Institutional Repository of the Technical University of Crete
Not a member yet
19304 research outputs found
Sort by
Object detection, localization and feature characterization of image data from UAV
No full textΥποβλήθηκε για την μερική εκπλήρωση των απαιτήσεων για τη λήψη του Διπλώματος Ηλεκτρολόγου Μηχανικού και Μηχανικών Υπολογιστών από τη Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών ΥπολογιστώνΠερίληψη: Τα τελευταία χρόνια οι εφαρμογές που βασίζονται στην χρήση μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAVs) εξαπλώνονται όλο και περισσότερο, αξιοποιώντας τις τεχνολογικές δυνατότητές τους σε συνδυασμό με άλλα αναπτυσσόμενα πεδία. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την ανίχνευση αντικειμένων σε αστικά περιβάλλοντα και την αναγνώριση του χρώματος τους εστιάζοντας σε τρεις μεγάλες κλάσεις αντικειμένων: αυτοκίνητα, λεωφορεία, πεζοί. Αξιοποιούνται οπτικά δεδομένα αεροφωτογραφιών που συλλέγονται από UAVs, ενώ δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην μελέτη και χρήση του νευρωνικού δικτύου YOLOv5 για ακριβή αναγνώριση αντικειμένων από αεροφωτογραφίες με κατακόρυφη γωνία λήψης. Ο πυρήνας της έρευνας αφορά την μελέτη και εφαρμογή του YOLOv5 καθώς και παραλλαγών του στο Stanford Drone Dataset, την αξιολόγηση της απόδοσής του με διάφορες μετρικές, καθώς και πειραματικές μελέτες με διαφορετικές διαμορφώσεις για τη βελτίωση της ακρίβειας και της αποδοτικότητας. Το μη τροποποιημένο YOLOv5 μοντέλο πέτυχε [email protected] 89%, απόδοση υψηλότερη των παραλλαγών που αναπτύχθηκαν όπως του YOLOv5 με Softpool και Squeeze-and-Excitation [email protected] 71% και του YOLOv5 με Softpool και CoordAttention [email protected] 75%. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν την εξαιρετική ικανότητα του μοντέλου YOLOv5x στην ανίχνευση αντικειμένων, επιβεβαιώνοντας τη δυναμική του για πρακτικές εφαρμογές στην επιτήρηση, τη γεωργία και την ασφάλεια. Με την ενσωμάτωση τεχνικών απομόνωσης υποβάθρου (background) και ανίχνευσης χαρακτηριστικών, όπως η ανάλυση χρώματος, η εργασία αυτή συμβάλλει στον τομέα της μηχανικής όρασης, παρουσιάζοντας μια προηγμένη προσέγγιση στην ανίχνευση αντικειμένων από UAVs, με σημαντικές προεκτάσεις, τόσο για την ακαδημαϊκή έρευνα, όσο και για τις βιομηχανικές πρακτικές.Summarization: This thesis explores object detection and feature characterization from visual data collected by unmanned aerial vehicles (UAVs), with a primary focus on leveraging the YOLOv5 model for accurate object recognition and classification in aerial imagery focusing on three classes of objects: cars, buses, pedestrians. The core of the research involves applying YOLOv5 and its variations to the Stanford Drone Dataset, evaluating their performance using various metrics, and conducting experimental studies with different configurations to enhance accuracy and efficiency. The unmodified YOLOv5 model achieved a [email protected] 89%, outperforming variations, proposed in the thesis, such as YOLOv5 with Softpool and Squeeze-and-Excitation [email protected] 71% and YOLOv5 with Softpool and CoordAttention [email protected] 75%. Results highlight the exceptional capability of the YOLOv5x model in object detection, demonstrating its potential for practical applications in surveillance, agriculture, and security. By integrating background isolation techniques and feature detection methods, such as color analysis, this study contributes to the field of computer vision, presenting an advanced approach to UAV-based object detection with significant implications for both academic research and industrial practice
Thermal insulating panels with local bio-produced materials
No full textΠροπτυχιακή Διατριβή που υποβλήθηκε στη σχολή ΧΗ.ΜΗ.ΠΕΡ. του Πολυτεχνείου Κρήτης για την πλήρωση προϋποθέσεων λήψης Προπτυχιακού Διπλώματος.Περίληψη: Αυτή η διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη θερμομονωτικών πάνελ από φυσικά οργανικά υλικά, με σκοπό την προώθηση λύσεων για τη θερμομόνωση κτιρίων που είναι βιώσιμες και φιλικές προς το περιβάλλον. Τα κύρια υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των δειγμάτων ήταν τα φύκια ποσειδωνία, άγριο καλάμι Arundo Donax και φύλλα ελιάς. Ως συνδετικά υλικά χρησιμοποιήθηκαν ασβεστοπολτός, ποζολάνη, γύψος, νερό και άργιλος.
Οι θερμικές ιδιότητες των παραγόμενων πάνελ αξιολογήθηκαν με τη χρήση της συσκευής Hot Disk TPS 1500, εφαρμόζοντας τις μεθόδους Standard Analysis και Fine Tune Analysis. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα πάνελ αυτά έχουν ικανοποιητικές θερμομονωτικές ιδιότητες, που μπορούν να ανταγωνιστούν τα συμβατικά θερμομονωτικά υλικά της κατασκευαστικής βιομηχανίας. Επιπλέον, οι μηχανικές δοκιμές επιβεβαίωσαν ότι τα πάνελ διαθέτουν επαρκή αντοχή για διάφορες εφαρμογές σε κτίρια.
Η επιλογή αυτών των υλικών βασίστηκε στη δυνατότητα εύρεσης με ευκολία καθώς στην ανανεώσιμη φύση τους, συμβάλλοντας στη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των θερμομονωτικών υλικών. Η ευρεία διαθεσιμότητα και το χαμηλό κόστος παραγωγής των φυκιών Ποσειδωνίας, του καλαμιού Arundo Donax και των φύλλων ελιάς καθιστούν τα πάνελ αυτά οικονομικά αποδοτικά και ελκυστικά για ευρεία χρήση.
Ωστόσο, προέκυψαν κάποιες προκλήσεις κατά τη διάρκεια της έρευνας. Η ποικιλία στις περιβαλλοντικές συνθήκες και η διαφορετική προέλευση των φυσικών υλικών μπορεί να επηρεάσουν τις ιδιότητες των τελικών προϊόντων. Αυτή η μεταβλητότητα απαιτεί επιπλέον έρευνα και βελτιστοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας για να εξασφαλιστεί η ομοιογένεια και η ποιότητα των παραγόμενων πάνελ.
Συνοψίζοντας, η έρευνα αυτή δείχνει ότι τα θερμομονωτικά πάνελ από φυσικά οργανικά υλικά αποτελούν μια βιώσιμη, οικολογική, αποδοτική και οικονομικά συμφέρουσα λύση για τη θερμομόνωση κτιρίων. Η χρήση αυτών των υλικών μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος της κατασκευαστικής βιομηχανίας, ενώ προσφέρει υψηλή απόδοση και χαμηλό κόστος παραγωγής. Παρά τις προκλήσεις που προέκυψαν, τα θετικά αποτελέσματα υπογραμμίζουν τη δυναμική και τη δυνατότητα ευρείας υιοθέτησης αυτής της τεχνολογίας στο μέλλον.Summarization: This thesis focuses on the development of thermal insulation panels using natural organic materials, aiming to promote sustainable and environmentally friendly solutions for building insulation. The main materials used for the sample production were Posidonia oceanica seagrass, wild reed Arundo Donax, and olive leaves. The binding materials included lime plaster, pozzolana, gypsum, water, and clay.
The thermal properties of the produced panels were evaluated using the Hot Disk TPS 1500 device, applying the Standard Analysis and Fine Tune Analysis methods. The results showed that these panels have satisfactory thermal insulation properties, capable of competing with conventional insulation materials used in the construction industry. Additionally, mechanical tests confirmed that the panels possess sufficient strength for various building applications.
The choice of these materials was based on their abundance and renewable nature, contributing to the reduction of the environmental footprint of insulation materials. The wide availability and low production cost of Posidonia Ooceanica seagrass, wild reed Arundo Donax, and olive leaves make these panels economically affordarble and attractive for widespread use.
However, some challenges were encountered during the research. The variability in environmental conditions and the different origins of the natural materials can affect the properties of the final products. This variability requires further research and optimization of the production process to ensure the homogeneity, quality and performance of the produced panels.
In conclusion, this research demonstrates that thermal insulation panels made from natural organic materials are a sustainable, ecological, efficient, and economically viable solution for building insulation. The use of these materials can significantly reduce the environmental footprint of the construction industry while providing high performance and low production costs. Despite the challenges faced, the positive results highlight the potential and feasibility of widespread adoption of this technology in the future
Kalo Choraphi, Mylopotamos. Preservation, Documentation and Enhancement of the Archaeological Site
No full textΠερίληψη: Η εργασία αυτή θα επιχειρήσει να προσεγγίσει μια σειρά από θεωρητικά και πρακτικά ζητήματα της προστασίας των μνημείων με επίκεντρο τον αρχαιολογικό χώρο στο Καλό Χωράφι Μυλοποτάμου. Πρόκειται για παράκτια ΜΜ ΙΙΙ – ΥΜ Ι εγκατάσταση, στην Βόρεια Κρήτη, ανάμεσα στο Μπαλί και τις Σίσσες. Στην θέση έχει πραγματοποιηθεί αρχικά σωστική ανασκαφή το 2012 και στην συνέχεια συστηματική, υπό τη διεύθυνση της Αναστασίας Τζιγκουνάκη. Τα αρχιτεκτονικά ευρήματα αφορούν συγκρότημα περίπλοκης δομής, πιθανά δύο ορόφων, η ακριβής χρήση του οποίου είναι δύσκολο να προσεγγιστεί.
Στο πλαίσιο της εργασίας αρχικά πραγματοποιείται γεωμετρική τεκμηρίωση του μνημείου με σύγχρονα μέσα και συντάσσονται αναλυτικά σχέδια της υφιστάμενης κατάστασης. Στην συνέχεια συντάσσονται σχέδια αναπαράστασης σύμφωνα με τα ευρήματα ενώ ακολουθεί η πρόταση επέμβασης. Στην επέμβαση περιλαμβάνεται αναλυτική μελέτη της πρόσβασης, των διαδρομών επίσκεψης, της σήμανσης και κυρίως του στεγάστρου προστασίας.
Παράλληλα με την σύνταξη των σχεδίων προσεγγίζεται θεωρητικά και βιβλιογραφικά η ιστορική και οικοδομική τεκμηρίωση του μνημείου καθώς το ευρύτερο ζήτημα των στεγάστρων σε αρχαιολογικούς χώρους. Τα αρχαιολογικά στέγαστρα προσεγγίζονται τόσο ως ουδέτερα μέσα προστασίας όσο και ως υποκειμενικά εργαλεία πρόσληψης, ερμηνείας και ανάδειξης του αρχαιολογικού παρελθόντος
Application of multi-criteria decision analysis evaluating the ESG indicators of countries
No full textΠερίληψη: Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται την αξιολόγηση της ESG επίδοσης των κρατών μέσω της εφαρμογής της πολυκριτηριακής μεθόδου PROMETHEE II. Τα κριτήρια ESG –Περιβάλλον (Environmental), Κοινωνία (Social) και Διακυβέρνηση (Governance)– αποτελούν πλέον βασικούς δείκτες βιώσιμης ανάπτυξης και υπεύθυνης διαχείρισης, καθιστώντας επιτακτική την ανάγκη για αξιόπιστη και πολυδιάστατη αποτίμησή τους σε κρατικό επίπεδο. Η μελέτη αυτή θα υλοποιηθεί κατόπιν διεξοδικής ανάλυσης του θεωρητικού πλαισίου και της ιστορικής εξέλιξης των ESG δεικτών, της σημασίας τους για τη χάραξη στρατηγικών πολιτικής, καθώς και της επιστημονικής τεκμηρίωσης της πολυκριτηριακής ανάλυσης αποφάσεων (MCDA). Ειδική έμφαση δίδεται στη μέθοδο PROMETHEE II, η οποία επιλέγεται για την ικανότητά της να χειρίζεται σύνθετα και συγκρουόμενα κριτήρια, προσφέροντας μια συνεκτική και αντικειμενική κατάταξη. Στόχος της έρευνας είναι η συγκριτική αξιολόγηση 44 χωρών του ΟΟΣΑ για την περίοδο 2015– 2021, με βάση 28 επιλεγμένους ESG δείκτες. Η μέθοδος που εφαρμόζεται προσδίδει στη μελέτη ένα ισχυρό πλεονέκτημα: τη δυνατότητα σύνθεσης ποσοτικών και ποιοτικών πληροφοριών υπό ενιαίο πλαίσιο αξιολόγησης. Η συμβολή της έγκειται στη διεύρυνση της μεθοδολογικής προσέγγισης της ESG αποτίμησης πέρα από τα στενά όρια των επιχειρήσεων, επιτρέποντας μία πιο ουσιαστική κατανόηση των πολιτικών βιώσιμης ανάπτυξης σε εθνικό επίπεδο. Τα αποτελέσματα μπορούν να αξιοποιηθούν τόσο για ερευνητικούς σκοπούς όσο και ως εργαλείο λήψης αποφάσεων για θεσμικούς φορείς και επενδυτές που επιδιώκουν την ενσωμάτωση κριτηρίων ESG στις στρατηγικές τους επιλογές.Summarization: This undergraduate thesis explores the evaluation of states' ESG performance through the application of the PROMETHEE II multicriteria decision analysis method. ESG criteria—Environmental, Social, and Governance—have emerged as key indicators of sustainable development and responsible governance, making their comprehensive and reliable assessment at the state level increasingly essential. The study will be carried out following a thorough examination of the theoretical framework and historical evolution of ESG indicators, their relevance in shaping public policy, and the methodological foundations of Multicriteria Decision Analysis (MCDA). Particular emphasis is placed on the PROMETHEE II method, which is selected for its ability to process complex and often conflicting criteria, thereby enabling a coherent and objective ranking of alternatives. The primary aim of the research is to comparatively evaluate the ESG performance of 44 OECD countries—comprising 38 members and 6 partner countries—for the period 2015–2021, using 28 selected ESG indicators. The adopted method offers a distinct advantage: it enables the integration of both quantitative and qualitative data within a unified evaluation framework. This study contributes to broadening the methodological approach to ESG assessment beyond the corporate sphere, enhancing the understanding of sustainability-related policies at the na tional level. The findings may serve as a valuable tool for policymakers, institutions, and inves tors seeking to incorporate ESG considerations into their strategic decision-making processes
Alternative therapy center in Agios Nikon, Mani: Bridging the historic Maniot Tower and Earthen Architecture
No full textΠερίληψη: Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τη δημιουργία ενός Κέντρου Εναλλακτικών Θεραπειών στον Άγιο Νίκωνα της Μάνης, σε ένα εκτεταμένο οικόπεδο που περιλαμβάνει έναν ιστορικό πύργο του 1802. Το έργο εστιάζει στην αποκατάσταση του πύργου, ο οποίος έχει υποστεί αλλοιώσεις κατά τη διάρκεια του χρόνου, με στόχο την ανάδειξή του μέσα από μια σύγχρονη αρχιτεκτονική προσέγγιση που σέβεται την ιστορικότητα του κελύφους. Παράλληλα, σχεδιάζονται προσθήκες με τη χρήση φυσικών και βιώσιμων υλικών, αξιοποιώντας τη χωμάτινη τεχνική “light clay” (αχυροπηλός), δημιουργώντας μια νέα αρχιτεκτονική γλώσσα που εναρμονίζεται με το τοπίο και τον χαρακτήρα της Μάνης. Το Κέντρο φιλοδοξεί να λειτουργήσει ως επίκεντρο μιας ολιστικής εμπειρίας προσφέροντας στους χρήστες, που αναζητούν ηρεμία και ανανέωση, έναν χώρο φιλοξενίας και προσωπικής ενδυνάμωσης μέσα από εναλλακτικές μορφές θεραπείας, ενσωματώνοντας εναν αρμονικό συνδυασμό φύσης, αυτοφροντίδας και συλλογικής εμπειρίας.Summarization: This diploma thesis investigates the design of an Alternative Therapy Center in the village of Agios Nikon, in the region of Mani, Peloponnese. The proposed intervention is situated on an extensive site that includes a historic tower dating back to 1802. The project focuses on the restoration of the tower, which has undergone various alterations over time, with the aim of highlighting and preserving its historical character through a contemporary architectural lens that remains respectful of the building’s original character. In parallel, new additions are designed using natural and sustainable materials, with particular emphasis on the light clay (straw-clay) construction technique. These architectural gestures create a dialogue between the solid permanence of the historic stone tower and the contemporary, earth-built extensions, establishing a new architectural language that resonates with the cultural and natural landscape of Mani — a hybrid expression that is both place-sensitive and future-oriented. The Center aspires to operate as a nucleus for holistic well-being and personal empowerment, offering alternative therapeutic practices within an environment that fosters a harmonious synthesis of architecture, nature, and restorative experience for its users
Βελτιστοποίηση υπερπαραμέτρων μοντέλων μηχανικής μάθησης σε περιβάλλον Federated Learning
No full textThesis submitted by Georgios Valavanis in fulfillment of the requirements for the
Diploma of Electrical and Computer EngineeringSummarization: Federated Learning (FL) has emerged as a paradigm for training machine learning
models on decentralized data while preserving privacy. Despite its advantages, the
process of hyperparameter fine-tuning remains a critical challenge within FL settings, primarily due to data heterogeneity, communication constraints, and the need for secure collaboration. The present diploma addresses the problem of efficient and privacy-preserving hyperparameter fine-tuning in FL environments by providing a framework that utilizes federated hyperparameter fine-tuning. Here, clients collaboratively explore hyperparameter configurations using local data. Then, after the best hyperparameters are found from the predefined hyperparameter space, a series of secure aggregation rounds takes place at the server. Our system leverages stratified k-fold cross-validation on clients to evaluate hyperparameter combinations locally, encrypted communication to protect model updates, and weighted aggregation to harmonize global model performance. Various classifiers are supported, such as Stochastic Gradient Descent and Gaussian Naive Bayes, providing extended implementation capabilities. Additionally, to ensure data privacy, our framework provides symmetric and asymmetric encryption for the client-server communication. Experimental results demonstrate the efficacy of the approach in achieving similar F1 scores to the implemented non-federated approach while maintaining scalability and security. This work contributes a practical methodology for hyperparameter fine-tuning in FL, balancing performance and privacy.Περίληψη: Το Federated Learning (FL) έχει αναδειχθεί ως μια μέθοδος εκπαίδευσης Machine Learning (ML) μοντέλων σε αποκεντρωμένα δεδομένα, που διατηρεί την ιδιωτικότητα και την ασφάλεια. Ωστόσο, παρά τα πλεονεκτήματά του, το hyperparameter fine-tuning παραμένει μια κρίσιμη πρόκληση σε περιβάλλοντα FL λόγω της ετερογένειας των δεδομένων, των περιορισμών επικοινωνίας και της ανάγκης για ασφαλή συνεργασία. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία θα αντιμετωπιστεί το πρόβλημα του αποδοτικού και ασφαλούς hyperparameter fine-tuning σε περιβάλλον FL. Προτείνεται ένα framework στο οποίο οι clients συνεργάζονται για να εξερευνήσουν συνδυασμούς υπερπαραμέτρων χρησιμοποιώντας τα τοπικά τους δεδομένα. Στη συνέχεια, αφού βρεθούν οι βέλτιστες υπερπαράμετροι, πραγματοποιείται μια σειρά από secure aggregation γύρους στο server. Οι clients αξιοποιούν το stratified k-fold cross validation για την τοπική αξιολόγηση των συνδυασμών υπερπαραμέτρων, την κρυπτογραφημένη επικοινωνία για την προστασία των updates του μοντέλου και το weighted aggregation για την δημιουργία του global model. Το υλοποιημένο framework υποστηρίζει διάφορους classifiers όπως Support Vector Machines και Gaussian Naive Bayes, προσφέροντας εκτεταμένες δυνατότητες. Επιπλέον, για να διασφαλιστεί η ιδιωτικότητα των δεδομένων, παρέχεται symmetric και asymmetric encryption στην επικοινωνία μεταξύ clients και server. Τα πειραματικά αποτελέσματα αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητα αυτής της προσέγγισης στην επίτευξη παρόμοιων F1 scores με μια μη federated προσέγγιση, διατηρώντας παράλληλα την επεκτασιμότητα και την ασφάλεια. Η παρούσα εργασία συνεισφέρει μια πρακτική μεθοδολογία για το hyperparameter fine-tuning στο FL, εξισορροπώντας την απόδοση και την ιδιωτικότητα
Evaluation of alternative measures and scenarios of sustainable urban mobility through microscopic traffic simulation
No full textΠερίληψη: Οι οδικές μεταφορές διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην καθημερινή λειτουργία της κοινωνίας, ωστόσο η περιβαλλοντική επιβάρυνση που προκαλούν εγείρει σοβαρές ανησυχίες. Η παρούσα διπλωματική έχει σκοπό τη μελέτη και αξιολόγηση επιλεγμένων Στρατηγικών Βιώσιμης Αστικής Κινητικότητας, για τον περιορισμό των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τις αστικές μεταφορές, μέσω του λογισμικού μικροσκοπικής προσομοίωσης SUMO. Στο πλαίσιο αυτό, αναπτύχθηκε ένα βασικό σενάριο αναφοράς, προσεγγίζοντας την υφιστάμενη κατάσταση, ώστε να καταστεί δυνατή η σύγκριση με τα εναλλακτικά σενάρια. Το πρώτο σενάριο περιλαμβάνει την
καθολική μείωση του ορίου ταχύτητας στα 30 km/h, το δεύτερο την υιοθέτηση ενός οικολογικού τρόπου οδήγησης, ενώ το τρίτο και τέταρτο σενάριο περιλαμβάνει σταδιακές αλλαγές στον στόλο των οχημάτων, όπως εκτιμάται από το Εθνικό Σχέδιο για την Ενέργεια και το Κλίμα, με χρονικό ορίζοντα το 2035 και 2050, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα παραπάνω σενάρια οδηγούν σε συνολική μείωση των εκπομπών αέριων ρύπων, επιτυγχάνοντας τον βασικό στόχο
της μελέτης. Συνολικά, η συνδυαστική εφαρμογή μέτρων αποτελεί βασική προϋπόθεση για τη μετάβαση σε ένα βιώσιμο σύστημα μεταφορών, ενώ η χρήση της κυκλοφοριακής προσομοίωσης αποδεικνύεται ιδιαίτερα χρήσιμη για την υποστήριξη στοχευμένων αποφάσεων στον σχεδιασμό μεταφορών και την περιβαλλοντική πολιτική.Summarization: Road transportation has a crucial impact to the daily functioning of society, however, its environmental burden remains a challenge. This thesis aims to study and evaluate selected Sustainable Urban Moblity Strategies, in order to mitigate the environmental impacts of urban mobility, using tye microscopic simulation SUMO. Withon this context, a baseline scenario was developed, approximating the current conditions, so that alternative scenarios can be compared. The first scenario involves the universal reduction of the speed limit to 30 km/h, the second the adoption of eco-driving practises, while the third and fourth scenarios refer to gradual changes in the vehicle fleet, according to the National Energy and Climate Plan, with target years 2035 and 2050, respectively. The results showed that all scenarios lead to an overall reduction in air pollution emissions, achieving the main objective of the study. Overall, applying these measures in combination is essential for the transition to a sustainable transport system, while the implementation of traffic simulation is fundamental to support targeted decisions in trasport planning and environmental policy
Synthesis and characterization of nickel nanostructured catalysts for the dry reforming of methane (DRM)
No full textΠερίληψη: Η αντίδραση αναμόρφωσης του μεθανίου (CH4) με διοξείδιο του άνθρακα (CO2), γνωστή και ως ξηρή αναμόρφωση του μεθανίου (Dry Reforming of Methane, DRM), αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη διεργασία για την ταυτόχρονη εκμετάλλευση δύο σημαντικών αερίων του θερμοκηπίου, δηλαδή του CH4 και του CO2, για την παραγωγή αερίου σύνθεσης. Ως πρώτες ύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν το βιοαέριο ή το φυσικό αέριο. Σε σύγκριση με την αναμόρφωση παρουσία υδρατμών, η διεργασία DRM προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα, καθώς επιτρέπει την παραγωγή αερίου σύνθεσης υπό ξηρές συνθήκες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα απλούστερες εγκαταστάσεις και σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Επιπλέον, παράγεται αέριο σύνθεσης με υψηλότερο λόγο CO/H2, ένα γεγονός επιθυμητό για την αντίδραση Fischer – Tropsch. Η κύρια πρόκληση για την επιτυχή υλοποίηση της DRM είναι η άρση της απενεργοποίησης των καταλυτών λόγω συσσωμάτωσης και σχηματισμού άνθρακα. Τα τελευταία χρόνια οι επιστημονικές προσπάθειες έχουν στραφεί στην ανάπτυξη ποικίλων καταλυτών βασισμένων στο νικέλιο. Οι καταλύτες νικελίου θεωρούνται οι πλέον κατάλληλοι για εμπορική εφαρμογή λόγω της υψηλής τους δραστικότητας και του χαμηλού τους κόστους. Ωστόσο, παρουσιάζουν ένα σημαντικό μειονέκτημα, καθώς απενεργοποιούνται σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα λόγω του σχηματισμού άνθρακα υπό μορφή νανο-νηματιδίων ή νανο-σωλήνων.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα αναπτυχθούν νανο-δομημένα καταλυτικά υλικά νικελίου (Ni) υποστηριγμένα κυρίως σε μικτά οξείδια του δημητρίου (CeO2). Η ικανότητα του CeO2 να απελευθερώνει και να αποθηκεύει οξυγόνο το καθιστά ένα από τα πλέον κατάλληλα υλικά για την αντιμετώπιση της εναπόθεσης άνθρακα. Επιπλέον, η προσθήκη ενός δεύτερου μετάλλου μπορεί να βελτιώσει την κινητικότητα οξυγόνου, επηρεάζοντας τον μηχανισμό σχηματισμού άνθρακα στους καταλύτες με βάση το Ni. Στην παρούσα εργασία οι δομικοί ενισχυτές που θα διερευνηθούν είναι μέταλλα όπως το μαγνήσιο (Mg), το ζιρκόνιο (Zr) και ο ψευδάργυρος (Zn), τα οποία μπορούν να τροποποιήσουν σημαντικά τις δομικές, αναγωγικές και ηλεκτρονιακές ιδιότητες των προς ανάπτυξη υλικών. Η σύνθεση των μικτών οξειδίων θα πραγματοποιηθεί με την υδροθερμική μέθοδο ενός σταδίου, αποσκοπώντας στην ανάπτυξη νανο-δομημένων υποστρωμάτων συγκεκριμένου μεγέθους και μορφολογίας.Summarization: This diploma thesis focuses on the synthesis and characterization of nanostructured nickel catalysts for the dry reforming of methane (DRM). The DRM process is a highly promising technology, as it utilizes the greenhouse gases methane (CH₄) and carbon dioxide (CO₂) for the production of synthesis gas (syngas), with applications in hydrogen, fuel, and chemical production. The study includes the preparation of nickel (Ni) catalysts via a hydrothermal method, primarily using mixed cerium oxides (CeO₂), along with modifications using metals such as magnesium (Mg), zirconium (Zr), and zinc (Zn), in order to enhance the catalysts’ properties. The synthesized materials are characterized through physicochemical techniques and are catalytically evaluated in CO oxidation and DRM reactions. The aim of the thesis is to develop catalysts with high activity, stability, and resistance to carbon formation, contributing to environmental and energy sustainability
Repurposing and social inclusion: redefining a space in Chania to create a community of mutual support
No full textΠερίληψη: Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην επαναχρησιμοποίηση ενός εγκαταλελειμμένου δημόσιου κτηρίου στα Ταμπακαριά Χανίων, το οποίο είχε χαρακτηριστεί από τον Δήμο της πόλης ως ετοιμόρροπο και επρόκειτο να κατεδαφιστεί. Επιλέξαμε να του δώσουμε νέα ζωή με γνώμονα την κοινωνική προσφορά και την ανάγκη προστασίας ευάλωτων ομάδων. Ο άνω όροφος του κτηρίου διαμορφώνεται σε καταλύματα φιλοξενίας για γυναίκες, θύματα ενδοοικογενειακής βίας, προσφέροντας τους ασφάλεια, ιδιωτικότητα και χώρο για ένα καινούριο ξεκίνημα. Το ισόγειο μετατρέπεται σε λέσχη-εστιατόριο, όπου οικονομικά ευάλωτες ομάδες θα μπορούν να λαμβάνουν καθημερινά δωρεάν γεύματα. Παράλληλα, δημιουργείται κοινότητα αλληλοϋποστήριξης, στην οποία οι φιλοξενούμενες γυναίκες μπορούν επίσης να συμμετέχουν και να προσφέρουν. Το εγχείρημα αποσκοπεί τόσο στην κοινωνική επανένταξη όσο και στην αναβάθμιση και επαναφορά του κτηρίου στην ζωή της πόλης
Micro Dwelling: Redefining living in a constantly shifting environment
No full textΠερίληψη: Η παρούσα ερευνητική εργασία πραγματεύεται το φαινόμενο της μικροκατοίκησης από την εμφάνισή της μέχρι τη σύγχρονη εποχή, μέσα από αρχιτεκτονικά παραδείγματα της Νέας Υόρκης, όπου την τελευταία πενταετία διεξάγονται οι μεγαλύτεροι αρχιτεκτονικοί διαγωνισμοί για Tiny Houses. Η αστικοποίηση, η οικονομική κρίση, οι μεταναστευτικές και προσφυγικές ροές και η κλιματική αλλαγή αποτελούν κάποιες από τις βασικότερες αιτίες για τις οποίες μία τέτοια τάση εξελίσσεται σήμερα. Η ‘συρρίκνωση’ μίας κατοικίας, σε λίγα μόλις τετραγωνικά, καθώς και οι διαφορετικές ανάγκες που γεννιούνται με την πάροδο του χρόνου, καθιστούν απαραίτητη τη δημιουργία πολυλειτουργικών επίπλων, που είναι δυναμικά στον χώρο. Ωστόσο, το χαρακτηριστικό της προσαρμοστικότητας και της ευελιξίας δεν περιορίζεται μόνο στον εξοπλισμό και τη δομή ενός διαμερίσματος, αλλά μπορεί να επεκταθεί και σε διάφορους τομείς, όπως είναι τα δίκτυα και οι παροχές αυτού, εξετάζοντας ακόμα και τις δυνατότητες εξέλιξης τους μελλοντικά. Επιπλέον, ο επαναπροσδιορισμός του χώρου διαβίωσης και πιο συγκεκριμένα το φαινόμενο της μικροκατοικίας θα απασχολήσουν στο μέλλον τα αστικά κέντρα και όχι μόνο, ίσως με μια πιο σύγχρονη μορφή. Τέλος, θα αναλυθούν κάποιες μικροκατοικίες οι οποίες έχουν ήδη σχεδιαστεί και μελετηθεί ώστε να λειτουργούν με ελάχιστη κατανάλωση πόρων που θα κάνουν εφικτή και την κατοίκηση σε απαιτητικά περιβαλλοντικά στη γη.Presented on