• Energy Research
• 2021-2025close
• 7. Clean energy close
• 6. Clean water close
• 3. Good health close
• Greek close

Σε αυτή τη διδακτορική διατριβή παρουσιάζεται μια ολοκληρωμένη μεθοδολογία σχεδιασμού και διαχείρισης ενέργειας των συσκευών και των υποσυστημάτων που συνθέτουν ένα οικιακό μικροδίκτυο οικιακής εγκατάστασης. Η προτεινόμενη μεθοδολογία παρέχει αφενός τη βέλτιστη διαχείριση της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουν οι συσκευές και παράγεται από τις τοπικές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) και αφετέρου τη βέλτιστη επιλογή του απαιτούμενου εξοπλισμού ΑΠΕ και συστήματος αποθήκευσης ενέργειας (ΣΑΕ) μπαταριών. Επομένως, αποτελείται από δύο ανεξάρτητα και συμπληρωματικά στοιχεία βελτιστοποίησης που έχουν κοινό στόχο τη βελτίωση της απόδοσης του κτιρίου σχεδόν μηδενικής ενέργειας (nZEB). Το πρώτο στοιχείο της προτεινόμενης μεθοδολογίας περιλαμβάνει τη στρατηγική ελέγχου της λειτουργίας των ηλεκτρικών συσκευών του μικροδικτύου του nZEB και του υποσυστήματος θέρμανσης και ψύξης εσωτερικών χώρων, τη διαχείριση της ενέργειας που παράγεται από τις οικιακές ΑΠΕ και τη ρύθμιση της ροής ενέργειας από/προς το ΣΑΕ. Βασικοί στόχοι είναι αφενός η μείωση της ηλεκτρικής ενέργειας που απορροφάται από το δίκτυο και η μείωση του ενεργειακού κόστους και αφετέρου η προστασία της άνεσης των κατοίκων διατηρώντας την σε επιθυμητό επίπεδο. Η αποτελεσματικότητα και η λειτουργικότητα της προτεινόμενης μεθόδου διαχείρισης ενέργειας έχουν επαληθευτεί μέσω των συστημάτων Processor-in-the-Loop (PiL) και Hardware-in-the-Loop (HiL). Από τα πειραματικά αποτελέσματα PiL και HiL της λειτουργίας του κτιριακού μικροδικτύου χρησιμοποιώντας την προτεινόμενη στρατηγική ελέγχου, επικυρώθηκε ότι επιτυγχάνεται σημαντική μείωση της ενέργειας που ανταλλάσσεται με το κύριο δίκτυο καθώς και μείωση του ενεργειακού κόστους στο κτίριο. Έχουν εξεταστεί διάφορα σενάρια λειτουργίας και παρουσιάζονται αρκετά πειραματικά αποτελέσματα. Το δεύτερο στοιχείο αναφέρεται στη μεθοδολογία για τη βέλτιστη διαστασιολόγηση της ονομαστικής ισχύος και ενέργειας των ΑΠΕ (φωτοβολταϊκά και μικρές ανεμογεννήτριες), και τη βέλτιστη ενεργειακή χωρητικότητα, μέγιστη/ελάχιστη κατάσταση φόρτισης (SoC) και ρυθμό/βάθος φόρτισης/εκφόρτιση του ΣΑΕ. Η προτεινόμενη μεθοδολογία βασίζεται στην ανάλυση της κατανάλωσης και παραγωγής ενέργειας στο οικιακό μικροδίκτυο, λαμβάνοντας υπόψη τη λειτουργία του συστήματος διαχείρισης ενέργειας και τις σημαντικότερες παραμέτρους που ενδέχεται να επηρεάσουν την απόδοση του nZEB. Η λειτουργικότητα και η αποτελεσματικότητα της μεθόδου έχει επικυρωθεί μέσω ενός μοντέλου προσομοίωσης που αναπτύχθηκε στο MATLAB-Simulink. Εξετάστηκαν διάφορα σενάρια λειτουργίας, τα οποία επαληθεύουν ότι η προτεινόμενη μέθοδος μπορεί να δώσει τη βέλτιστη λύση για τον απαιτούμενο εξοπλισμό nZEB λαμβάνοντας υπόψη τόσο την τεχνολογική όσο και την οικονομική πτυχή του προβλήματος. Συγκεκριμένα, έχει επικυρωθεί ότι η προτεινόμενη μέθοδος δίνει την καλύτερη επιλογή κτιριακού εξοπλισμού βρίσκοντας τη βέλτιστη ισορροπία μεταξύ των προτιμήσεων του χρήστη για το χαμηλότερο αρχικό κόστος επένδυσης και της βέλτιστης απόδοσης και λειτουργίας του μικροδικτύου nZEB. Συμπερασματικά, ο στόχος της διδακτορικής διατριβής για τη βελτίωση του σχεδιασμού και της απόδοσης ενός nZEB έχει επιτευχθεί μέσα από δύο παράλληλες και αλληλένδετες ερευνητικές κατευθύνσεις. Οι δύο μεθοδολογίες αποτελούν μια ολοκληρωμένη στρατηγική βελτιστοποίησης κτιρίων κατοικιών που έχει τα επιθυμητά χαρακτηριστικά πρακτικότητας, εύκολης υλοποίησης και λειτουργικότητας. In this PhD dissertation, an integrated methodology for the design and energy management of the devices and subsystems that compose a residential microgrid of household installation is presented. The proposed methodology provides on the one hand, optimal management of the electric energy consumed by the appliances and produced by the domestic Renewable Energy Sources (RES), and on the other hand, optimal selection of the required equipment of RES and battery storage system (BSS). Therefore, it consists of two independent and complementary optimization components that have the common goal of improving the performance of the nearly zero energy building (nZEB). The first component of the proposed methodology includes the strategy of controlling the operation of the electrical appliances of the nZEB’s microgrid and the indoor heating and cooling subsystem, the management of the energy produced by the domestic RES and the regulation of the energy flow from/to the BSS. The main objectives are, on the one hand, the reduction of electricity absorbed by the grid and the reduction of the energy cost, and on the other hand, the protection of the residents’ comfort by keeping it at a desired level. The effectiveness and functionality of the proposed energy management method have been verified through Processor-in-the-Loop (PiL) and Hardware-in-the-Loop (HiL) systems. From the PiL and HiL experimental results of the operation of the building microgrid using the proposed control strategy, it has been validated that significant reduction in the energy exchanged with the main network is achieved as well as reduction of the energy cost in the building. Various operating scenarios have been examined and several experimental results are presented. The second component refers to the methodology for the optimal dimensioning of the rated power and energy of the RES (photovoltaics and small wind turbines), and the optimal energy capacity, maximum/minimum state of charge (SoC) and rate/depth of charge/discharge of the BSS. The proposed methodology is based on the analysis of the energy consumption and production at the home microgrid, considering the operation of the energy management system and the most important parameters that may affect the performance of the nZEB. The functionality and the effectiveness of the method has been validated through a simulation model developed in the MATLAB-Simulink. Various operating scenarios were examined, which verify that the proposed method can provide the optimal solution for the required nZEB equipment considering both the technological and the economic aspect of the problem. Specifically, it has been validated that the proposed method gives the best choice of building equipment by finding an optimal balance between the preferences of the user for the lowest initial investment cost and the optimal performance and operation of the nZEB microgrid. In conclusion, the goal of the PhD dissertation for the improvement in the design and performance of a nZEB has been accomplished through two parallel and interconnected research directions. The two methodologies constitute a comprehensive residential building optimization strategy that has the desired characteristics of practicality, easy implementation, and functionality.

Σε αντίθεση με τις σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις των συμβατικών πόρων (conventional resources) των καυσίμων απολιθωμάτων (fossil fuels) και των ορυκτών πυρηνικών καυσίμων (mineral nuclear fuels), οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Renewable Energy Sources), που αναλύονται στο πλαίσιο του συγγράμματος, σχετίζονται με τις πιο καθαρές και περιβαλλοντικά φιλικές πηγές, οι οποίες μπορούν να στηρίξουν την 100% ενεργειακή μετάβαση σε τεχνολογίες μηδενικών ρύπων, όπως είναι η ηλιοθερμική για θερμότητα, η ηλιακή φωτοβολταϊκή σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας και κτήρια, η χερσαία και υπεράκτια αιολική ενέργεια, η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια, η υφιστάμενη υδροηλεκτρική ενέργεια και τα μικρά υδροηλεκτρικά έργα, η γεωθερμική ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα. Το δυναμικό και τα συστήματα μετατροπής της ενέργειας των πηγών του ήλιου, του ανέμου και του νερού σε ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα αναλύονται διεξοδικά στα αντίστοιχα κεφάλαια του συγγράμματος. Επιπλέον, παρουσιάζονται η ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας και η αποθήκευση της διαλείπουσας ηλεκτρικής ενέργειας των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). Λόγω της αύξησης της συμμετοχής των ΑΠΕ στο ενεργειακό μείγμα και της ενεργειακής μετάβασης, δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην κατανόηση των ενεργειακών συστημάτων αξιοποίησης των ΑΠΕ με ενεργειακούς αλλά και περιβαλλοντικούς δείκτες, συμβάλλοντας στην περιβαλλοντική αειφορία και στην αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης. Συνεπώς, το βιβλίο ολοκληρώνεται με την περιβαλλοντική αξιολόγηση των συστημάτων ΑΠΕ. In contrast to the high environmental impact of conventional fossil fuels and mineral nuclear fuels, the Renewable Energy Sources analyzed in this textbook are related to the most clean and environmentally friendly sources that can support the 100% energy transition to zero-emission technologies, such as solar thermal for heat, solar photovoltaic for power plants and buildings, onshore and offshore wind energy, concentrated solar, hydropower energy and small hydroelectric projects, geothermal electricity and heat. The potential and the energy conversion systems of solar, wind and water energy to electricity and heat are analyzed in detail in the respective chapters of the textbook. In addition, an introduction on energy utilization of biomass and the storage of RES intermittent electricity are also presented. Due to the increase of RES share in the energy mix and the current energy transition, special emphasis is given to the understanding of the utilization of RES energy systems with energy but also environmental indicators, in contributing to the environmental sustainability and the mitigation of climate crisis. Therefore, the textbook concludes with an environmental assessment of RES systems.

Η παρούσα μελέτη διενεργήθηκε με σκοπό την ανάδειξη των αποτελεσματικότερων ως προς την κατανάλωση ενέργειας και νερού ποικιλιών ροδάκινου στην περιοχή της Βέροιας, στην Περιφερειακή Ενότητα Ημαθίας της Κεντρικής Μακεδονίας. Οι ποικιλίες χωρίστηκαν σε δύο ομάδες με βάση την περίοδο συγκομιδής τους, σε πρώιμες και όψιμες και μελετήθηκαν κατά τη διάρκεια ενός καλλιεργητικού έτους. Οι οπωρώνες επιλέχθηκαν με αναλογική στρωματοποιημένη τυχαία δειγματοληψία και τα δεδομένα συλλέχθηκαν από τα πληροφοριακά δελτία των παραγωγών μέσω του Αγροτικού Συνεταιρισμού Νέος Αλιάκμων που παρακολουθεί τα αγροτεμάχια, στα οποία εφαρμόζεται ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης. Συνολικά 21 αγροτεμάχια (10 πρώιμα, 11 όψιμα) συμμετείχαν στην έρευνα. Για την ενεργειακή ανάλυση ελήφθησαν υπόψη όλοι οι συντελεστές παραγωγής, καθώς και το τελικό προϊόν, μεταφρασμένα σε μονάδες ενέργειας, ενώ στη συνέχεια έγινε αποτίμηση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και της κατανάλωσης νερού. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ενώ οι πρώιμες ποικιλίες είχαν γενικά χαμηλότερες εισροές ενέργειας, οι δείκτες της παραγωγικότητας της ενέργειας και της αποτελεσματικότητας χρήσης ενέργειας ήταν υψηλότεροι για τις όψιμες ποικιλίες. Η σημαντικότερη εισροή ενέργειας και στις δύο ομάδες ήταν τα καύσιμα και ακολουθούσαν η άρδευση, τα λιπάσματα και η χρήση μηχανημάτων. Ακόμη οι όψιμες ποικιλίες είχαν καλύτερη απόδοση και στους δείκτες του ανθρακικού και του υδατικού αποτυπώματος. Τα συμπεράσματα που εξήχθησαν σχετικά με τους παραπάνω δείκτες ανάγουν τις όψιμες ποικιλίες ως καταλληλότερες για καλλιέργεια στην εν λόγω περιοχή, καθώς φαίνεται πως αξιοποιούν αποτελεσματικότερα την ενέργεια που δαπανάται κατά την παραγωγή τους, έχουν χαμηλότερες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και καταναλώνουν μικρότερη ποσότητα νερού ανά μονάδα τελικού προϊόντος. Τέλος, είναι χρήσιμο να ειπωθεί πως σε πιθανά μελλοντικά κλιματικά σενάρια που δείχνουν πως στην περιοχή της Μεσογείου θα επικρατούν μακρές περίοδοι ξηρασίας και υψηλών θερμοκρασιών κατά το θέρος με ακραίες βροχοπτώσεις, ποικιλίες με αντίστοιχη προσαρμοστικότητα θα είναι η κατάλληλη επιλογή για τον περιορισμό του ανθρακικού και υδατικού αποτυπώματος που προέρχεται από τη γεωργία. The current thesis was conducted in order to highlight the most efficient peach varieties in terms of energy and water consumption in the area of Veria, municipality of the regional unit Imathia of Central Macedonia. The varieties were divided into two groups based on their harvest season, early and late and were studied during a growing year. The orchards, which were under integrated management system, were selected by proportional stratified random sampling. The data were collected by getting in contact with the producers who belong to the Agricultural Cooperative Neos Aliakmon. A total of 21 orchards (10 with early and 11 with late varieties) participated in the survey. For the energy analysis, all the production coefficients were taken into account, as well as the fruit production, converted to energy units and then the greenhouse gas emissions and water consumption were estimated. The results showed that despite the fact that early varieties generally had lower energy inputs, the energy productivity and energy efficiency ratios were higher for late varieties. Fuels had the highest energy input for both groups followed by irrigation, fertilizers and machinery. Late varieties also performed better in both carbon and water footprint indices. It seems that late varieties are more suitable for cultivation in the specific area, as they use more efficiently the energy expended during their production, have lower greenhouse gas emissions and consume less water per unit of fruit production. Finally, it is useful to note that in possible future climate scenarios with long periods of drought, high temperatures and extreme rainfall at the Mediterranean region, varieties with similar adaptability will be more suitable to limit the carbon and water footprint.

Τα υπολείμματα δασικής βιομάζας που εντοπίζονται στα δάση μπορούν να αξιοποιηθούν και να υποκαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα για να καλύψουν τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες και να μειώσουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Στην παρούσα εργασία συλλέχθηκαν υπολείμματα (κλαδιά, βελόνες και κώνοι) Τραχείας Πεύκης από τα πρανή δασικού δρόμου Γ’ κατηγορίας, τα οποία μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο και ύστερα από επεξεργασία παρήχθησαν πέντε (5) διαφορετικά είδη σύμπηκτων βιομάζας και ελέγχθηκε η μηχανική τους αντοχή, το ποσοστό περιεχόμενης υγρασίας τους, οι διαστάσεις, καθώς και η χωρική τους πυκνότητα. Επίσης, υλικό τοποθετήθηκε σε αναερόβιο χωνευτήριο εργαστηριακής κλίμακας για να υπολογισθεί το δυναμικό παραγωγής βιοαερίου που προκύπτει από αυτές τις ύλες. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των μετρήσεων βρέθηκε ότι τα σύμπηκτα κώνων παρουσιάζουν υψηλότερη τιμή μηχανικής αντοχής (93,89%) σε σχέση με τα σύμπηκτα των κλαδιών και των βελονών. Χαμηλότερη τιμή μηχανικής αντοχής σημείωσαν τα σύμπηκτα κλαδιών με τιμή 84,73%, ενώ τη χαμηλότερη τιμή μηχανικής αντοχής από τις 3 διαφορετικές πρώτες ύλες σημείωσε η ύλη των βελονών (78,27%) αντίστοιχα. Οι βελόνες παρουσίασαν επίσης το υψηλότερο ποσοστό τέφρας, γεγονός που δυσκολεύει την ενεργειακή τους αξιοποίηση σε σύμπηκτα οικιακής χρήσης. Όσον αφορά στο βιοαέριο, τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι οι βελόνες έχουν σημαντικά υψηλότερο συντελεστή ανάκτησης βιοαερίου (240 mL/gVS) σε σχέση με τα κλαδιά (130 mL/gVS) και τους κώνους (100 mL/gVS) και είναι ευκολότερο να αξιοποιηθούν προς αυτή την κατεύθυνση. Περαιτέρω διερεύνηση χρειάζεται για την αξιοποίηση αυτών των υλών Forest biomass residues found in forests can be harnessed and replace fossil fuels to meet global energy needs and reduce carbon dioxide emissions. In this work, residues (branches, needles and cones) of Scots Pine were collected from the slopes of a category C forest road, which were transported to the laboratory and after processing, five (5) different types of biomass compacts were produced and their mechanical strength was checked, the percentage their moisture content, dimensions, as well as their spatial density. Also, material was placed in a laboratory-scale anaerobic digester to estimate the biogas production potential resulting from these materials. According to the results of the measurements, it was found that the cone aggregates present a higher value of mechanical strength (93.89%) than the branch and needle aggregates. The lowest value of mechanical strength was recorded by the bundles of branches with a value of 84.73%, while the lowest value of mechanical strength of the 3 different raw materials was recorded by the material of the needles (78.27%) respectively. Needles also presented the highest percentage of ash, which makes it difficult to utilize them for energy in domestic compactors. Regarding biogas, the results show that needles have a significantly higher biogas recovery factor (240 mL/gVS) than branches (130 mL/gVS) and cones (100 mL/gVS) and are easier to exploit for this the direction. Further investigation is needed to exploit these materials

Η κατανόηση των παραγόντων που διαμορφώνουν τους ρυθμούς θνησιμότητας αποτελεί μια σημαντική παράμετρο που επηρεάζει το σχεδιασμό της πολιτικής υγείας. Επειδή οι παράγοντες κινδύνου που επηρεάζουν τη θνησιμότητα τυπικά συνδέονται με την εμφάνιση διαφόρων ασθενειών, η μελέτη των αιτιών θανάτου σε χρονικό και χωρικό επίπεδο μπορεί να παρέχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τους υποκείμενους παράγοντες θνησιμότητας. Πρωταρχικός στόχος αυτής της μελέτης ήταν να διερευνήσει τους κύριους παράγοντες που συμβάλλουν στη θνησιμότητα στην Ελλάδα και στις άλλες Ευρωπαϊκές χώρες για τη χρονική περίοδο των ετών 1960 – 2019. Είναι γνωστό ότι το κλίμα και οι καιρικές συνθήκες επηρεάζουν την ανθρώπινη υγεία. Η κλιματική αλλαγή συμβαίνει ήδη και αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές απειλές που αντιμετωπίζει ο πλανήτης. Η έρευνα επικεντρώθηκε κυρίως στη διερεύνηση της χρονικής διακύμανσης των ρυθμών θνησιμότητας στην Ευρώπη. Η παρούσα μελέτη σχεδιάστηκε για να απαντήσει στα ακόλουθα ερευνητικά ερωτήματα: (α) Διερεύνηση του ρόλου της κλιματικής αλλαγής και της υπερθέρμανσης του πλανήτη στην δυναμική ισορροπία και αλληλεπίδραση μεταξύ της χειμερινής και της θερινής θνησιμότητας στην Ευρώπη. (β) Μελέτη των χρονικών διακυμάνσεων των ρυθμών θνησιμότητας για τις κύριες αιτίες θανάτου στις Ευρωπαϊκές χώρες. (γ) Αξιολόγηση των κοινωνικοοικονομικών παραγόντων που επηρεάζουν την υγεία, όπως οι συνθήκες διαβίωσης και οι δημογραφικές μεταβολές. Για την ανάλυση των χρονολογικών σειρών εφαρμόστηκαν διάφορες τεχνικές, όπως X13-ARIMA, μοντέλα εκθετικής εξομάλυνσης, Unobserved Components Models, Seasonal-Trend decomposition using LOESS, καθώς και αυτοπαλινδρούμενα μοντέλα. Από τα αποτελέσματα των αναλύσεων προκύπτει ότι στη Νότια Ευρώπη η κλιματική αλλαγή συμβάλλει στην αύξηση των θανάτων κατά τη θερινή περίοδο και στη μείωση της χειμερινής θνησιμότητας. Η παρούσα μελέτη επιβεβαιώνει ότι όλες οι χώρες της Ευρώπης παρουσιάζουν υψηλότερη θνησιμότητα κατά την ψυχρή περίοδο του έτους (από Δεκέμβριο έως και Μάρτιο) και χαμηλότερη θνησιμότητα κατά τη θερμή περίοδο (από Ιούνιο έως και Σεπτέμβριο) αν και οι διαφορές (στη θνησιμότητα) μεταξύ αυτών των δύο εποχών ποικίλλουν σημαντικά σε περιφερειακό επίπεδο με ένα πρότυπο θνησιμότητας όπου ο δείκτης της αυξημένης χειμερινής θνησιμότητας (Excess Winter Deaths Index) παρουσιάζει μια αύξηση από τη βόρεια προς τη νότια Ευρώπη. Μια πιθανή εξήγηση για τα παραπάνω αποτελέσματα είναι ότι οι κάτοικοι των χωρών της Βόρειας Ευρώπης έχουν καλύτερη προσαρμογή σε ακραίες καιρικές συνθήκες με έντονο κρύο. Αντίθετα οι άνθρωποι που ζουν σε χώρες με θερμό κλίμα, όπως είναι οι χώρες που βρίσκονται στην περιοχή της Μεσογείου, δεν έχουν καλή προσαρμογή στις σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες και επειδή οι χειμώνες είναι γενικά ήπιοι δεν φροντίζουν να θερμαίνουν επαρκώς τα σπίτια τους. Επομένως οι πληθυσμοί στις θερμότερες περιοχές της Νότιας Ευρώπης τείνουν να είναι πιο ευάλωτοι στις χαμηλές θερμοκρασίες και οι περισσότεροι άνθρωποι πεθαίνουν κατά τη διάρκεια της χειμερινής περιόδου, ενώ επικρατούν σχετικά μέτριες θερμοκρασίες (σε σύγκριση με το έντονο κρύο που επικρατεί στη Βόρεια Ευρώπη). Επιπλέον, οι άνθρωποι συχνά υιοθετούν ανθυγιεινές συμπεριφορές και μπορούν να θεωρηθούν ως ευάλωτος πληθυσμός, επειδή εκτίθενται σε επικίνδυνες ουσίες οι οποίες προκαλούν διάφορες ασθένειες που συνδέονται με υψηλά ποσοστά νοσηρότητας και θνησιμότητας. Από την ανάλυση των δεικτών που σχετίζονται με τη δημόσια υγεία, με τη χρήση πολυμεταβλητών στατιστικών τεχνικών, διαπιστώθηκε ότι τα ποσοστά κατανάλωσης αλκοόλ και καπνού ήταν υψηλότερα στις χώρες της Νότιας Ευρώπης. Understanding the underlying causes of variation in mortality is useful for health policy and intervention design. Because factors that influence mortality typically manifest themselves in several causes of death, associations among causes of death over time or space may provide important information about underlying causal factors. The primary aim of this study was to investigate the leading factors contributing to mortality in Greece and other European countries, during the time period 1960 – 2019. It is well known that climate and weather conditions affect human health. Climate change is already happening and represents one of the greatest environmental, social and economic threats facing the planet. The research has focused on investigating the temporal fluctuations and seasonal variation of human mortality rates in Europe. The present study was designed to answer the following research questions: (a) Investigation of the role of climate change and global warming in the dynamic balance and interaction between winter and summer mortality in Europe. (b) Seasonal, trend and noise additive decomposition of the temporal fluctuations of mortality rates for the main causes of deaths across European countries. (c) Evaluation of socioeconomic factors that affect health, such as living conditions and demographic changes. Time series analysis models were applied using several different techniques such as X13-ARIMA, exponential smoothing models, unobserved components models, seasonal-trend decomposition using LOESS and several autoregressive models. The results demonstrate that, in general, global warming contributes to higher summer and lower winter mortality in the southern zone. This study confirms that the entire Europe region experiences higher mortality during the cold period (from December to March) and lower mortality during the warm period (from June to September), although the differences between the two seasons vary considerably on a regional basis with a mortality pattern of increasing excess winter deaths index (EWDI) from northern to southern Europe. A possible explanation for these findings may be the better adaptation to cold weather in countries with severe winter weather, such as in Northern Europe. However, people living in countries with mild winters and warm summers, such as in the Mediterranean region, tend to have poor domestic thermal efficiency and, therefore, very high excess winter mortality, because populations in warmer regions tend to be most vulnerable to cold and more people die from moderate (relative cold) temperatures. Furthermore, people often adopt multiple unhealthy behaviors and can be considered as a vulnerable population because they are exposed to various diseases linked to hazardous substances and the morbidity and mortality rates among them are high. The analysis of health determinant indicators was performed using multivariate statistical techniques and the results shown that alcohol consumption and tobacco use are higher mostly in Southern European countries.

Η συσχέτιση της πανδημίας COVID 19 με τα επίπεδα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης έχουν τεθεί ως πρωταρχικό δεδομένο μελέτης των ερευνητών παγκοσμίως. Το «φυσικό πείραμα» της καραντίνας και η επίδραση, σχέση τους με τον τομέα της υγείας θα αξιολογηθούν σε βάθος χρόνου. Η όλη κατάσταση κρίθηκε ως η κρισιμότερη των τελευταίων ετών σε επίπεδο υγείας των πολιτών σε ολόκληρο τον πλανήτη μας. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι, αφού περιγράψει συνοπτικά και σε επίπεδο βιβλιογραφικό τα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και των συνεπειών της στην ανθρώπινη υγεία, ακολούθως να διερευνήσει εν μέρει την κλιματική αλλαγή. Μέσα από την παρούσα εργασία θα προσπαθήσουμε να μελετήσουμε τις μεταβολές της ατμοσφαιρικής ρύπανσης λόγω έλευσης της πανδημίας COVID-19, προτείνοντας ενδεχόμενες στρατηγικές πρόληψης αλλά κι αντιμετώπισης της εν λόγω νόσου ώστε η ανθρωπότητα να μη βρεθεί άλλη φορά μπροστά σε μια τόσο δύσκολη θέση στο μέλλον. Επίσης αναζήτηση σε βιβλιογραφικό επίπεδο ερευνών που συνδέουν και συσχετίζουν την αύξηση των κρουσμάτων ασθενών νοσήσαντες με Covid-19 με τους ατμοσφαιρικούς ρύπους. Η παρούσα εργασία διεξήγαγε μία έρευνα στη διάρκεια της οποίας αναλύθηκαν δεδομένα, τα οποία, αφού συγκεντρώθηκαν, στη συνέχεια επεξεργάστηκαν μέσω του στατιστικού πακέτου Statistical Package for Social Sciences (SPSS 26), εξάγοντας εν τέλει ορισμένα συγκεκριμένα αποτελέσματα. Μεταξύ αυτών των αποτελεσμάτων έγινε σαφές πως η εν λόγω πανδημία της COVID 19 κινητοποίησε ολόκληρο τον πλανήτη Γη εν μέσω μιας έκτακτης κατάστασης η οποία απαιτούσε την άμεση κινητοποίηση από όλες τις κυβερνήσεις παγκοσμίως για τη διασφάλιση της υγείας των πολιτών. Πιο συγκεκριμένα, για την ανάλυση της σχέσης μεταξύ των ατμοσφαιρικών μετρήσεων και των κρουσμάτων COVID-19 έγινε χρήση του συντελεστή συσχέτισης Pearson. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν πως μια αύξηση των τιμών SO2, CO και PM10 θα αύξανε και την πιθανότητα εκδήλωσης ενός μεγαλύτερου πλήθους κρουσμάτων της νόσου COVID-19 αλλά σε έναν αδύναμο βαθμό. Αντίθετα η αύξηση των τιμών Ο3 αναμένεται να έχει ως αποτέλεσμα και την μείωση του πλήθους των κρουσμάτων σε μεγαλύτερη ένταση σε σύγκριση με τις προηγούμενες σχέσεις αλλά σε μέτρια αδύναμη ένταση. Ακόμη, σε ό, τι αφορούσε στις μεταβολές μεταξύ των μετρήσεων ΝΟ2 δεν σημειώθηκαν ιδιαίτερα σημαντικές μεταβολές ανάμεσα στο πλήθος των κρουσμάτων COVID 19. The primary study data of researchers worldwide have been the interactions of the COVID-19 pandemic with the air pollution levels, especially after the “natural experiment” of quarantine. Its effects in the health sector will be evaluated over time, since the whole situation was found as the most critical in recent years, in terms of the citizens’ health on a global scale. The objective of this paper is to briefly and bibliographically describe the air pollution phenomenon and its consequences on people’s health and then research the climate change situation. More specifically, this paper will try to study the changes that occurred on air pollution because of the COVID-19 pandemic, while at the same time suggesting future prevention and response strategies for this disease, so that humanity never has to deal with such a difficult and emergency reality ever again. Also search in literature level studies that link and correlate the increase in cases of patients with Covid-19 and air pollutants. This paper conducted a research during which specific data were analyzed. The data were first collected and then processed through the “Statistical Package for Social Sciences” (SPSS 26), ultimately drawing specific results. Among these results, it became clear that the COVID-19 pandemic activated the whole planet Earth in the midst of an emergency situation that required immediate action by all governments worldwide to ensure the health of their citizens. More specifically, the correlation coefficient “Pearson” was used to analyze the relationship between the air pollution measurements and the COVID-19 cases. The results showed that an increase of the SO2, CO and PM10 values/levels would also increase the possibility of a greater number of COVID-19 cases but to a weak degree. On the contrary, the increase of Ο3 values is expected to result in the reduction of the number of cases in a greater intensity compared to the previous relations but in a moderately weak intensity. There were no significant changes among the COVID-19 cases in terms of changes among ΝΟ2 measurements. Σε συνεργασία με: Ιατρικής (Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης), Πολιτικών Μηχανικών T.E. (Αλεξάνδρειο Τ.Ε.Ι. Θεσσαλονίκης)

Λόγω της παγκόσμιας κρίσης όσον αφορά στην εξάντληση των ορυκτών πόρων και των συνεχώς αυξανόμενων περιβαλλοντολογικών προβλημάτων, η αξιοποίηση ανανεώσιμων πρώτων υλών, όπως η βιομάζα, για την παραγωγή χημικών υψηλής προστιθέμενης αξίας έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας και της βιομηχανίας. Η φουρφουράλη, η οποία μπορεί να παραχθεί μέσω αφυδάτωσης της ξυλόζης στα πλαίσια ενός ολοκληρωμένου βιοδιυλιστηρίου, αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη χημική ένωση (platform chemical) ως πρώτη ύλη για την παραγωγή πληθώρας μονομερών, πολυμερών, καυσίμων και άλλων χρήσιμων προϊόντων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η διεργασία της καταλυτικής υδρογόνωσης της φουρφουράλης προς την παραγωγή προιόντων τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως διαλύτες, ως πρόσθετα καυσίμων και ως πρόδρομες ενώσεις για τη σύνθεση πολυμερών. Ειδικότερα, μελετήθηκαν τόσο ο τύπος του καταλύτη (μέταλλο και υπόστρωμα) όσο και οι πειραματικές συνθήκες της αντίδρασης υδρογόνωσης, όπως ο διαλύτης, η συγκέντρωση και η αναλογία φουρφουράλης προς καταλύτη, η θερμοκρασία και η πίεση, με στόχο τη βελτιστοποίηση της δραστικότητας της υδρογόνωσης και της εκλεκτικότητας προς τα επιθυμητά προϊόντα και τέλος, πραγματοποιήθηκε μελέτη της απομόνωσης της φουρφουράλης από υγρά ρεύματα υδροθερμικής κατεργασία βιομάζας και καταλυτική υδρογόνωση της. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι σε έντονες συνθήκες υδρογόνωσης, υψηλή θερμοκρασία, πίεση υδρογόνου και λόγο καταλύτη/φουρφουράλη, επιτυγχάνεται υψηλός βαθμός μετατροπής της φουρφουράλης προς 2-μέθυλο φουράνιο. Αντίθετα, σε σχετικά ηπιότερες συνθήκες, το κύριο προϊόν είναι η φουρφουριλική αλκοόλη. Σημαντικό ρόλο στη σύσταση του τελικού προϊόντος έπαιξε η επιλογή του καταλύτη. Πιο συγκεκριμένα, το είδος του μετάλλου καθώς και το υπόστρωμα φαίνεται να καθορίζει τόσο το μηχανισμό της αντίδρασης όσο και τη σύσταση των προϊόντων. Σχετικά με την υδρογόνωση των φουρφουράλης που εκχυλίστηκε από τα υγρά κλάσματα της υδροθερμικής κατεργασίας λιγνοκυτταρινούχας βιομάζας (κουκούτσια βερίκοκου και κουκουνάρια καλαμποκιού), παρατηρήθηκαν χαμηλοί βαθμοί μετατροπής καθώς και χαμηλές αποδόσεις των επιθυμητών προϊόντων. Due to the global crisis on the depletion of mineral resources and the continuously increasing environmental problems, the utilization of renewable raw materials, such as biomass, to produce high-value-added chemicals has attracted the interest of the scientific community and industry. Furfural, which can be produced through the dehydration of xylose within f an integrated biorefinery, is a highly promising platform chemical as a raw material towards the production of monomers, polymers, fuels, and other useful products. This thesis focused on the catalytic hydrogenation of furfural to produce chemicals that can be utilized as solvents, fuel additives, and polymers precursor. More specifically, the main parameters affecting the process were examined, such as the type of catalyst (metal and support), the solvent, furfural to catalyst ratio, temperature and pressure. Furthermore, within this study the extraction of furfural from liquid fraction of hydrothermal pretreatment of lignocellulosic biomass was also examined, as well as the downstream catalytic hydrogenation. According to the results of the present study, under intense hydrogenation conditions, high temperature, hydrogen pressure and catalyst/furfural ratio, high conversion of furfural towards 2-methyl furan was achieved while under relatively milder conditions, the major product was the furfuryl alcohol. Catalyst properties exhibit an important role in the composition of the final product. More specifically, both the metal and the support can determine both the reaction mechanism and the composition of the final products. Regarding the hydrogenation of furfural extracted from the liquid fractions of the hydrothermal pretreatment of lignocellulosic biomass (apricot kernel shells and corn cobs), low conversions and yields of the furanic compound were observed and more research should be performed to enhance the process.

H παρούσα Διδακτορική Διατριβή πραγματεύεται το ζήτημα της ενεργειακής συμπεριφοράς των ηλεκτρικών οχημάτων κατά τη χρήση τους, και διερευνά τις συνολικές περιβαλλοντικές τους επιπτώσεις Η διερεύνηση του αντικειμένου της Διατριβής ξεκινά από το δεδομένο ότι τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν ευεργετικά αποτελέσματα στο αστικό περιβάλλον, καθώς το ανακουφίζουν, λόγω της μη άμεσης εκπομπής ρύπων. Λαμβάνοντας όμως υπόψη τις πρωτογενείς εκπομπές από την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας και την κατασκευή των οχημάτων προκύπτει η ανάγκη της ανάλυσης του συνολικού περιβαλλοντικού αποτυπώματος των οχημάτων στον κύκλο ζωής τους (Ανάλυση Κύκλου Ζωής - ΑΚΖ). Η Διατριβή δίνει βάρος στη συστηματική αξιολόγηση της επίδρασης που έχουν οι κυκλοφοριακές συνθήκες στην κατανάλωση ενέργειας των ηλεκτρικών οχημάτων. Μελετά τα διάφορα οδικά περιβάλλοντα, εστιάζει σε συνθήκες όπως η κυκλοφοριακή συμφόρηση και η ελεύθερη ροή, προσεγγίζει όμως και τη σχετική επίδραση ορισμένων κυκλοφοριακών μέτρων. Μελετήθηκε κατά πρώτον η κατανάλωση ενέργειας ηλεκτρικών οχημάτων με μπαταρία και οχημάτων με κινητήρα εσωτερικής καύσης (συμβατικών: Βενζίνη, Ντίζελ), σε περισσότερους από 100 κύκλους οδήγησης και εντοπίσθηκαν οι επιπτώσεις μιας σειράς κυκλοφοριακών συνθηκών στην κατανάλωση ενέργειας των κινητήρων. Οι εκτιμήσεις της κατανάλωσης ενέργειας που πραγματοποιήθηκαν είναι κατάλληλες για τη γενίκευση της ενεργειακής απόδοσης των οχημάτων στο μακροσκοπικό επίπεδο της κυκλοφορίας, δεδομένου ότι χρησιμοποιούν τη μέση ταχύτητα ως επεξηγηματική μεταβλητή, στη βάση πολλών τυποποιημένων κύκλων οδήγησης. Το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε αναπτύχθηκε στην πλατφόρμα προσομοίωσης AMESIM και ανήκει στην κατηγορία των στιγμιαίων, με βάση την ισχύ, προτύπων. Εξετάσθηκε, στη συνέχεια, η περίπτωση των ηλεκτρικών λεωφορείων με μπαταρία. Μελετήθηκε πώς οι συνθήκες κυκλοφορίας επηρεάζουν την ενεργειακή απόδοση των λεωφορείων αυτών και αναπτύχθηκε μια συνάρτηση που εκτιμά την κατανάλωση της ενέργειάς τους χρησιμοποιώντας μεσοσκοπικές μεταβλητές κυκλοφορίας. Η εν λόγω συνάρτηση προσδιορίζεται μεταξύ μακροσκοπικών και μικροσκοπικών προσεγγίσεων που έχουν ήδη εφαρμοσθεί στον τομέα των μεταφορών, καλύπτοντας την ανάγκη για ακρίβεια στις εκτιμήσεις και απλότητα στη χρήση. Για την ανάπτυξη αυτής της συνάρτησης, διεξήχθη αρχικά μια λεπτομερής κινηματική ανάλυση σε πολλούς κύκλους οδήγησης για να κατανοηθεί η δυνατότητα που έχουν διαφορετικές μεταβλητές κυκλοφορίας στην έκφραση της κατανάλωσης των ηλεκτρικών λεωφορείων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι καλύτερες στατιστικές μετρήσεις εμφανίζονται για μια σχέση που συνδέει την κατανάλωση με μεταβλητές που σχετίζονται με τον αριθμό και τη διάρκεια των στάσεων. To μοντέλο εφαρμόστηκε για την αξιολόγηση των κυκλοφοριακών συνθηκών σε πραγματικές πόλεις (Αθήνα, Χονγκ-Κονγκ). Η Διατριβή πραγματεύτηκε κατόπιν την αξιολόγηση του συνολικού αποτυπώματος των ηλεκτρικών οχημάτων που σχετίζεται με την κυκλοφορία των στόλων των οχημάτων (δίνοντας δηλαδή έμφαση στην επιρροή της κυκλοφορίας), προτείνοντας μια νέα μέθοδο για την πραγματοποίηση αυτών των περιβαλλοντικών αξιολογήσεων σε κυκλοφοριακές ροές. Η μέθοδος ποσοτικοποιεί τις εκπομπές από ένα συγκεκριμένο οδικό δίκτυο, λαμβάνοντας υπόψη την ακριβή κατάσταση της κυκλοφορίας, ως προς τις συνθήκες και τον αριθμό των οχημάτων. Η σημασία των διαφόρων συνθηκών κυκλοφορίας στις επιπτώσεις του κύκλου ζωής των στόλων αντιμετωπίζεται έτσι σε μεγαλύτερη διάσταση, απ’ ό,τι στις τυπικές ΑΚΖ. Για το σκοπό της εργασίας (που αφορά την αναγνώριση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος ολόκληρων κυκλοφοριακών ροών,) πραγματοποιήθηκε μελέτη περίπτωσης για δύο τυπικές ευρωπαϊκές πόλεις (Ζυρίχη και Θεσσαλονίκη), σε μέρος του αστικού τους δικτύου. This Doctoral Thesis deals with the energy behavior of electric vehicles during on-road use and explores their overall environmental impact. The investigation of Thesis objects initiates from the fact that electric vehicles have beneficial effects on the urban environment, as they relieve it due to non-direct emissions during operation. However, taking into account the primary emissions from the electricity production and car manufacturing, there is the necessity to analyze the total environmental footprint of vehicles in their life cycle (Life Cycle Analysis - LCA). The Thesis focuses on the systematic evaluation of the effect of traffic conditions on the electric vehicles’ energy consumption. It studies the various road environments, focuses on conditions such as traffic congestion and free flow, but also approaches the relative effect of certain traffic measures. The first part of the Thesis includes a study of the energy consumption of battery electric vehicles and internal combustion engine vehicles (Petrol, Diesel) (for comparison purposes), over 100 driving cycles, and identified the effects of a range of traffic conditions on the energy consumption of engines. The energy consumption estimates performed are suitable for generalizing the energy efficiency of vehicles at the macroscopic level of traffic, since they use the average speed as an explanatory variable, based on several standardized driving cycles. The model used was developed in the AMESIM simulation platform and belongs to the category of instantaneous, power-based models. The case of battery electric buses was then examined. It was studied how traffic conditions affect the energy efficiency of these buses and a function was developed that estimates their energy consumption using mesoscopic traffic variables. The mentioned function is defined between macroscopic and microscopic approaches already applied in the field of transportation, responding to the need for accuracy in estimations and simplicity of use. To develop this function, a detailed kinematic analysis was first performed over several driving cycles to understand the potential that different traffic variables have in expressing the consumption of electric buses. The results showed that the best statistical measures appear for a relationship linking consumption with variables related to the number and duration of stops. Τhe model was applied to evaluate traffic conditions in real cities (Athens, Hong Kong). The Thesis then dealt with the evaluation of the overall traffic-related footprint of electric vehicles (i.e., emphasizing the influence of traffic) and proposed a new method for performing these environmental assessments on traffic flows. The method, taking advantage of its special characteristics, quantified the emissions from a specific road network, taking into account the exact traffic situation, in terms of conditions and the number of vehicles on the network. The importance of different traffic conditions in the life-cycle effects of fleets is thus addressed in a larger dimension than in standard LCAs. For the purpose of the work (which concerns the identification of the environmental footprint of entire traffic flows,) a case study was carried out for two typical European cities (Zurich and Thessaloniki), in part of their urban network.

The subject that will be analyzed and reviewed in the thesis originated from the search for alternative building techniques and construction materials needed to achieve a bioclimatic design. After careful consideration, the chosen materials that will be thoroughly discussed are hempcrete and transparent insulation material (TIM), each for its own distinctive quality. More precisely, hempcrete was chosen due to its low carbon footprint from the planting process to the installation and transparent insulation material as it reduces the energy consumption of the house due to its unique structure. How can this paper help the sector evolve? A main objective of the following research is to benefit the planet by creating an incentive for the Greek construction industry to limit the use of conventional construction materials. A case study simulation trying to prove how these two materials can achieve that has been prepared using the DesignBuilder program. In this section, an ephemeral structure has been designed in which the energy behaviors of the two materials under study as well as the conventional ones are calculated in order to compare their results Το αντικείμενο μελέτης της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας προέκυψε μετά από την αναζήτηση εναλλακτικών τεχνικών και υλικών δόμησης για την επίτευξη ενός βιοκλιματικού σχεδιασμού. Τα υλικά που επιλέχθηκαν και αναλύθηκαν διεξοδικά είναι το σκυρόδεμα κάνναβης για το χαμηλό του ανθρακικό αποτύπωμα από τη διαδικασία φύτευσης έως την εγκατάσταση και η διαφανής θερμομόνωση καθώς χαρακτηρίζεται από τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας της κατοικίας χάρη στη δομή της. Στη συνέχεια, θέλοντας η έρευνα αυτή να αποτελέσει ένα επιπλέον κίνητρο προς τον κατασκευαστικό κλάδο στην Ελλάδα για τον περιορισμό της χρήσης συμβατικών υλικών προς όφελος του πλανήτη, εκπονήθηκε μία προσομοίωση μελέτης περίπτωσης μέσω του προγράμματος DesignBuilder. Σε αυτό το τμήμα, σχεδιάστηκε μία εφήμερη κατασκευή στην οποία πραγματοποιήθηκαν υπολογισμοί για την ενεργειακή συμπεριφορά των δύο υπό μελέτη υλικών, αλλά και για συμβατικά με σκοπό τη σύγκριση των αποτελεσμάτων

Οι ενεργειακές ροές στα πολυετή αγροτικά και φυσικά οικοσυστήματα, αποτελούν κρίσιμο παράγοντα και σχετίζονται με εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, καθώς και αυξανόμενες ανάγκες σε νερό. Οι δείκτες ενεργειακής ανάλυσης και τα αποτυπώματα άνθρακα και νερού, είναι χρήσιμα εργαλεία αξιολόγησης των παραγωγικών οικοσυστημάτων, ενώ ταυτόχρονα συμβάλλουν στην ανάδειξη των υπηρεσιών οικοσυστήματος. Οι στόχοι της μελέτης ήταν να προσδιοριστούν και εν συνεχεία να συγκριθούν οι δείκτες ενέργειας και τα αποτυπώματα άνθρακα και νερού γεωργικών καλλιεργειών και λιβαδιών που βρίσκονται σε περιοχή Natura 2000 (Αμβρακικός Κόλπος) για δύο έτη (2018 και 2019). Με τη χρήση της προσαρμοσμένης μεθόδου Αποτίμησης του Κύκλου Ζωής (LCA), οι δείκτες αναδείχθηκαν ως εργαλεία διατήρησης των ανάλογων υπηρεσιών οικοσυστήματος. Με τη μέθοδο της στρωματοποιημένης τυχαίας δειγματοληψίας, επελέγησαν 36 τύποι αγροοικοσυστημάτων (12 ελαιώνες, 12 πορτοκαλεώνες και 12 οπωρώνες ακτινιδίων) και 12 λιβαδικά οικοσυστήματα από τον Δήμο Αμφιλοχίας, Δυτική Ελλάδα. Για την ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν: δείκτες περιγραφικής στατιστικής, η ανάλυση συσχετίσεων, η ANOVA και η ιεραρχική ανάλυση σε συστάδες (ΙΑΣ). Οι κύριες εισροές ενέργειας για τους τρεις τύπους αγροοικοσυστημάτων ήταν τα λιπάσματα και η κατανάλωση καυσίμων. Η μόνη εισροή για τα λιβάδια ήταν η κοπριά. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητα χρήσης ενέργειας ήταν υψηλότερη στην ελιά, ενώ ακολούθησαν κατά φθίνουσα σειρά το ακτινίδιο, το λιβάδι και το πορτοκάλι. Το αποτύπωμα άνθρακα ήταν υψηλότερο στο πορτοκάλι και ακολούθησαν κατά φθίνουσα σειρά το ακτινίδιο, η ελιά και το λιβάδι. Το πράσινο νερό ήταν υψηλότερο για το λιβάδι και χαμηλότερο για την ελιά, ενώ το μπλε νερό ήταν μηδενικό για το λιβάδι και υψηλότερο για το πορτοκάλι και το ακτινίδιο. Στην ΙΑΣ, κάθε συστάδα αποτελούνταν από τα ίδια οικοσυστήματα. Τα οικοσυστήματα ελαιώνων και λιβαδιών αποδείχθηκαν φιλικότερα προς το περιβάλλον και μπορούν να συμβάλλουν στην περιβαλλοντική προστασία του Αμβρακικού Κόλπου. Η καλλιέργεια ακτινιδίου, φαίνεται να είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον συγκριτικά με αυτήν την πορτοκαλιάς και συνιστάται η καλλιέργειά της στην περιοχή έρευνας. Συμπεραίνεται πως οι δείκτες ενέργειας και τα αποτυπώματα άνθρακα και νερού, είναι χρήσιμα προκειμένου να αναδειχθούν οι ανάλογες υπηρεσίες οικοσυστήματος και οι επιπτώσεις στα οικοσυστήματα. Energy flows in perennial agro and natural ecosystems are essential for their productivity and could be related to greenhouse gas emissions and increasing water demands. Energy indices and carbon and water footprint are useful tools in assessing the interaction between production systems and environmental impact inside Natura 2000 sites and enhancing ecosystem services. The main aims of this study were to: a) determine and compare energy indices, carbon and water footprint of olive groves, orange and kiwi orchards and grasslands within and between two years, located in a Natura 2000 site, using an adjusted Life Cycle Assessment (LCA) method and b) illustrate the importance of farming systems to ecosystem services. Stratified sampling was used to select 36 farm types (12 olive groves, 12 oranges and 12 kiwi orchards) and 12 grasslands from the municipality of Amfilochia, western Greece, during 2018 and 2019. Descriptive data analysis, correlation analysis, ANOVA and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) were used to summarize and analyze the data. The main energy contributors for the three farm types were fertilizers and fuel consumption. The only input for the grasslands was animal manure. Energy efficiency showed the highest performance in olive groves followed in descending order by kiwi orchards, grasslands and orange orchards. Concerning carbon footprint the values were the highest for orange orchards, followed in descending order by kiwi orchards, olive groves and grasslands. Total water footprint values were the highest for grasslands and the lowest for olive groves. For both years, regarding HCA, each cluster consisted of the same ecosystems. According to the above mentioned indices, olive groves and grasslands are the most environmental friendly ecosystems. They could contribute in the environmental protection of the Amvrakikos Gulf, a Natura 2000 site. Kiwi orchards, although they are intensive along with the orange ones, seems to be more friendly to the environment than them and their cultivation in this Natura 2000 area could be recommended. Energy indices, carbon and water footprint could be used, in order to highlight the related ecosystem (dis)services.