Μαθήματα 1ου εξαμήνου

 

Περιβαλλοντικός Έλεγχος στην Παραγωγή Ενέργειας. Αέρια Ρύπανση

Ενέργεια και περιβάλλον, εκπομπές ρύπων θερμικών σταθμών (σωματίδια, ενώσεις θείου, ενώσεις αζώτου, CO2, CO, HCs, ιχνοστοιχεία, κ.λπ.), επιπτώσεις της ρύπανσης του αέρα στο περιβάλλον (ανθρώπινη υγεία, πανίδα, χλωρίδα, κλίμα), τεχνικές μέτρησης ρύπων, τεχνολογίες ελέγχου πριν και κατά τη διάρκεια της ενεργειακής αξιοποίησης των πρώτων υλών (εμπλουτισμός, σύγχρονα αντιρρυπαντικά ενεργειακά συστήματα, επιτόπιες τεχνικές ελέγχου αερίων ρύπων, χρήση ανανεώσιμων πηγών), τεχνολογίες καθαρισμού στερεών σωματιδίων από τα απαέρια, τεχνολογίες καθαρισμού οξειδίων θείου και αζώτου από τα απαέρια, τεχνολογίες καθαρισμού διαφόρων άλλων ρυπαντών από τα απαέρια, τεχνολογίες μείωσης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.

Διδάσκουσα Καθηγήτρια Βάμβουκα Δέσποινα

 

Γεωϋλικά και περιβάλλον

Εισαγωγή στα γεωλογικά περιβάλλοντα, σύνδεση του γεωλογικού/πετρολογικού κύκλου με τη γένεση ορυκτών που χρησιμοποιούνται σε περιβαλλοντικές εφαρμογές. Γεωπολιτικές και περιβαλλοντικές συνθήκες που επηρεάζουν την εξόρυξη ορυκτών πρώτων υλών. Συνοπτική περιγραφή πολιτικών που σχετίζονται με αποκατάσταση εκμεταλλεύσεων. Γεωϋλικά στην προστασία του περιβάλλοντος (Ι): μπεντονίτες. Γεωϋλικά στην προστασία του περιβάλλοντος (ΙΙ): ζεόλιθοι. Αλληλεπίδραση εδαφών με οργανικούς ρυπαντές. Μηχανισμοί κατακράτησης μετάλλων από ορυκτά και εδάφη, ιοντοεναλλαγή και προσρόφηση. Αξιοποίηση απορριμμάτων της μεταλλευτικής και μεταλλουργικής δραστηριότητας. Σύνθεση ορυκτών υψηλής προστιθέμενης αξίας από απορρίμματα μεταλλευτικής δραστηριότητας. Εφαρμογές γεωϋλικών σε αποθήκευση αστικών και βιομηχανικών απορριμμάτων.

Διδάσκοντες: Καθηγητής Χρηστίδης Γεώργιος , Ομοτ. Καθηγητής Μαρκόπουλος Θεόδωρος

 

Ειδικά Κεφάλαια Περιβαλλοντικής Γεωλογίας

Είδη Πηγών: Γεωλογία, Τεκτονική, εισαγωγή στο κάρστ, είδη πηγών, καρστικές, επαφής, θερμές, θερμομεταλλικές, ιαματικές, απόθεση τραβερτίνη, κλπ. Δειγματοληψία νερού από πηγές: Βασικές αρχές δειγματοληψίας, εξοπλισμός. Επιτόπιες μετρήσεις φυσικοχημικών χαρακτηριστικών. Ιόντα στο νερό: Κύρια, δευτερεύοντα και ιχνοστοιχεία. Προέλευση ιόντων. Υδροχημικά διαγράμματα-ερμηνεία. Εισαγωγή στο λογισμικό AQUACHEM. Ποιότητα νερού. Ιοντικοί λόγοι, διαγράμματα Wilcox κλπ. Θερμοδυναμική. Βασικές έννοιες: Ενθαλπία, Εσωτερική ενέργεια, Εντροπία. Σταθερά ισορροπίας, γινόμενο διαλυτότητας, δείκτης κορεσμού.  Ο ρόλος της θερμοκρασίας. Μοντελοποίηση μέσω του PHREEQC (USGS). Υδατικά είδη. Καρστικά νερά. Μίξη νερού με τη θάλασσα. Διάλυση χαλαζία, χαλκηδόνιου,  ασβεστίτη, γύψου, ανυδρίτη. Πολυφασικά. Κινητική αντιδράσεων. Γεωθερμομετρία: Βασικές αρχές, προϋποθέσεις: Εφαρμογή σε πηγές. Οφέλη χρήσης θερμομεταλλικών ιαματικών υδάτων: Ο ρόλος των ιόντων στον οργανισμό.

Διδάσκων Καθηγητής Μανούτσογλου Εμμανουήλ

 

Ειδικά Κεφάλαια Βιομηχανικής Οικολογίας

Εμβάθυνση στις έννοιες της βιομηχανικής οικολογίας, εμβάθυνση στην κατανόηση της βελτιστοποίησης βασικών διεργασιών και βέλτιστων πρακτικών διαχείρισης αποβλήτων, εμβάθυνση στις έννοιες της βιώσιμης ανάπτυξης, κυκλικής οικονομίας, ελαχιστοποίησης περιβαλλοντικού αποτυπώματος διεργασιών, ανάλυση διεργασιών μείωσης παραγωγής αποβλήτων και εκπομπών (στερεών, υγρών, αερίων), εκτίμηση περιβαλλοντικού αποτυπώματος διεργασιών, περιγραφή πλαισίου Ανάλυσης Κύκλου Ζωής Διεργασιών, ανάλυση της έννοιας “Κοινωνικής Αδείας” στη Βιομηχανία, ανάλυση της Περιβαλλοντικής Νομοθεσίας. Κατανόηση όλων των παραπάνω στόχων μέσω μελετών περιπτώσεων και υλοποίησης ενός project.

Διδάσκων Καθηγητής Κομνίτσας Κωνσταντίνος

 

Πολιτική Οικονομία του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Σύντομη εισαγωγή/ανασκόπηση βασικών οικονομικών εννοιών και συγκριτική αξιολόγηση εναλλακτικών μεθοδολογικών προσεγγίσεων. Κοινωνικο-φιλοσοφική προσέγγιση της σχέσης ανθρώπου – φύσης και τεχνολογίας. Κριτική ανάλυση των μεθόδων αξιολόγησης επενδύσεων και της προσέγγισης κόστους – οφέλους. Συγκριτική παρουσίαση της αξιοποίησης των φυσικών πόρων και της διαχείρισης του περιβάλλοντος κάτω από διαφορετικές κοινωνικο-οργανωτικές συνθήκες. Εξέταση των οικονομικών και οικολογικών επιπτώσεων από την εξόρυξη και αξιοποίηση φυσικών πόρων σε ορισμένες χαρακτηριστικές περιπτώσεις. Ανάλυση των συνθηκών υποκατάστασης εναλλακτικών πηγών ενέργειας, καθώς και των κοινωνικο-οικονομικών και περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την χρήση των εναλλακτικών αυτών πηγών. Κριτική θεώρηση του ενεργειακού ζητήματος σε συνάρτηση με το πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής.

Διδάσκων Καθηγητής Λιοδάκης Γεώργιος

 

Ασφάλεια βιομηχανικών συστημάτων και διαχείριση του κινδύνου

Βασικές έννοιες και ορισμοί, θεωρίες ερμηνείας ατυχημάτων, κόστος ατυχημάτων, αρχές διαχείρισης της ασφάλειας, ανάλυση του εργασιακού κινδύνου (πίνακες ελέγχου, ανάλυση εργασιακής δραστηριότητας JSA και εργασιακού χώρου WRAC, δενδρικές μέθοδοι ανάλυσης γεγονότων ETA και σφαλμάτων FTA, μέθοδος HAZOP, FMEA, FMECA κ.ά.), μέθοδοι εκτίμησης του κινδύνου (ποιοτικές, ποσοτικές και στοχαστικές), ανθρώπινος παράγοντας, έλεγχοι ασφαλείας, πρότυπα εφαρμογής, επίβλεψη-εκπαίδευση για την υγεία και ασφάλεια.

Διδάσκων Δρ. Μπαζδάνης Γεώργιος

 

Σχεδιασμός Μεταλλευτικών Έργων και Σηράγγων

Γεωλογικοί και γεωτεχνικοί παράγοντες σχεδιασμού μεταλλευτικών έργων, μεταλλευτική έρευνα κοιτασμάτων, υπολογισμός αποθεμάτων ορυκτών πόρων (γεωστατιστικές μέθοδοι Kriging, Simulation), μέθοδοι υπαιθρίων και υπογείων εκμεταλλεύσεων – παραγωγικότητα μεθόδων – οικονομικότητα μεθόδων, κριτήρια σχεδιασμού μεταλλευτικών μεθόδων, γεωμηχανικά συστήματα ταξινόμησης των πετρωμάτων, μέθοδοι υποστύλωσης υπαιθρίων και υπογείων έργων, υπολογισμός μεταλλευτικών αποθεμάτων, μηχανολογικός εξοπλισμός εξόρυξης-φόρτωσης-μεταφοράς, διάτρηση-ανατίναξη, λειτουργική ανάλυση διάτρησης-φόρτωσης-μεταφοράς, μοναδιαίο κόστος εκμετάλλευσης, ειδικές μέθοδοι εκμετάλλευσης κοιτασμάτων, επιλογή μεθόδου διάνοιξης σηράγγων (NATM, TBM), μέτρα προσωρινής υποστύλωσης, μέθοδος εκτόνωσης-σύγκλισης, σχεδιασμός TBM, πρόβλεψη του ρυθμού προχώρησης, άντληση υδάτων-φωτισμός-αερισμός υπογείων.

Διδάσκοντες Επ. Καθηγητής Ξηρουδάκης Γεώργιος, Δρ. Λιόλιος Παντελής, Δρ. Σαράτσης Γεώργιος

 

Ανάλυση Χρονοσειρών

Χαρακτηριστικά χρονοσειρών, μέτρα εξάρτησης και συσχέτισης, πιθανότητες, και στοχαστικές ανελίξεις. Λευκός Θόρυβος – ιδιότητες. Γκαουσσιανές στοχαστικές διαδικασίες. Διερευνητική ανάλυση χρονοσειρών. Ανάλυση σήματος σε τάση, περιοδικές μεταβολές και διακυμάνσεις. Μετασχηματισμοί και απαλοιφή τάσης, περιοδικότητας, εποχικότητας. Εξομάλυνση χρονοσειρών. Γκαουσιαννή αναμόρφωση. Μοντέλα αυτοπαλινδρούμενων διαδικασιών (AR). Μοντέλα κινούμενου μέσου όρου (ΜΑ). Περιοδικά μοντέλα SARIMA (εκτίμηση, πρόγνωση, μέγιστη πιθανοφάνεια). Διαδικασία Box-Jenkins (στασιμότητα). Φασματικές μέθοδοι. Kalman Filter.

Διδάσκων Επ. Καθηγητής Βαρουχάκης Εμμανουήλ

 

Ειδικά Κεφάλαια Υπολογιστικής Ανάλυσης στις Γεωεπιστήμες

Αντικείμενο του μαθήματος αποτελεί η εμβάθυνση ειδικών μεθοδολογιών Υπολογιστικής-Αριθμητικής Ανάλυσης οι οποίες χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές στις Γεωεπιστήμες. Κατά την διάρκεια του μαθήματος θα παρουσιαστεί α) η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων (Finite Element Method), β) η μέθοδος συνόλου στάθμης (level set methods), γ) η αριθμητική επίλυση προβλημάτων αλλαγής φάσης (phase field models). Μετά την παρουσίαση των απαραίτητων βασικών μαθηματικών εννοιών και αρχών οι οποίες διέπουν τις παραπάνω υπολογιστικές μεθόδους θα γίνει εφαρμογή αυτών στο προγραμματιστικό περιβάλλον της MATLAB. Χρησιμοποιώντας τις παραπάνω αριθμητικές μεθόδους θα προχωρήσουμε στη μαθηματική μοντελοποίηση και λύση προβλημάτων τα οποία σχετίζονται με την μηχανική και τις γεωεπιστήμες.

Διδάσκων Δρ. Μπλαζάκης Κωνσταντίνος

 

Επεξεργασία Σεισμικoύ Σήματος

Σειρές και μετασχηματισμός Fourier (FT), Διακριτός μετασχηματισμός Fourier (DFT), Γρήγορος μετασχηματισμός Fourier (FFT). Μοντέλα MA, AR και ARMA. Εκτιμητές φάσματος. Συνελικτικό μοντέλο στην σεισμική ανάκλαση, Φίλτρα Wiener, Αποσυνέλιξη. Μέθοδοι υπολογισμού της σεισμικής ταχύτητας. Δυναμική διόρθωση (ΝΜΟ), Στατική διόρθωση, Σεισμική υπέρθεση. Σεισμική χωροθέτηση, Kirchhoff, Gazdag. Ανάλυση του πλάτους των ανακλώμενων σεισμικών κυμάτων συναρτήσει της γωνίας πρόσπτωσης.

Διδάσκων Καθηγητής Βαφείδης Αντώνιος

© Σχολή Μηχανικών Ορυκτών Πόρων 2013