στον εντοπισμό κοιτασμάτων ουρανίου, συμπεριλαμβανομένων των ραδιομετρικών, μαγνητικών, βαρυτικών, ηλεκτρικών, ηλεκτρομαγνητικών και σεισμικών μεθόδων. Για κάθε μέθοδο εξετάζονται η φυσική αρχή λειτουργίας, οι παράμετροι που μετρούνται και οι περιορισμοί τους. Ακολουθεί συγκριτική αξιολόγηση με βάση πραγματικές εφαρμογές από τις διεθνείς μελέτες πεδίου, όπου αναδεικνύεται ότι καμία μεμονωμένη μέθοδος δεν επαρκεί, αλλά ο συνδυασμός ραδιομετρικών και ηλεκτρομαγνητικών μεθόδων, υποστηριζόμενος από μαγνητικά και γεωλογικά δεδομένα, προσφέρει την υψηλότερη ακρίβεια στην ανίχνευση και οριοθέτηση κοιτασμάτων. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι, όταν οι μέθοδοι εφαρμόζονται στο σωστό γεωλογικό πλαίσιο, οι περισσότερες παρουσιάζουν υψηλό βαθμό επιτυχίας, μειώνοντας το κόστος και την αβεβαιότητα της ερευνητικής γεώτρησης.

Λέξεις κλειδιά: Σεισμική Ανάκλαση, Ηλεκτρική Τομογραφία, Μαγνητική μέθοδος, Ηλεκτρομαγνητική μέθοδος παροδικών κυμάτων, κοιτάσματα ουρανίου
Λέξεις κλειδιά: Seismic reflection, Electrical resistivity tomography, Magnetic method, Transient electromagnetic method, Uranium ore deposits

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Kαθηγητής Εμμανουήλ Στειακάκης, σχολής ΜΗΧΟΠ (επιβλέπων)

2. Ομότιμος Καθηγητής Ευθ. Λέκκας (ΕΚΠΑ)

3. Δρ. Π. Λιόλιος, μέλος ΕΔΙΠ, σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Η εργασία παρουσιάζει μελέτη, ανάλυση και αντιμετώπιση του κατολισθητικού κινδύνου στην περιοχή του Μονοπατιού της Αρβανιτιάς στο Ναύπλιο. Η περιοχή αποτελεί σημαντικό χώρο τουριστικού και πολιτιστικού ενδιαφέροντος ωστόσο διαπιστώνεται κίνδυνος βραχωδών καταπτώσεων λόγω των γεωτεκτονικών συνθηκών.

Η εργασία περιλαμβάνει βιβλιογραφική ανασκόπηση αναφορικά με την ταξινόμηση και τα αίτια των κατολισθητικών φαινομένων. Παρουσιάζει την γεωλογική και γεωτεχνική χαρτογράφηση που έχει πραγματοποιηθεί στην περιοχή και προσδιορίζει τους κυριότερους μηχανισμών αστοχίας. 

Στη συνέχεια, παρουσιάζονται οι προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν με το λογισμικό RocFall3 σχετικά με τις βραχώδεις καταπτώσεις στο μονοπάτι και η ανάλυση διαφορετικών σεναρίων αναφορικά με τα μέτρα προστασίας.

Η εργασία καταλήγει σε συμπεράσματα σχετικά με τους κυριότερους παράγοντες που επηρεάζουν την ευστάθεια στην περιοχή και παρουσιάζονται προτάσεις για περαιτέρω έρευνα και βελτιστοποίηση των μέτρων προστασίας.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): βραχοπτώσεις,  φράκτες ανάσχεσης, προσομοίωση

Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): rock falls, retaining fences, simulation

Αγγλικός Τίτλος: «Mineralogical characterization and determination of physico-mechanical properties of building mortars and renders from the Ottoman Mosque Imaret, in Arta, Greece»

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1) Αν. Καθηγητής Δρ. Πλάτων Γκαμαλέτσος, Σχολή ΜΗΧΟΠ, Πολυτεχνείο Κρήτης (Επιβλέπων)
2) Επίκ. Καθηγητής, Δρ. Γεώργιος Ξηρουδάκης, Σχολή ΜΗΧΟΠ, Πολυτεχνείο Κρήτης
3) Δρ. Γεώργιος Τριανταφύλλου (ΕΔΙΠ), Σχολή ΜΗΧΟΠ, Πολυτεχνείο Κρήτης

Περίληψη

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο τον ορυκτολογικό χαρακτηρισμό και, ταυτόχρονα, τον προσδιορισμό συγκεκριμένων φυσικομηχανικών ιδιοτήτων κονιαμάτων δόμησης και επιχρισμάτων από τις τοιχοποιίες του Οθωμανικού Τέμενος Ιμαρέτ, το οποίο βρίσκεται στην Περιφέρεια της Ηπείρου και συγκεκριμένα κοντά στην πόλη της Άρτας. Τα εξαγόμενα αποτελέσματα της εργασίας θα χρησιμοποιηθούν ως εργαλεία στην αντιμετώπιση των δομικών, στατικών και προβλημάτων φθοράς του Τεμένους, στα πλαίσια εργασιών βελτίωσης και αποκατάστασης αυτού του ιστορικού διατηρητέου μνημείου. Η εργασία εκπονήθηκε στο πλαίσιο ερευνητικού προγράμματος της Σχολής Μηχανικών Ορυκτών Πόρων (Πολυτεχνείο Κρήτης) σε συνεργασία με την Εφορεία Αρχαιοτήτων Άρτας. Αντιπροσωπευτικά δείγματα κονιαμάτων και επιχρισμάτων από τις εξωτερικές και εσωτερικές τοιχοποιίες του μνημείου εξετάστηκαν εργαστηριακά με διαφορετικές αναλυτικές μεθόδους που περιελάμβαναν κυρίως, μακροσκοπική και μικροσκοπική μελέτη, ορυκτολογική ανάλυση των επί μέρους τμημάτων των δειγμάτων (αδρανή, κονίες, τμήματα επιχρισμάτων), χημικές αναλύσεις, μετρήσεις πορώδους και υδατοαπορροφητικότητας, κοκκομετρικές αναλύσεις και δοκιμές έμμεσου εφελκυσμού για τον προσδιορισμό των μηχανικών τους αντοχών.
Οι εργαστηριακές αναλύσεις των δειγμάτων φανέρωσαν πως πρόκειται στο σύνολό τους για ασβεστιτικά κονιάματα δόμησης και επιχρίσματα, τα αδρανή υλικά των οποίων παρουσιάζουν μια ποικιλομορφία αποτελούμενα σε διαφορετικά ποσοστά, τόσο από κόκκους ασβεστιτικής, όσο και πυριτικής – χαλαζιακής σύστασης. Η αξιολόγηση των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων που εξετάστηκαν φανέρωσε πως η τοιχοποιία του μνημείου παρουσιάζει κατά τόπους φθορές στα κονιάματα σύνδεσης και αποσαθρώσεις στα αρμολογήματα (με πιο σημαντικό στοιχείο ως προς το γεγονός αυτό τις σχετικές μικρές τιμές μηχανικών αντοχών που παρουσιάζουν), ως πιθανό αποτέλεσμα της υγρασίας, της φθοράς του χρόνου και της ασυμβατότητας των υλικών προγενεστέρων εργασιών αποκατάστασης.
Με βάση τα αποτελέσματα της μελέτης, προτείνεται η χρήση επισκευαστικών υλικών που θα λαμβάνουν υπόψη, τη συμβατότητα με τα προϋπάρχοντα δομικά στοιχεία και το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται το μνημείο, τη μορφή και το βαθμό διάβρωσης των υφιστάμενων υλικών δόμησης, καθώς επίσης και αισθητικά κριτήρια. Σύμφωνα κυρίως με τα αποτελέσματα των ορυκτολογικών αναλύσεων, η βασική πρόταση περιλαμβάνει τη σύνθεση ενός εξιδεικευμένου επισκευαστικού κονιάματος τοιχοποιίας με αναλογία κονία προς αδρανές 1:2, με τη συνδετική κονία να αποτελείται κυρίως από υδράσβεστο τύπου C90 και συμπληρωματικά από λευκό τσιμέντο. Τέλος, το μέρος που αφορά στα αδρανή υλικά προτείνεται να αποτελείται σε ποσοστό 40% από κόκκους ασβεστιτικής σύστασης-προέλευσης (λατομική – “θραυστή”) και 60% από κόκκους “ποτάμιας” άμμου, τοπικής προέλευσης (χαλαζιακής-πυριτικής σύστασης).

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): Ορυκτολογική ανάλυση, φυσικομηχανικές ιδιότητες, κονιάματα δόμησης, επιχρίσματα, αποκατάσταση.
Keywords (Αγγλικά): Mineralogical analysis, physicomechanical properties, building mortars, renders, restoration.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Παρτσινεβέλος Παναγιώτης, Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (επιβλέπων)
2. Χρηστίδης Γεώργιος, Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ
3. Δρ. Ανδριοπούλου Ναυσικά, Μεταδιδακτορική ερευνήτρια, ΙΤΕ

Περίληψη

Η παρούσα μελέτη είχε ως βασικό στόχο την ανάπτυξη και αξιολόγηση μίας ολοκληρωμένης μεθοδολογικής προσέγγισης για την τρισδιάστατη ψηφιακή αναπαράσταση και την αυτοματοποιημένη κατηγοριοποίηση βιοορυκτών, με επίκεντρο τα κελύφη γαστεροπόδων και δίθυρων μαλακίων. Η μεθοδολογία βασίστηκε στην αξιοποίηση σύγχρονων τεχνολογιών ψηφιακής σάρωσης, ποσοτικής ανάλυσης και αλγορίθμων μηχανικής μάθησης. Η μηχανική μάθηση χρησιμοποιήθηκε για την αυτοματοποιημένη ταξινόμηση των δειγμάτων σε προκαθορισμένες ομάδες, βάσει μορφομετρικών χαρακτηριστικών,  ώστε να  μεγιστοποιηθεί η ακρίβεια και η  αντικειμενικότητα της κατηγοριοποίησης. Το υλικό της μελέτης περιλάμβανε τέσσερις διακριτές ομάδες μαλακίων: «Acanthocardia tuberculata (καρδιά )», «Glycymeris glycimeris (μηλοκύδωνο)», «Hexaplex trunculus (πορφύρα)» και «Cerithium vulgatum (στριφτάρι)». Η στατιστική ανάλυση ανέδειξε στατιστικώς σημαντικές  μορφολογικές διαφοροποιήσεις μεταξύ των ομάδων. Οι τιμές του εμβαδού επιφάνειας κυμάνθηκαν από 146,63 mm² έως 472,73 mm², ενώ παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφοροποιήσεις στη μέση καμπυλότητα και στην τραχύτητα των επιφανειών. Η κατηγοριοποίηση με βάση τη Μέθοδο της Ελάχιστης Απόστασης παρήγαγε ποσοστά ακρίβειας άνω του 87% για όλες τις ομάδες, επιβεβαιώνοντας τη λειτουργικότητα της προτεινόμενης προσέγγισης. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν τη διακριτική ισχύ των μορφομετρικών χαρακτηριστικών έναντι των καθαρά γεωμετρικών, υπογραμμίζοντας τη σημασία τους ως εργαλείων κατηγοριοποίησης. Συνολικά, η προτεινόμενη μεθοδολογία αναδεικνύεται ως αξιόπιστο πρότυπο για μελλοντικές εφαρμογές, όπως στη Γεωμορφομετρία, Μηχανική Υλικών , στην Εξελικτική Βιολογία και  και τη ψηφιοποίηση μουσειακών συλλογών.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή

1. Γεώργιος Χρηστίδης, καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Μιχαήλ Γαλετάκης, καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

3.Κωνσταντίνος Δημάδης, επικ. καθηγ. Χημείας, Παν/μιο Κρήτης

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην πειραματική μελέτη της χρήσης φωσφονικών ενώσεων ως πρόσθετα σε κλίνκερ και τσιμέντο Πόρτλαντ. Η εργασία χωρίζεται σε 3 Κεφάλαια. Στο Κεφάλαιο 1 βρίσκεται η αποτύπωση των ορισμών του τσιμέντου Πόρτλαντ και του κλίνκερ τσιμέντου. Παρουσιάζονται επίσης, το νομικό πλαίσιο που συνοδεύει το αντικείμενο του τσιμέντου Πόρτλαντ καθώς και οι διάφορες κατηγορίες του. Ακολουθεί η περιγραφή της παραγωγικής διαδικασίας του κλίνκερ με έμφαση στα διάφορα στάδια τα οποία λαμβάνουν χώρα κατά τη προετοιμασία του κλίνκερ όπως η παραγωγή πρώτων υλών, η θραύση τους, η προ-ομογενοποίηση, ο προσδιορισμός της σύνθεσης του ξηρού μείγματος, η ομογενοποίηση, οι χημικές διαδικασίες που σχηματίζουν τη κρυσταλλική δομή του κλίνκερ και η άλεση του. Επιπλέον, το θεωρητικό μέρος περιλαμβάνει την περιγραφή της φωσφονικής ένωσης η οπαία χρησιμοποιείται, τον χημικό της τύπο και τις εφαρμογές που έχει σε διαφορετικούς τομείς της βιομηχανίας. Ακολουθεί το Κεφάλαιο 2 στο οποίο παρουσιάζεται το πειραματικό μέρος της εργασίας. Το πειραματικό μέρος αποσκοπεί στην παρουσίαση της πειραματικής μεθοδολογίας που ακολουθήθηκε. Αρχικά παρουσιάζεται αναλυτικά η διαδικασία που ακολουθήθηκε για την προετοιμασία του υλικού (κλίνκερ). Στην επόμενη ενότητα περιγράφεται η μέθοδος παρασκευής κυβικών δοκιμίων κλίνκερ και τσιμέντου Πόρτλαντ. Η ενότητα περιλαμβάνει τις αναλογίες κλίνκερ/τσιμέντου νερού και υδατικού διαλύματος φωσφονικού προσθέτου, την παρασκευή των υδατικών διαλυμάτων και τον εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε. Μετά την παρασκευή τους, τα δοκίμια αφέθηκαν να ωριμάσουν για διαφορετικές χρονικές περιόδους σε θάλαμο κατάλληλων συνθηκών. Επιπλέον στο πειραματικό μέρος περιγράφεται η δοκιμή μονοαξονικής θλίψης στην οποία τοποθετήθηκαν τα δοκίμια για τον προσδιορισμό της μοναξονικής αντοχής. Δείγματα τα οποία συλλέχθηκαν από τα θραύσματα των δοκιμίων έπειτα του περάματος της μονοαξονικής θλίψης μελετήθηκαν με τη μέθοδο της περιθλασιμετρίας ακτίνων-Χ (XRD) με σκοπό την ποιοτική ταυτοποίηση των φάσεων. Το κεφάλαιο 3 εστιάζει στα αποτελέσματα του πειραματικού μέρους, στην ερμηνεία τους και την εξαγωγή συμπερασμάτων. Συγκεκριμένα, τα αποτελέσματα της μοναξονικής θλίψης παρουσιάστηκαν με δύο μορφές διαγραμμάτων με σκοπό τη μελέτη της επίδρασης του HEDP στη διαμόρφωση των αντοχών των δοκιμίων. Οι μεταβολές στην αντοχή μεταξύ των διαφορετικών σειρών δοκιμίων αποδίδονται στην προσθήκη HEDP και συνδέονται με τις κρυσταλλικές φάσεις που αναπτύχθηκαν στα κονιάματα. Οι κρυσταλλικές φάσεις στη συνέχεια παρουσιάστηκαν σε διαγράμματα τα οποία επιβεβαίωσαν τις μακροσκοπικές παρατηρήσεις. Μελετώντας τις μεταβολές των κρυσταλλικών φάσεων εξετάσθηκε η διαδικασία της ενυδάτωσης η οποία φαίνεται πως έχει ανασταλεί καθώς τα προϊόντα της ενυδάτωσης δεν εμφανίζονται στους χρόνους που αναμένονται. Για την εξήγηση της δράσης του HEDP υπολογίστηκε επίσης ένας εμπειρικός δείκτης ενυδάτωσης ο οποίος επιβεβαιώνει την αναστολή της ενυδάτωσης.  

Abstract

This thesis focuses on the experimental investigation of the use of phosphonic compounds as additives in clinker and Portland cement. The thesis is divided into three chapters. Chapter 1 sets out the definitions of Portland cement and cement clinker. It also presents the legal framework governing Portland cement and its various classifications. This is followed by a description of the clinker production process, with emphasis on the individual stages involved in clinker preparation, such as raw-material production, crushing, pre-homogenization, determination of the dry-blend composition, homogenization, the chemical reactions that form the clinker’s crystalline phases, and final grinding. Additionally, the theoretical section includes an overview of the phosphonic compound used, its chemical formula, and its applications across different industrial sectors. Chapter 2 details the experimental portion of the thesis. It describes the methodology followed. First, the procedure for preparing the material (clinker) is presented in detail. The next section outlines the method for casting cubic specimens of clinker and Portland cement. This section specifies the ratios of clinker/cement to water and to the aqueous solution of the phosphonic additive, the preparation of those solutions, and the equipment used. Once cast, the specimens are allowed to cure for various periods in a climate-controlled chamber. The experimental section also describes the uniaxial compression test applied to the specimens in order to determine their compressive strength. Samples collected from the fracture surfaces after testing are examined by X-ray diffraction (XRD) to perform qualitative analysis of the crystalline phases. Chapter 3 focuses on the experimental results, their interpretation, and the derivation of conclusions. Specifically, the uniaxial compression data are presented in two types of graphs to study the effect of HEDP on the strength development of the specimens. Variations in strength among the different specimen series are attributed to the addition of HEDP and correlated with the crystalline phases formed in the mortars. These crystalline phases are then illustrated in plots generated from the qualitative XRD data, corroborating the macroscopic observations. By examining the crystalline structure, the hydration process is found to be inhibited, as the expected hydration products do not appear within the anticipated timeframes. To explain HEDP’s mode of action, an empirical index was also calculated, confirming the inhibition of hydration.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): κλίνκερ, τσιμέντο Πόρτλαντ, αναστολή ενυδάτωσης, επιβραδυντικό πρόσθετο, φωσφωνικό πρόσθετο HEDP
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): clinker, Portland cement, hydration inhibition, retarding additive, phosphonic additive HEDP

Τριμελής εξεταστική επιτροπή:

1. Γαλετάκης Μιχαήλ, Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)
2. Ξηρουδάκης Γεώργιος, Επίκ. Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ
3. Δρ. Σαράτσης Γεώργιος, μέλος ΕΔΙΠ σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τον καθορισμό των βέλτιστων ορίων εκσκαφής υπαίθριας εκμετάλλευσης κοιτάσματος χαλκού, με έμφαση στην ανάλυση της αβεβαιότητας των παραμέτρων που επηρεάζουν την οικονομική βιωσιμότητα του έργου. Σκοπός της έρευνας είναι η αξιολόγηση της επίδρασης παραγόντων όπως η τιμή του μετάλλου και τα κόστη εξόρυξης και επεξεργασίας, στον σχεδιασμό και στην οικονομικότητα της εκμετάλλευσης. Για τον σκοπό αυτό αναπτύχθηκε ψηφιακό μοντέλο του κοιτάσματος μέσω του λογισμικού CSMine, ενώ για την πιθανοτική ανάλυση αβεβαιότητας εφαρμόστηκε η Μέθοδος Σημειακής Εκτίμησης (Point Estimation Method – PEM). Η μέθοδος PEM αποδείχθηκε ιδιαίτερα αποτελεσματική, καθώς παρείχε αξιόπιστα αποτελέσματα με σημαντικά μειωμένο υπολογιστικό χρόνο σε σχέση με τη μέθοδο Monte Carlo, καθιστώντας την κατάλληλη για προβλήματα μέτριας πολυπλοκότητας. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων έδειξαν ότι η στοχαστική προσέγγιση στον σχεδιασμό υπαίθριων εκμεταλλεύσεων επιτρέπει την ποσοτικοποίηση του κινδύνου και την καλύτερη κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ τεχνικών και οικονομικών παραμέτρων, οδηγώντας σε πιο ρεαλιστικές και αξιόπιστες αποφάσεις σχεδιασμού. Συνολικά, η εργασία αναδεικνύει τη σημασία της ενσωμάτωσης πιθανοτικών μεθόδων στον σχεδιασμό μιας εκμετάλλευσης, συμβάλλοντας στη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού και στη μείωση της αβεβαιότητας στον καθορισμό των βέλτιστων ορίων εκμετάλλευσης.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): υπαίθρια εκμετάλλευση, βέλτιστα όρια εκμετάλλευσης, οικονομική αξία, ανάλυση αβεβαιότητας – ευαισθησίας, μέθοδος σημειακής εκτίμησης
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): open-pit mining, ultimate pit limits, economic value, uncertainty-sensitivity analysis, point estimation method

Τριμελής εξεταστική επιτροπή

1.Γαλετάκης Μιχαήλ, Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (επιβλέπων)
2. Βαρουχάκης Εμμανουήλ, Επίκ. Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ
3. Ξηρουδάκης Γεώργιος, Επίκ. Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Η μεταλλευτική Βιομηχανία είναι ένας σημαντικός παραγωγικός κλάδος της ελληνικής οικονομίας, που χαρακτηρίζεται από την αναγνωρισιμότητα των προϊόντων του στη διεθνή αγορά. Η μεταλλευτική δραστηριότητα περιλαμβάνει τον εντοπισμό και την εξόρυξη μεταλλευμάτων (όπως σιδηρομετάλλευμα, βωξίτης, χαλκός, χρυσός, μόλυβδος) και βιομηχανικά ορυκτά (όπως λευκόλιθος, μπετονίτης, περλίτης).

Οι εργασίες εξόρυξης ενέχουν υψηλό βαθμό επικινδυνότητας, σε περίπτωση μη εφαρμογής των μέτρων πρόληψης και προστασίας της ασφάλειας και υγείας των εργαζομένων.

Η βιωσιμότητα του μεταλλευτικού κλάδου είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τον ευρύτερο τομέα της επαγγελματικής Ασφάλειας και Υγείας. Το αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της διαχρονιικής εξέλιξης των ατυχημάτων στη μεταλλευτική βιομηχανία της Ελλάδος κατά την χρονική περίοδο 2000 έως 2022 και η συσχέτιση των δεικτών ασφαλείας με τους με δείκτες παραγωγής και οικονομικής ανάπτυξης. Τα δεδομένα της μελέτης συλλέχθηκαν από επίσημους θεσμικούς φορείς, όπως ΕΛΣΤΑΤ, ΥΠΕΝ (ΕΜΒΕ και ΕΜΝΕ), ΣΜΕ και ΙΟΒΕ. Πιο συγκεκριμένα για τη μελέτη ατυχημάτων χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από ΕΛΣΤΑΤ και ΥΠΕΝ (ΕΜΒΕ και ΕΜΝΕ) ενώ δεδομένα για την παραγωγή μεταλλευμάτων, βιομηχανικών ορυκτών και λιγνίτη αντλήθηκαν από της ετήσιες εκθέσεις του ΣΜΕ. Για τα οικονομικά στοιχεία (ΑΑΠ, ΠΑ, ΑΕΠ), σαν πηγές χρησιμοποιήθηκαν κυρίως η ΕΛΣΤΑΤ και δευτερευόντως η Eurostat και οι εκθέσεις του ΙΟΒΕ.

Από τη μελέτη της διαχρονικής εξέλιξης των δεικτών ασφαλείας διαπιστώθηκε ελαφρά  πτωτική τάση των δεικτών συχνότητας ατυχημάτων ενώ η συσχέτιση των δεικτών ασφαλείας με τους δείκτες παραγωγής και τα οικονομικά μεγέθη έδειξε ότι η μεταβολή των οικονομικών μεγεθών δεν επηρεάζει ουσιαστικά τους δείκτες ασφαλείας.

Παρατηρείται απόκλιση στον αριθμό ατυχημάτων που δίνει για το ίδιο έτος η ΕΛΣΤΑΤ και το ΥΠΕΝ λόγω διαφορετικής πηγής και μεθοδολογίας συλλογής των δεδομένων.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): ατυχήματα, μεταλλευτική βιομηχανία, δείκτες παραγωγής, οικονομικοί δείκτες, στατιστική ανάλυση
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): accidents, mining, production indices, economic indices, statistical analysis

Τριμελής εξεταστική επιτροπή

1.Γαλετάκης Μιχαήλ, Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ (επιβλέπων)
2. Στειακάκης Εμμανουήλ, Καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ
3. Δρ. Τριανταφύλλου Γεώργιος, μέλος ΕΔΙΠ σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Στην παρούσα εργασία εξετάστηκε η καταλληλότητα ανακυκλωμένων αδρανών από μονάδες συλλογής και επεξεργασίας ΑΕΚΚ της Κρήτης για χρήση στην οδοποιία και ειδικά στο έργο του ΒΟΑΚ. Τα ανακυκλωμένα αδρανή που ελήφθησαν ελέχθησαν σύμφωνα με τα ισχύοντα πρότυπα για την κοκκομετρία τους, την μορφολογία των κόκκων τους, την σύσταση τους, τις μηχανικές τους αντοχές (δοκιμή Micro Deval), τις προσμίξεις σε αργιλικά (δοκιμή μπλε του μεθυλενίου) και τη δοκιμή ισοδύναμου άμμου. Από τις δοκιμές προέκυψε ότι σημαντικό τμήμα αυτών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό υπόβασης και βάσης σε έργα οδοποιίας είτε αποκλειστικά ως ανακυκλωμένο αδρανές ή σε μίγμα με πρωτογενή αδρανή. Λαμβάνοντας υπόψη και το κρίσιμο κριτήριο της απόστασης των μονάδων παραγωγής από το έργο, καθώς η χρήση τους κοντά στον τόπο παραγωγής μειώνει το κόστος μεταφοράς και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα,  τα ανακυκλωμένα αδρανή εμφανίζονται ελκυστικά για τη χρήση τους στην κατασκευή του ΒΟΑΚ.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): ανακυκλωμένα αδρανή, οδοποιία, έλεγχος ποιότητας
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): recycled aggregates, road construction, quality control