Αξιολόγηση προοπτικών και τεχνολογικής ωριμότητας για τη μείωση των εκπομπών στο χώρο της ναυτιλίας

Κορωναίος, Χριστόφορος; Koronaios, Christoforos

dc.contributor.author	Κορωναίος, Χριστόφορος	el
dc.contributor.author	Koronaios, Christoforos	en
dc.date.accessioned	2024-08-29T07:17:58Z
dc.date.available	2024-08-29T07:17:58Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60029
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27725
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ναυτιλία	el
dc.subject	Τεχνολογίες σχεδιασμού, υλικών, λίπανσης και επίστρωσης των πλοίων	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Τεχνολογική ωριμότητα	el
dc.subject	Μείωση εκπομπών	el
dc.subject	Shipping	en
dc.subject	Greenhouse gas emissions	en
dc.subject	Renewable energy sources	en
dc.subject	Ship design, materials, lubrication, and coating technologies	en
dc.subject	Technology readiness level	en
dc.title	Αξιολόγηση προοπτικών και τεχνολογικής ωριμότητας για τη μείωση των εκπομπών στο χώρο της ναυτιλίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Shipping’s new energy technologies	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-02-26
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια εκτενή έρευνα που στοχεύει στον εντοπισμό και την αξιολόγηση βιώσιμων λύσεων στη χρήση καυσίμων και τις τεχνολογικές εξελίξεις στη διεθνή ναυτιλιακή βιομηχανία. Ο πρωταρχικός σκοπός της είναι να αξιολογήσει πώς αυτές οι λύσεις μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά τις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου (GHG) και να συμβάλουν στην βιωσιμότητα του περιβάλλοντος και στις παγκόσμιες ναυτιλιακές λειτουργίες. Το πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζει μια εις βάθος ανάλυση της τρέχουσας χρήσης καυσίμων στη ναυτιλία και των σχετικών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, εστιάζοντας στις εκπομπές από διάφορα στάδια του κύκλου ζωής του καυσίμου. Περιγράφει επίσης τις ρυθμιστικές στρατηγικές της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη μείωση των εκπομπών στον ναυτιλιακό τομέα, τονίζοντας τη σημασία μιας συνολικής προσέγγισης για την αξιολόγηση του κύκλου ζωής αερίων θερμοκηπίου των καυσίμων των πλοίων. Στο δεύτερο κεφάλαιο εξετάζονται εναλλακτικά καύσιμα όπως το Υγροποιημένο Φυσικό Αέριο (LNG), η μεθανόλη και το υδρογόνο. Αυτή η ενότητα αξιολογεί τις διαδικασίες παραγωγής τους, τις σχετικές εκπομπές, την πρακτική εφαρμογή στη ναυτιλιακή χρήση και τις προκλήσεις υποδομής που θέτουν. Παραθέτει επίσης τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς κάθε τύπου καυσίμου, παρέχοντας μια ισορροπημένη εικόνα της σκοπιμότητάς τους για τη ναυτιλία. Το τρίτο κεφάλαιο διερευνά τον αντίκτυπο των τεχνολογιών σχεδιασμού, υλικών, λίπανσης και επίστρωσης του πλοίου στη βελτίωση της απόδοσής του και στη μείωση των σχετικών εκπομπών. Υπογραμμίζεται η σημαντική συσχέτιση μεταξύ του μεγέθους του πλοίου, της μείωσης των εκπομπών και των τεχνολογικών εξελίξεων που μπορούν να βελτιστοποιήσουν την απόδοσή του. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, συμπεριλαμβανομένης της ηλιακής και της αιολικής ενέργειας, βρίσκονται στο επίκεντρο του τέταρτου κεφαλαίου. Αυτή η ενότητα αξιολογεί τις τρέχουσες εφαρμογές τους στη ναυτιλία, τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν και τις δυνατότητες των υβριδικών ενεργειακών συστημάτων. Ερευνά επίσης, τη χρήση κυψελών καυσίμου στη θαλάσσια πρόωση, περιγράφοντας τις κρίσιμες τεχνολογίες, τις μελλοντικές προοπτικές και τις εφαρμογές τους στον «πραγματικό κόσμο» (real-world applications). Το τελευταίο κεφάλαιο εμβαθύνει στην ψηφιοποίηση της ναυτιλιακής βιομηχανίας, διερευνώντας την ενοποίηση και τις προκλήσεις του AI, ML και blockchain στις ναυτιλιακές υπηρεσίες και αλυσίδες εφοδιασμού. Παρουσιάζει τεχνολογίες αιχμής και πρωτοποριακά έργα στην αυτόνομη ναυτιλία, τονίζοντας το μετασχηματιστικό αντίκτυπό τους στον κλάδο. Συμπερασματικά, η εργασία αυτή υποστηρίζει ότι έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στην ανάπτυξη βιώσιμων καυσίμων και τεχνολογιών στη ναυτιλία, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν σημαντικές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν. Αυτές περιλαμβάνουν τεχνολογικούς περιορισμούς, απαιτήσεις υποδομής, ρυθμιστικά πλαίσια και την ανάγκη για παγκόσμια συνεργασία και τυποποίηση. Η εργασία υπογραμμίζει τη σημασία της συνεχούς καινοτομίας, της έρευνας και των συλλογικών προσπαθειών για την επίτευξη μιας πιο βιώσιμης και περιβαλλοντικά υπεύθυνης ναυτιλίας.	el
heal.abstract	This diploma thesis is an extensive investigation aimed at identifying and evaluating sustainable solutions in fuel usage and technological advancements within the international maritime industry. Its primary purpose is to assess how these solutions can effectively reduce greenhouse gas (GHG) emissions and contribute to environmental sustainability in global shipping operations. The first chapter offers an in-depth analysis of current maritime fuel usage and its associated GHG emissions, focusing on emissions from various stages of the fuel lifecycle. It also discusses the European Union's regulatory strategies for emission reduction in the maritime sector, emphasizing the importance of a comprehensive approach in assessing the GHG lifecycle of marine fuels. In the second chapter, alternative fuels such as Liquefied Natural Gas (LNG), methanol, and hydrogen are examined. This section critically assesses their production processes, associated emissions, practicality in maritime usage, and the infrastructural challenges they pose. It also discusses the advantages and limitations of each fuel type, providing a balanced view of their feasibility for shipping. The third chapter explores the impact of ship design, materials, lubrication, and coating technologies on improving vessel performance and reducing emissions. It highlights the significant correlation between ship size and emission reduction and the technological advancements that can optimize ship performance. Renewable energy sources, including solar and wind energy, are the focus of the fourth chapter. This section evaluates their current applications in shipping, the challenges faced, and the potential of hybrid energy systems. It also delves into the use of fuel cells in maritime propulsion, outlining their critical technologies, future prospects, and real-world applications. The final chapter delves into the digitization of the shipping industry, exploring the integration and challenges of AI, ML, and blockchain in maritime services and supply chains. It presents cutting-edge technologies and pioneering projects in autonomous shipping, emphasizing their transformative impact on the industry. Conclusively, the thesis argues that while significant progress has been made in developing sustainable maritime fuels and technologies, there are still considerable challenges to overcome. These include technological limitations, infrastructural requirements, regulatory frameworks, and the need for global cooperation and standardization. The work underscores the importance of continued innovation, research, and collaborative efforts to achieve a more sustainable and environmentally responsible maritime industry.	en
heal.advisorName	Κοκόσης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Καρώνης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τσακανίκας, Άγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	241 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false