Έρευνα

Η χρηματοδότηση των ερευνητικών δραστηριοτήτων του ΕΥΤ προέρχεται κυρίως από εθνικά και ευρωπαϊκά ανταγωνιστικά ερευνητικά προγράμματα. Η ανάληψη των ερευνητικών προγραμμάτων δίνει τη δυνατότητα προώθησης βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας από τα μέλη ΔΕΠ του Εργαστηρίου, απασχόλησης και απορρόφησης νέων ερευνητών και εκπαίδευσης και οικονομικής υποστήριξης υποψηφίων διδακτόρων, μεταπτυχιακών και προπτυχιακών σπουδαστών. Το ΕΥΤ τα τελευταία επτά χρόνια έχει λάβει συνολική χρηματοδότηση από ερευνητικά προγράμματα ύψους 6 εκατομμυρίων ευρώ για την κάλυψη δαπανών όπως αγορά νέου εξοπλισμού και αναλώσιμων, αμοιβή μόνιμου προσωπικού και χρηματοδότηση 14 υποψηφίων διδακτόρων και 3 μεταδιδακτορικών ερευνητών. Ενδεικτικά ερευνητικά προγράμματα τα οποία συντονίζει ή συμμετέχει το ΕΥΤ είναι:

1. CARDIMED, Climate Adaptation and Resilience Demonstrated In the MEDiterranean region, EC, HORIZON EUROPE EU, 2023-2028, Total EU Funding: 19,971,411.25€, NTUA Budget: 1.655.875,€, Coordinator and Scientific Manager: S. Malamis,

Στόχος του ερευνητικού προγράμματος CARDIMED είναι η ανάπτυξη μίας νέας μεθοδολογίας για την ανάπτυξη της κλιματικής ανθεκτικότητας στη βιογεωγραφική περιοχή της Μεσογείου. Αυτό θα επιτευχθεί με την ανάπτυξη κατάλληλης ψηφιακής υποδομής για την εναρμόνιση των διαδικασιών συλλογής και αξιολόγησης δεδομένων, παρέχοντας δεδομένα τα οποία θα είναι διαθέσιμα σε όλους τους φορείς που εμπλέκονται στην αλυσίδα των λύσεων εμπνευσμένων από τη φύση (Nature-basedsolutions) και ενσωματώνοντας κρίσιμες λειτουργίες για την ανθεκτικότητα των υποδομών. Μεταξύ αυτών των λειτουργιών, τα έξυπνα ψηφιακά εργαλεία για τη συμμετοχή των πολιτών και την ανάπτυξη ικανοτήτων θα συμπληρώσουν μια φιλόδοξη στρατηγική δέσμευσης πολλών ενδιαφερομένων, εστιασμένη στη μετάδοση της γνώσης. Επιπλέον, με τα εργαλεία που εισάγουν την προσέγγιση του πλέγματος Νερού-Ενέργειας-Τροφής-Οικοσυστημάτων (WEFENexus) θα διερευνηθούν οι πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις των φυσικών συστημάτων (NBS), με στόχο την αντιμετώπιση κοινωνικών και οικολογικών προκλήσεων, μαζί με ζητήματα αποτίμησης των NBS. Αυτές οι δράσεις θα υλοποιηθούν σε 9 διαφορετικές περιοχές της Μεσογείου, αποτελούμενες από 10 περιφέρειες, 20 τοποθεσίες και 28 κοινότητες και περιλαμβάνουν 47 NBS που σχετίζονται άμεσα με περισσότερες από 80 παρεμβάσεις και μονάδες υποστήριξης που αντιμετωπίζουν τις προκλήσεις της κλιματικής αλλαγής και της κυκλικότητας.

2. Ensure fair NEXUS transition for climate change adaptation and sustainable development implementation based on coupled nature-based systems and bioeconomy, SureNexus (PRIMA, 2022-2025). NTUA Budget: 415,000 €, Coordinator and Scientific Manager: C. Noutsopoulos, https://mel.cgiar.org/projects/1729

Βασικός στόχος του προγράμματος SureNexus είναι η συμβολή στη βιώσιμη ανάπτυξη και στην προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή μέσω της εφαρμογής του πλέγματος Νερού-Ενέργειας-Φαγητού-Οικοσυστημάτων και ειδικότερα της βελτιστοποίησης της διαχείρισης του νερού της ενέργειας και της ασφάλειας της τροφής. Στο πλαίσιο του προγράμματος αναπτύσσονται τέσσερις πιλοτικές εφαρμογές α) για την επεξεργασία και διαχείριση του νερού, β) για την εξοικονόμηση ενέργειας μέσω φωτο-αγροτικών συστημάτων, γ) για την ολοκληρωμένη διαχείριση των πόρων σε επίπεδο αγροτουριστικών δραστηριοτήτων και δ) για την εφαρμογή τεχνολογιών βιο-οικονομίας για την ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση νερού και χρήσιμων υλικών από τα απόβλητα. Επιπλέον αναπτύσσονται καινοτόμες μεθοδολογίες ανάλυσης του πλέγματος WEFE μέσω τεχνικών τεχνητής νοημοσύνης για την βελτιστοποίηση της κατανομής των πόρων.

6. CIRC4FooD: A circular economy inspired food production system, European Structural and Investment Fund, 2020-2022, Total Funding: 836.950 €, NTUA Budget: 202.600,00 € Scientific Responsible: Noutsopoulos, https://www.elke.ntua.gr/en/research_project/circ4food-a-circular-economy-inspired-food-production-system/

Στόχος του προγράμματος CIRC4Food είναι η ανάπτυξη και βελτιστοποίηση ενός ολοκληρωμένου συστήματος κυκλικής οικονομίας για αστικούς λαχανόκηπους. Το  ολοκληρωμένο σύστημα CIRC4Food αποτελείται από τέσσερα μέρη: α) σύστημα κομποστοποίησης το οποίο δέχεται τα φυτικά υπολείμματα, β) σύστημα συλλογής βρόχινου νερού, γ) χώρο φύτευσης των καλλιεργειών και δ) ένα έξυπνο σύστημα διαχείρισης κήπων και κομποστ, το οποίο περιλαμβάνει μια διαδικτυακή πλατφόρμα παρακολούθησης των ανωτέρω συστημάτων στα οποία έχουν εγκατασταθεί τεχνολογίες IoT (αισθητήρες υγρασίας και  θερμοκρασίας αέρα, θερμοκρασίας και υγρασίας κομπόστ, στάθμης νερού, κτλ).  Το σύστημα έχει αναπτυχθεί σε διάφορες κλίμακες (οικιακή χρήση, δημοτική χρήση, χρήση σε σχολείο) στην πόλη των Τρικάλων. Η αποτελεσματικότητα του συστήματος αξιολογείται με βάση περιβαλλοντικά, κοινωνικά και οικονομικά κριτήρια.

7. FIT4REUSE: Safe and sustainable solutions for the integrated use of non-conventional water resources in the Mediterranean agricultural sector, EC, PRIMA, 2019-2022, Total EU Funding: 2.020.000,00 €, NTUA Budget: 210.000,00 €, Scientific Responsible: S. Malamis, https://fit4reuse.org/

Το ερευνητικό πρόγραμμα FIT4REUSE έχει ως στόχο την ανάπτυξη καινοτόμων, και βιώσιμων συστημάτων παροχής νερού κατάλληλου για αγροτική χρήση σε Μεσογειακές χώρες χρησιμοποιώντας μη-συμβατικούς υδατικούς πόρους όπως τα επεξεργασμένα λύματα και το αφαλατωμένο νερό. Στο πλαίσιο του προγράμματος εφαρμόζονται καινοτόμες τεχνολογίες επεξεργασίας λυμάτων και αφαλάτωσης με στόχο την παραγωγή υψηλής ποιότητας νερού για χρήση στην γεωργία και για φόρτιση υπόγειων υδροφορέων. Για την επεξεργασία των λυμάτων εξετάζονται τόσο φυσικά όσο και συμβατικά συστήματα επεξεργασίας, χωριστά είτε σε συνδυασμό.  Επιπλέον αξιολογούνται διαφορετικές πρακτικές άρδευσης καθώς και τεχνικές τροφοδότησης υπόγειων υδροφορέων.

8. ACCELWATER: Accelerating Water Circularity in Food and Beverage Industrial Areas around Europe, EC, Horizon2020, CE-SPIRE-07-2020, 2020-2024, Total EU Funding: 8.115.787,38 €, NTUA Budget: 1.517.500,00 €, Scientific Responsible: S. Malamis, https://www.accelwater.eu/

Στόχος του ερευνητικού προγράμματος AccelWater είναι η εφαρμογή και αξιολόγηση καινοτόμων λύσεων για την ανάκτηση νερού και ενέργειας στις βιομηχανίες τροφίμων και ποτών. Οι εν λόγω βιομηχανίες καταναλώνουν στην παραγωγική γραμμή μεγάλες ποσότητες νερού και ενέργειας. Στο πρόγραμμα AccelWater εφαρμόζονται λύσεις όπως η αναβάθμιση υφιστάμενων εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων για την παραγωγή νερού κατάλληλου για επαναχρησιμοποίηση, ανάκτηση ενέργειας μέσω θερμικών και βιολογικών διεργασιών, επεμβάσεις στην παραγωγική διαδικασία για τη μείωση της κατανάλωσης νερού. Οι λύσεις αυτές διαθέτουν έξυπνα συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου των διεργασιών ώστε να μπορούν να βελτιστοποιηθεί η λειτουργία τους. Παράλληλα εξετάζονται καινοτόμες λύσεις για την ανάκτηση πολύτιμων υλικών από τα παραγόμενα παραπροϊόντα των βιομηχανιών.

9. iWAYS: Innovative WAter recoverY Solutions through recycling of heat, materials and, water across multiple sectors, EC, Horizon 2020, CE-SPIRE-07-2020, 2020-2024, Total EU Funding: 10.596.775,13 €, NTUA Budget: 484,375.00 €, Scientific Responsible: S. Malamis, https://www.iways.eu/

Η Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία, μια φιλόδοξη στρατηγική ανάπτυξης που ευθυγραμμίζεται με τους Στόχους της Αειφόρου Ανάπτυξης (SDG), απαιτεί την κινητοποίηση της βιομηχανίας. Πράγματι, ενώ έχουν γίνει σημαντικά βήματα στο παρελθόν, η ετήσια παγκόσμια εξόρυξη υλικών τριπλασιάστηκε τα τελευταία 50 χρόνια. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στους τομείς της ανάκτησης πόρων και ενέργειας. Επιπλέον, το αναμενόμενο σχέδιο δράσης μηδενικής ρύπανσης για τον αέρα, το νερό και το έδαφος θα επιβάλουν αυτόν τον μετασχηματισμό. Σε αυτό το μεταβαλλόμενο περιβάλλον, η βιομηχανία θα πρέπει να προσαρμοστεί γρήγορα και αποφασιστικά. Λύσεις που αυξάνουν το κόστος και εμποδίζουν την παραγωγικότητα αντιμετωπίζουν σημαντική αντίσταση. Υπάρχει μια επιτακτική ανάγκη για νέες τεχνολογίες και προσεγγίσεις που συμπληρώνουν την οικονομική ανάπτυξη και παραγωγικότητα, ενώ ταυτόχρονα αντιμετωπίζει τις περιβαλλοντικές προκλήσεις. Το iWAYS είναι ένα βήμα προς αυτήν την κατεύθυνση, με μια σειρά τεχνολογιών που μπορούν να εφαρμοσθούν σε οποιαδήποτε βιομηχανία η οποία παράγει υγρά απόβλητα και αέριες εκπομπές. Ενώ η έννοια της ανάκτησης νερού και θερμότητας εφαρμόζεται ευρέως, στο iWAYS ακολουθεί μια μοναδική προσέγγιση, εστιάζοντας σε ρεύματα στα οποία μέχρι στιγμής δεν πραγματοπιείται ανάκτηση για την δημιουργία συνεργιών μεταξύ της ανάκτησης θερμότητας και νερού και την εκμετάλλευσή τους. Το έργο αντιμετωπίζει επίσης διάφορα ζητήματα που πλήττουν τις υφιστάμενες τεχνολογίες (όπως η αντίστροφη όσμωση και η απόσταξη με μεμβράνες) μέσω καινοτόμων και δυναμικών προσεγγίσεων.

10. FORWARD-WATER: Investigating the Application of Forward Osmosis and Downstream Processing towards Wastewater Valorization, Hellenic Foundation for Research and Innovation, 2019-2022, Total Budget: 190.000,00 €, NTUA Budget: 190.000,00 €, Scientific Responsible: S. Malamis

Το FORWARD-WATER έχει ως κύριο σκοπό τη διερεύνηση μιας πρωτοποριακής διεργασίας για τη διαχείριση των αστικών λυμάτων, η οποία περιλαμβάνει τη συμπύκνωση των λυμάτων χρησιμοποιώντας φυσική όσμωση (Φ.Ο.), ακολουθούμενη από κατάντη διεργασίες ανάκτησης υλικών και ενέργειας. Αυτές επιτυγχάνονται με την εφαρμογή αναερόβιας επεξεργασίας για την ανάκτηση ενέργειας και χημικής κατακρήμνισης του φωσφόρου με τη μορφή στρουβίτη. Η καινοτόμος αυτή εφαρμογή μετατρέπει τα αστικά λύματα σε ένα ρεύμα αποβλήτων μικρού όγκου και υψηλών συγκεντρώσεων οργανικής ύλης και θρεπτικών συστατικών, αυξάνοντας τις δυνατότητες και την απόδοση των κατάντη διεργασιών ανάκτησης υλικών και ενέργειας. Με αυτόν τον τρόπο αναμένεται να επιτευχθεί μεγαλύτερη από 70% ανάκτηση της χημικής ενέργειας των λυμάτων και περισσότερο από 80% του φωσφόρου των λυμάτων.

11. SMART-PLANT: Scale-up of Low Carbon Footprint Material Recovery Techniques in Existing Wastewater Treatment Plants, EC, Horizon2020 WATER-1b-2015, 2016-2020, Total EU Funding: 7.536.300,02 €, NTUA Budget: 306.875,00 €, Scientific Responsible: S. Malamis, https://www.smart-plant.eu/

Το πρόγραμμα SMART-PLANT έχει ως στόχο την ανάπτυξη σε πλήρη κλίμακα τεχνολογιών επεξεργασίας λυμάτων οι οποίες χαρακτηρίζονται από χαμηλό ενεργειακό αποτύπωμα για την ανάκτηση υλικών από αστικά λύματα. Στα πλαίσια του προγράμματος αναπτύχθηκαν και βελτιστοποιήθηκαν ως προς την επεξεργασία λυμάτων, την ανάκτηση υλικών, τις ενεργειακές απαιτήσεις και τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου 9 πιλοτικά συστήματα σε 5 εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Οι τεχνολογίες αυτές επιτυγχάνουν οικονομικά βιώσιμη ανάκτηση βιοπολυμερών, κυτταρίνης και διαφορετικών χημικών. Τα παραγόμενα προϊόντα θα υφίστανται κατάλληλη επεξεργασία ώστε να καταστούν εμπορεύσιμα. Τα πιλοτικά συστήματα αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας κατάλληλα περιβαλλοντικά (Ανάλυση Κύκλου Ζωής) και οικονομικά (Οικονομικός Κύκλος Ζωής) εργαλεία ώστε να αποδειχθεί ότι αποτελούν οικονομικά και περιβαλλοντικά βιώσιμες λύσεις για την επεξεργασία αστικών λυμάτων.

12. C-FOOT-CTRL: Developing on line tools, to monitor, control and mitigate GHG emissions in WWTPs, EC, Horizon2020, MSCA-RISE-2014, 2015-2019 – Total EU Funding: 711,000.00 €, NTUA Budget: 260.500,00 €, Scientific Responsible: A. Andreadakis, http://cfootcontrol.gr/

Το πρόγραμμα C-FOOT-CTRLέχειστόχοτηνανάπτυξη, δοκιμή και επαλήθευση ενός on-line λογισμικού συστήματος για την παρακολούθηση και έλεγχο των αερίων του θερμοκηπίου που εκλύονται από εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων (ΕΕΛ). Στο πλαίσιο του προγράμματος το εργαλείο που αναπτύχθηκε έχει την δυνατότητα (ι) επί τόπου παρακολούθησης των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου, (ΙΙ) διαμόρφωση προτάσεων για την άμεση μείωση αυτών και (ΙΙΙ) σύνδεση των εκπομπών με συγκεκριμένο στάδιο επεξεργασίας στην ΕΕΛ. Το συγκεκριμένο εργαλείο είναι ένα χαμηλού κόστους σύστημα παρακολούθησης και ελέγχου των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου που μπορεί να εφαρμοσθεί κατά την λειτουργία των ΕΕΛ.

13. INTCATCH, Development and application of Novel, Integrated Tools for monitoring and managing Catchments, EU Horizon 2020 2017 – 2020, NTUA Budget: 321,500 €, Scientific Responsible: A. Andreadakis, https://www.intcatch.eu/

Το πρόγραμμα INTCATCH έχει ως κύριο στόχο την ορθότερη διαχείριση  των υδάτων με την εφαρμογή καινοτόμων και αποδοτικών συστημάτων, τεχνολογιών και τεχνικών παρακολούθησης των υδάτων σε επίπεδο λεκάνης απορροής. Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν ρομποτικά σκάφη εξοπλισμένα με κατάλληλους αισθητήρες για τη μέτρηση επιλεγμένων παραμέτρων σε πραγματικό χρόνο. Τα ρομποτικά σκάφη παρέχουν σε πραγματικό χρόνο δεδομένα για συμβατικούς και μη συμβατικούς ρύπους ελαχιστοποιώντας τον χρόνο που απαιτείται για την παρακολούθηση της ποιότητας των λιμνών και των ποταμών. Επίσης, στο INTCATCH αναπτύχθηκαν καινoτόμοι αισθητήρες για τη μέτρηση σημαντικών παραμέτρων στα ύδατα, εφαρμόσθηκαν καινοτόμες τεχνικές μέτρησης βιολογικών παραμέτρων καθώς και τεχνολογίες επεξεργασίας των ομβρίων υδάτων. Τα παραπάνω εργαλεία εφαρμόσθηκαν στη λίμνη Garda της Ιταλίας καθώς και στους αστικών ποταμούς του Λονδίνου ενώ πραγματοποιήθηκαν επιδεικτικές δράσεις των καινοτόμων συστημάτων στη λίμνη Υλίκη (Ελλάδα) και στον ποταμό Ter (Ισπανία).

14. Development of a Design Methodology for High Rate Activated Sludge Wastewater Treatment Systems, Psyttalia Joint Venture, 2017-2019, NTUA Budget: 70.000 €, Scientific Responsible: C. Noutsopoulos.

Στόχος του ερευνητικού έργου είναι η ανάπτυξη μίας μεθοδολογίας σχεδιασμού συστημάτων ενεργού ιλύος υψηλής φόρτισης ως αυτόνομα συστήματα επεξεργασίας αστικών λυμάτων που έχουν ως στόχο την επίτευξη της απαιτούμενης εκροής, την μείωση των απαιτήσεων αερισμού και την μεγιστοποίηση της παραγωγής ενέργειας. Στο πλαίσιο του έργου σχεδιάσθηκαν και λειτούργησαν δύο εναλλακτικά συστήματα ενεργού ιλύος υψηλής φόρτισης εργαστηριακής κλίμακας, εκ των οποίων το ένα είναι ένα τυπικό σύστημα υψηλής φόρτισης (αποτελούμενο από δεξαμενή επαφής, δεξαμενή καθίζησης και αντλιοστάσιο ιλύος) και το δεύτερο είναι σύστημα με ενσωματωμένη δεξαμενή σταθεροποίησης στην γραμμή ανακυκλοφορίας της ιλύος.  Στη συνέχεια, συναξιολογώντας τα ευρήματα της πειραματικής διερεύνησης καθώς και αυτά της διεθνούς βιβλιογραφίας αναπτύχθηκε μεθοδολογία και το σχετικό μαθηματικό μοντέλο για το σχεδιασμό συστημάτων ενεργού ιλύος υψηλής φόρτισης τα οποία στοχεύουν στην αυτοτελή επεξεργασία των αστικών λυμάτων.

15. Chromium in Asopos groundwater system: remediation technologies and measures, (LIFE10 ENV/GR/000601, European Commission – DG Environment, 2011 – 2016).NTUA Budget: 1.347.679€, Scientific Responsible: D. Mamais, https://www.charm-life.gr/charm/index.php/el/

Το πρόγραμμα αυτό είχε διάρκεια 48 μηνών και υλοποιήθηκε από ερευνητική ομάδα του Τομέα Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών καθώς και του Τομέα Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών, της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων και Μεταλλουργών σε συνεργασία με το Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης, την Ειδική Γραμματεία Υδάτων του ΥΠΕΚΑ, την Περιφέρεια Στερεάς Ελλάδος, την Intergeo (Ελλάς), την Adventus (Γερμανία) και την AlphaMentor (Ελλάς), με επιστημονικό υπεύθυνο τον Δ. Μαμάη (έναρξη Σεπτέμβριος 2011 – λήξη Αύγουστος 2015). Αντικείμενο του προγράμματος ήταν η διερεύνηση των πηγών ρύπανσης με εξασθενές χρώμιο των υπόγειων νερών στην Έλλάδα με έμφαση στην λεκάνη του Ασωπού και ο προσδιορισμός των καταλληλότερων μέτρων και τεχνολογιών για την προστασία των υπόγειων υδροφορέων της λεκάνης του Ασωπού και την απορρύπανσή τους.

Παροχή Υπηρεσιών

Το Εργαστήριο δραστηριοποιείται επίσης στην παροχή υπηρεσιών σε  Υπουργεία,  ΕΥΔΑΠ, Δημοτικές Επιχειρήσεις Ύδρευσης και Αποχέτευσης,  κ.λ.π. καθώς και ιδιώτες. Η χρηματοδότηση προέρχεται από τη ΓΓΕΤ, Υπουργεία, Νομικά Πρόσωπα Δημοσίου Δικαίου ή και Ιδιωτικούς Φορείς, καθώς και την Ευρωπαϊκή Ένωση και άλλους Διεθνείς Οργανισμούς.  Οι υπηρεσίες διακρίνονται αφενός σε τυποποιημένες αναλύσεις λυμάτων, βιομηχανικών αποβλήτων, επιφανειακών και υπογείων νερών, πόσιμου νερού, ιλύων και αφετέρου σε ειδικές μελέτες περιβαλλοντικών έργων, πιλοτικές προσομοιώσεις συστημάτων επεξεργασίας και εξειδικευμένες μετρήσεις.