ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΦΟΙΤΗΤΕΣ Ακαδημαϊκό Έτος 2013-2014 (Υπάρχει και σχετική αρθρογραφία και βιβλιογραφία που μπορεί να διατεθεί) Επιβλέπων: I Zιώμας (Τηλ. 210-7722358, Email: ziomas@chemeng.ntua.gr) Θέμα 1: Παραγωγή Τοματοπολτού και επιπτώσεις στο Περιβάλλον Εισαγωγικά στοιχεία Τα σημαντικότερα προϊόντα της ντομάτας είναι: ο φυσικός χυμός, ο συμπυκνωμένος χυμός, οι αποφλοιωμένες τομάτες ολόκληρες ή σε μορφή τεμαχίων ή φετών κονσερβοποιημένες, ο τοματοπολτός, το κέτσαπ και η αφυδατωμένη ντομάτα. Από τα ανωτέρω προϊόντα τα πλέον διαδεδομένα στην αγορά είναι ο τοματοπολτός και το κέτσαπ. Σύμφωνα με τον Κώδικα Τροφίμων και ποτών ως τοματοπολτός ορίζεται το προϊόν το οποίο προέρχεται από την εν κενώ συμπύκνωση του σαρκώδους χυμού των νωπών καρπών τομάτας στον επιθυμητό βαθμό, μετά την αφαίρεση του νερού, που προέρχεται από το σπάσιμο της τομάτας, διήθηση του χυμού και αφαίρεση των φλοιών, των σπόρων και των ινών. Ανάλογα με το βαθμό συμπύκνωσης διακρίνονται τα εξής είδη τοματοπολτού: Ημισυμπυκνωμένος τοματοπολτός με περιεκτικότητα σε στερεά συστατικά τουλάχιστον 16%, τοματοπολτός απλής συμπύκνωσης με περιεκτικότητα σε στερεά συστατικά τουλάχιστον 22%, τοματοπολτός διπλής συμπύκνωσης με περιεκτικότητα σε στερεά συστατικά τουλάχιστον 28%, τοματοπολτός τριπλής συμπύκνωσης με περιεκτικότητα σε στερεά συστατικά τουλάχιστον 36%. Τα βασικά συστατικά του Ketchup είναι ο τοματοπολτός διπλής ή τριπλής συμπύκνωσης (το κυριότερο συστατικό), ξύδι, ζάχαρη, αλάτι, μπαχαρικά / αρωματικές ύλες. Αναλυτικότερα τα βασικότερα στάδια της παραγωγικής διαδικασίας του τοματοπολτού είναι: συγκομιδή και η μεταφορά της τομάτας στη βιομηχανία, η παραλαβή της τομάτας και ο ποιοτικός έλεγχος, το πλύσιμο της τομάτας, διαλογή της τομάτας, η πολτοποίηση, η προθέρμανση της πολτοποιημένης τομάτας, αποχύμωση (παραγωγή του χυμού-διήθηση), συμπύκνωση του χυμού, παστερίωση του τοματοπολτού, τυποποίηση (γέμισμα των κουτιών-συμπληρωματική παστερίωση), συσκευασία του τελικού προϊόντος. Για την παραγωγή του Ketchup χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι παρασκευής. Οι ποιο σύγχρονες μέθοδοι περιλαμβάνουν ομογενοποιητή κενού και υψηλής πιέσεως, σύστημα παστερίωσης - ψύξης ώστε να εξασφαλίζεται η ασφάλειά του & απαέρωση του τελικού προϊόντος ώστε να εξασφαλίζεται η διατήρηση του ζωηρού κόκκινου χρώματος του. Στην Ελλάδα παράγεται αξιόλογη ποσότητα τοματοπολτού και ένα σημαντικό ποσοστό αυτού του προϊόντος διοχετεύεται στο εξωτερικό (ο τοματοπολτός αποτελεί το κυριότερο εξαγόμενο προϊόν). Επιπλέον χυμός τομάτας, σάλτες και το
κέτσαπ διατίθενται σε μεγάλη ποσότητα και στην εγχώρια αγορά και τη διεθνή αγορά. Στον Πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται οι ποσότητες τοματοπολτού και ολόκληρης αποφλοιωμένης τομάτας που έχουν παραχθεί κατά την χρονική περίοδο 1995-2003 (Πηγή Υπουργείο Γεωργίας) στην Ελλάδα. Η βιομηχανική καλλιέργεια της τομάτας και η παραγωγή τοματοπολτού έχει επιπτώσεις στο περιβάλλον Προτεινόμενες σχετικές ερωτήσεις/θέματα ανάπτυξης : Γενικά στοιχεία για την Καλλιέργεια βιομηχανικής τομάτας και την παραγωγή τοματοπολτού εθνικό και σε παγκόσμιο επίπεδο Θεσμικό πλαίσιο (νομοθετικό πλαίσιο) σχετικά με τις επιπτώσεις στο περιβάλλον από την βιομηχανική παραγωγή τομάτας και τοματοπολτού Αναλυτικά στοιχεία για την Βιομηχανική Παραγωγική διαδικασία του τοματοπολτού Επιπτώσεις στο περιβάλλον από την παραγωγή ντομάτας και πολτού Ο κύκλος ζωής (Life Cycle Assessment )του τοματοπολτού Μέτρα μείωσης των εκπομπών αερίων που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου (καλλιέργεια, παραγωγική διαδικασία, μεταφορές) Ecological Footprint από καλλιέργεια τομάτας και παραγωγή τοματοπολτού και μέτρα μείωσης UTF8&q=LCA+TOMATO&siteurl=engineering.dartmouth.edu%2Fresearch%2F&ref Σχετικές Ιστοσελίδες: http://www.tovima.gr/finance/article/?aid=446093 http://engineering.dartmouth.edu/searchresults/?cx=007070181230807541849%3aotjxapmnd3g&cof=forid%3a11&ie= =&ss=11435j8576395j22 http://seeds4green.open-green.net/content/screening-life-cycle-assessment-lcatomato-ketchup-case-study http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0023643898905138 http://ebookbrowse.com/lca-tomato-ketchup-pdf-d26136042 http://www.getbookee.org/life-cycle-of-a-tomato-plant/ https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:rub5wi5fcvmj:brage.bibsys.no/umb/ bitstream/urn:nbn:nobibsys_brage_29208/1/hanna%2520karlsson.pdf+lca+tomato+paste&hl=el&gl=gr& pid=bl&srcid=adgeesh_dsrqczqenime645rdblieafp6c8vhioi- U_vaoHHdn0TTBoNfy39UuJLbA8H9ap5tBQmXoHjPzRHldqz4zpqle4wF24iAb_Cb
R6uW8H2zvxauACdSB- 81ZnYMWa6yIDK6cJO&sig=AHIEtbQy7OA86GZfOYcYgGfl8WU3yCDRpw http://www.nextstep.state.mn.us/res_detail.cfm?id=419 http://m.uae.panda.org/what_we_do/projects2/2c/what_is_the_ecological_footpr int_/ http://books.google.gr/books?id=n ujkdfxq8c&pg=pa108&lpg=pa108&dq=to mato%2becological+footprint&source=bl&ots=3av61rrpdx&sig=v6evenao042h77hsmxnif8umr4&hl=el&sa=x&ei=u_kxuzmck5gn0wx654haca&ved =0CFIQ6AEwBQ#v=onepage&q=tomato%2Becological%20footprint&f=false http://www.mendeley.com/catalog/improved-water-footprint-methodologylinking-global-consumption-local-water-resources-case-spanish-t-1/
Θέμα 2: Προηγμένα δομικά υλικά (advanced construction materials) Εισαγωγικά στοιχεία Οι ανάγκες εξοικονόμησης ενέργειας στα κτήρια είναι από τις βασικές δράσεις για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Η μείωση επιτυγχάνεται είτε άμεσα (εφόσον η ενέργεια παράγεται τοπικά π.χ. από καύση πετρελαίου) είτε οι ενεργειακές ανάγκες καλύπτονται με ηλεκτρική ενέργεια (καύση ορυκτών καυσίμων σε απομακρυσμένη περιοχή). Η ενεργειακή αναβάθμιση συνήθως γίνεται με τη βελτίωση της μόνωσης της κατασκευής με ειδικά υλικά (μόνωση τοιχοποιίας, κουφώματα και υαλοπίνακες, κλπ), ενώ σε μεγάλα κτήρια με έξυπνα συστήματα και αυτοματισμούς γίνονται παρεμβάσεις σε βασικές λειτουργίες του κτηρίου (φωτισμός, θέρμανση κλπ). Ενώ από τις παραπάνω επεμβάσεις στη θερμομόνωση του κτηρίου είναι σίγουρη η εξοικονόμηση ενέργειας, χρειάζεται διερεύνηση για το εάν και κατά πόσο υπάρχει μείωση των εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων εφόσον ληφθούν υπόψη οι αντίστοιχες εκπομπές για την παραγωγή, την μεταφορά και την εφαρμογή των υλικών αυτών. Για να απαντηθεί το ερώτημα αυτό είναι απαραίτητη η ανάλυση του κύκλου ζωής (Life Cycle Assessment ) με στόχο τον υπολογισμό του αποτυπώματος άνθρακα. Μια ιδιαίτερη κλάση που αναμένεται να αναπτυχθεί άμεσα και περιλαμβάνει υλικά με πολύ μεγαλύτερο προσδόκιμο ζωής, λόγω της ικανότητάς τους να περιορίζουν τη διάδοση της αστοχίας στο εσωτερικό τους. Επίσης, θα μπορούσαν να αναφερθούν τα έξυπνα δομικά υλικά, τα οποία μπορούν να διαγνώσουν αστοχίες ή φθορές (πχ. μετά από σεισμό) στο εσωτερικό τους και πολλά άλλα. H αναζήτηση φιλικών προς το περιβάλλον προϊόντων και διεργασιών, στον τομέα των δομικών υλικών, γίνεται φανερή από την ολοένα αυξανόμενη προσπάθεια σε παγκόσμιο επίπεδο για χρήση ανακυκλωμένων και/ ή φυσικών πρώτων υλών. Στην προσπάθεια αυτή, εντάσσεται μεταξύ άλλων και η χρήση φυσικών δομικών υλικών (πχ. πέτρα, ξύλο) σε σύγχρονα κτήρια και η εφαρμογή των ψυχρών υλικών κατά τη δόμηση ή την ανακαίνιση. Επίσης έχουν αναπτυχθεί νέες Προτεινόμενες σχετικές ερωτήσεις/θέματα ανάπτυξης : Υλικά ενεργειακής αναβάθμισης κτηρίων, γενικά στοιχεία σε εθνικό και σε παγκόσμιο επίπεδο Ανάλυση κύκλου ζωής αντιπροσωπευτικών υλικών και υπολογισμός αποτυπώματος άνθρακα. Ανάλυση περιβαλλοντικού οφέλους στην περίπτωση ενεργειακής αναβάθμισης μιας μέσης κατοικίας (διαμέρισμα ή/και μονοκατοικία). Σχετικές Ιστοσελίδες: http://library.tee.gr/digital/m2316/m2316_contents.htm http://dc.engconfintl.org/advanced_materials/ http://www.athenasmi.org/what-we-do/lca-contract-research/ http://researchspace.csir.co.za/dspace/handle/10204/3998
http://www.journals.elsevier.com/construction-and-building-materials/ http://www.academia.edu/1644032/a_sustainable_approach_to_materials_and_c onstruction_systems_engineered_timber http://library.witpress.com/pages/paperinfo.asp?paperid=16864 http://books.google.gr/books/about/advanced_civil_infrastructure_materials.html?id=ykueaqaaiaaj&redir_esc=y http://www.amazon.com/advanced-civil-infrastructure-materialsapplications/dp/0849334772