Ο ρόλος του Εργαστηρίου Ήπιων Μορφών Ενέργειας και Προστασίας Περιβάλλοντος του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του ΠαΔΑ

Οι δραματικές αλλαγές στον τομέα της Ενέργειας τα τελευταία 50 χρόνια σε συνδυασμό με την απειλή της κλιματικής αλλαγής οδηγούν με γοργά βήματα στον περιορισμό της χρήσης των ορυκτών και πεπερασμένων (συμβατικών) καυσίμων και στη σταδιακή μεταβολή του ενεργειακού μίγματος του πλανήτη μας και ιδιαίτερα της Ε.Ε. και της χώρας μας. Παράλληλα, η ανθρωπότητα άρχισε δειλά-δειλά να κατανοεί τα προβλήματα της περιβαλλοντικής υποβάθμισης καθώς και την υπέρβαση της φέρουσας ικανότητας του πλανήτη μας (εξάντληση υδάτινων αποθεμάτων, υποβάθμιση του εδάφους και αποψίλωση των δασών, ατμοσφαιρική και θαλάσσια ρύπανση, κ.α.), με αποτέλεσμα να έχουν ενεργοποιηθεί δραστηριότητες επιβράδυνσης των εν λόγω φαινομένων με ενθάρρυνση της βέλτιστης διαχείρισης των φυσικών πόρων και εφαρμογής των αρχών της κυκλικής οικονομίας. Όπως είναι προφανές, το σύνολο των υπό ανάπτυξη τεχνολογικών λύσεων στα πεδία της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος χρειάζονται σωστά και με σύγχρονη αντίληψη εκπαιδευμένους, δυναμικούς και περιβαλλοντικά και κοινωνικά ευαίσθητους μηχανικούς, οι οποίοι με τις γνώσεις τους, την καινοτόμα σκέψη τους και τη μαχητικότητά τους να μπορούν να συμβάλλουν σε μια δίκαιη και κοινωνικά ευαίσθητη πράσινη ενεργειακή μετάβαση, αξιοποιώντας τις βασικές αρχές της κυκλικής οικονομίας και της βιώσιμης ανάπτυξης.

Το τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών με την έναρξη του 5-ετούς προγράμματος σπουδών και την ένταξή του στην Πολυτεχνική Σχολή του ΠαΔΑ αποτελεί ένα διεθνώς αλλά και εθνικά πλέον αναγνωρισμένο τμήμα Μηχανικών με εξειδίκευση σε σύγχρονα θέματα του Ενεργειακού και Περιβαλλοντικού τομέα, γεγονός που επιβεβαιώνεται και από το δυναμικό πρόγραμμα Μεταπτυχιακών και Διδακτορικών Σπουδών, που υποστηρίζει και περιλαμβάνει περίπου 20 ενεργούς υποψήφιους διδάκτορες και αρκετούς μεταδιδάκτορες.

Συνεχίζοντας τη θετική παράδοση του ΤΕΙ Πειραιά, οι απόφοιτοι του 5-ετούς Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του ΠαΔΑ τυγχάνουν άμεσης απορρόφησης από την τοπική αγορά σε θέματα Ενέργειας και Περιβάλλοντος, ενώ αρκετοί απόφοιτοι μας αναπτύσσουν καριέρα και στο εξωτερικό διεκδικώντας με επιτυχία επαγγελματική σταδιοδρομία και ακαδημαϊκές θέσεις σε Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Κέντρα του Εξωτερικού.

Ακολούθως περιγράφεται διαχρονικά η εκπαιδευτική και εν γένει επιστημονική/ερευνητική δραστηριότητα του Τμήματος στα πεδία της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος. 

Στο πλαίσιο αυτό, έχοντας οραματιστεί από τις αρχές της δεκαετίας του ’80 τις επερχόμενες εξελίξεις, η τριτοβάθμια εκπαίδευση των μηχανικών άρχισε σταδιακά να εισάγει στα προγράμματα σπουδών των ΑΕΙ της Ε.Ε. και κατά συνέπεια και της χώρας μας, μαθήματα σχετικά με την αντιμετώπιση της ατμοσφαιρικής και θαλάσσιας ρύπανσης, της εξοικονόμησης και ορθολογικής χρήσης της ενέργειας και της αξιοποίησης των ανανεώσιμων και ήπιων μορφών ενέργειας. Τα μαθήματα αυτά ξεκίνησαν αρχικά ως μαθήματα επιλογής για όσους φοιτητές έδειχναν το σχετικό ενδιαφέρον, για να μετατραπούν σύντομα λόγω του μεγάλου ενδιαφέροντος των φοιτητών σε βασικά μαθήματα του προγράμματος σπουδών. Σήμερα πλέον έχουμε ολόκληρες κατευθύνσεις σπουδών ή και πανεπιστημιακά τμήματα προσανατολισμένα στα πεδία της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος. Επιπλέον, δεν υπάρχει ειδικότητα Μηχανικών που να μην περιλαμβάνει στο προπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών της μαθήματα περιβαλλοντικά, ενώ μια απλή έρευνα μπορεί να αποδείξει το μεγάλο πλήθος Προγραμμάτων Μεταπτυχιακών Σπουδών στα πεδία του Περιβάλλοντος από κάθε Σχολή και ειδικότητα μηχανικών εντός και εκτός χώρας.

Από τα πρώτα τμήματα της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, που αναγνώρισαν έγκαιρα τις επερχόμενες κοσμογονικές αλλαγές, είναι εκείνα των ΤΕΙ Αθηνών (Τμήμα Ενεργειακής Τεχνολογίας) και ΤΕΙ Πειραιά (Τμήμα Μηχανολογίας). Ιδιαίτερα στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών (τέως Τμήμα Μηχανολογίας) το μάθημα των Ήπιων Μορφών Ενέργειας με οργανωμένες Εργαστηριακές Ασκήσεις εντάχθηκε ως επιλογής υποχρεωτικό από το τέλος της δεκαετίας του 1980, έτσι ώστε στη συνέχεια να καταστεί βασικό μάθημα του προγράμματος σπουδών, και να πλαισιωθεί με μαθήματα επιλογής όπως το Περιβάλλον και Βιομηχανική Ανάπτυξη, η Εξοικονόμηση και Ορθολογική Χρήση Ενέργειας, η Ατμοσφαιρική Ρύπανση και οι Τεχνολογίες Αντιρρύπανσης, οι Εφαρμογές των Ήπιων Μορφών Ενέργειας κ.α.

Με την ένταξη των ΤΕΙ και επίσημα στα ΑΕΙ της χώρας μας, τα σχετικά με την Ενέργεια και το Περιβάλλον μαθήματα αποτέλεσαν τη βάση του Ενεργειακού Τομέα του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών, ενώ ανάλογες εξελίξεις ενεργοποιήθηκαν και στα υπόλοιπα τμήματα του ΑΕΙ Πειραιά ΤΤ. Με την Ίδρυση του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής (ΠαΔΑ) και τη δημιουργία της Πολυτεχνικής Σχολής, οι τομείς της Ενέργειας και της Προστασίας του Περιβάλλοντος αποτελούν στρατηγικό στόχο της εκπαίδευσης των νέων μηχανικών, παρέχοντας τους τα βασικά εφόδια για να σταδιοδρομήσουν στους τομείς του Σχεδιασμού-Υλοποίησης-Λειτουργίας και Συντήρησης έργων ΑΠΕ, έργων Εξοικονόμησης και Ορθολογικής Αξιοποίησης της Ενέργειας και αντίστοιχων έργων Προστασίας και Αναβάθμισης του Περιβάλλοντος καθώς και στο νεότευκτο τομέα των Πράσινων Μεταφορών. Η επιτυχημένη πορεία των αποφοίτων του Τμήματος άνοιξε και ένα νέο δρόμο συνεργασίας μεταξύ της εκπαίδευσης των νέων φοιτητών και των αποφοίτων, οι οποίοι ως στελέχη μεγάλων Ενεργειακών Οργανισμών μεταφέρουν την εμπειρία τους μέσα από κατάλληλα σχεδιασμένα σεμινάρια αλλά και αξιοποιούν σε επιλεγμένες θέσεις εργασίας τον ενθουσιασμό των νέων αποφοίτων. Σήμερα στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του ΠαΔΑ λειτουργεί ξεχωριστός τομέας Ενέργειας-Περιβάλλοντος και Βιώσιμης Κινητικότητας, κατά τα πρότυπα του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΣΕΚ), ενώ λειτουργούν εδώ και χρόνια τα θεσμοθετημένα Εργαστήρια Ενέργειας και Περιβάλλοντος και Κυκλικής Οικονομίας.

Παράλληλα από τις αρχές του 21^ου αιώνα ξεκίνησε η συνεργασία του Τμήματος με το Open University του Η.Β. σε θέματα Ενέργειας, ενώ το 2005 ξεκίνησε συστηματικά η λειτουργία αγγλόφωνου μεταπτυχιακού προγράμματος σπουδών στην Ενέργεια (MSc in Energy) σε συνεργασία με το πανεπιστήμιο Heriot-Watt του Η.Β. Η επιτυχία του εν λόγω προγράμματος οδήγησε στη μετεξέλιξη του αρχικού ΠΜΣ στο MSc in Energy Systems, ένα πρωτοποριακό ΠΜΣ που οδηγεί σε κοινό τίτλο σπουδών (από το ΠαΔΑ και το Heriot-Watt) με άμεση αναγνώριση από το ΔΟΑΤΑΠ. Επιπλέον, οι διαρκώς αναπτυσσόμενοι τομείς της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος έδωσαν τα κίνητρα για την οργάνωση (2014) και ενός νέου αυτοδύναμου καινοτόμου ΠΜΣ από το εξειδικευμένο προσωπικό του Τμήματος στις Ενεργειακές και Περιβαλλοντικές Επενδύσεις/Έργα. Και τα δύο ΠΜΣ, τόσο το αμιγώς αγγλόφωνο Energy Systems όσο και το αγγλόφωνο/ελληνόφωνο Energy and Environmental Investments/Developments λειτουργούν επί πολλά έτη εκπαιδεύοντας στα εξειδικευμένα και σύγχρονα θέματα της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος εκατοντάδες νέους μηχανικούς, οι οποίο στα πλαίσια των Διπλωματικών τους εργασιών συμβάλλουν με υψηλής ποιότητας ερευνητικά αποτελέσματα, που δημοσιεύονται σε διεθνή περιοδικά και παρουσιάζονται σε διεθνή και εθνικά συνέδρια.

Γνωρίζοντας ότι ο τομέας της Ενέργειας περιλαμβάνει όλες τις σύγχρονες ενεργειακές πηγές και χωρίς προκαταλήψεις το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών προχώρησε με την υποστήριξη του μεγαλύτερου ενεργειακού ομίλου της χώρας, της Helleniq Energy (τέως ΕΛΠΕ) και της τοπικής αυτοδιοίκησης στην Ίδρυση (2019) ενός εξειδικευμένου ΠΜΣ με τίτλο «Βιομηχανικά Συστήματα Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου», προσανατολισμένου στη βέλτιστη αξιοποίηση Υγρών και Αέριων Υδρογονανθράκων. Το ΠΜΣ έχει ήδη υλοποιήσει επτά κύκλους σπουδών ενώ οι φοιτητές του υποστηρίζονται πλήρως με υποτροφίες από τον Όμιλο της Helleniq Energy και το ΠαΔΑ.

Στο ίδιο χρονικό διάστημα και ιδιαίτερα με την είσοδο στον 21^ο αιώνα το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ανέπτυξε ιδιαίτερα έντονη ερευνητική δραστηριότητα σε Διεθνή και Εθνικά Ερευνητικά Προγράμματα, αποκτώντας ανταγωνιστικό πλεονέκτημα -εν μέσω και άλλων σύγχρονων και πρωτοποριακών ερευνητικών πεδίων- στην Αξιοποίηση των Ήπιων Μορφών Ενέργειας και την Προστασία του Περιβάλλοντος. Σημαντικό ερευνητικό έργο επικεντρώθηκε σε απομονωμένες και κυρίως νησιωτικές περιοχές, με έμφαση την ανάπτυξη Υβριδικών Ενεργειακών Λύσεων, τις Τεχνολογίες Αποθήκευσης Ενέργειας, την Ηλεκτροκίνηση, τη Βέλτιστη Διαχείριση Αποβλήτων, την Προστασία και Αξιοποίηση των Υδάτινων Πόρων κ.α. Παράλληλα το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ανέπτυξε ισχυρούς δεσμούς με τις τοπικές κοινωνίες (αστικές και νησιωτικές) βοηθώντας τους αντίστοιχους δήμους στη βελτίωση της ενεργειακής τους κατάστασης και τη μείωση του περιβαλλοντικού τους αποτυπώματος, μέσα από σχεδιασμό μικρών έργων αξιοποίησης ΑΠΕ, αφαλάτωσης ή και χώρων ενημέρωσης των πολιτών καθώς και με την ενθάρρυνση και συμμετοχή στη δημιουργία Ενεργειακών Κοινοτήτων, δίνοντας την ευκαιρία σε νέους μηχανικούς να ειδικευθούν σε ανάλογα κοινωνικά ευαίσθητα θέματα.

Ορισμένα ενδεικτικά αποτελέσματα των Ερευνητικών προσπαθειών του Τμήματος με πραγματικές εφαρμογές σε λειτουργία αποτελεί ο πρώτος σε λειτουργία (2018-…) Υβριδικός Σταθμός της Τήλου (με εγκατάσταση ανεμογεννήτριας, φωτοβολταϊκών, αποθήκευσης ενέργειας και διαχείρισης παραγωγής-ζήτησης) στο πλαίσιο Horizon 2020, το σύστημα βέλτιστης διαχείρισης υδάτινων πόρων της Τήλου με την αξιοποίηση των ΑΠΕ στο πλαίσιο του Ερευνώ-Δημιουργώ-Καινοτομώ (DARWEN), ο ενεργειακός σχεδιασμός της Νισύρου (ZEN NESOI-Horizon), η διερεύνηση εγκατάστασης κυματικής μηχανής σε Χάλκη και Αντικύθηρα (NEPTUNUS-NESOI-Horizon) αλλά και η Ίδρυση ενεργειακής κοινότητας σε Κύθηρα, Χαλάνδρι και Νίσυρο, καθώς και η δημιουργία Αυτόνομου Φωτοβολταϊκού Σταθμού με Αποθήκευση Ενέργειας στα Αντικύθηρα για κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του Ευρωπαϊκού Παρατηρητηρίου για την Κλιματική Αλλαγή (ΠΑΓΓΑΙΑ) μέσα από την Εμβληματική Δράση ΝΗΣΟΣ.

Επιπλέον, το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του ΠαΔΑ συμμετέχει με άλλα 22 Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Κέντρα στην εθνική δράση για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων της Κλιματικής Αλλαγής «CLIMPACT», ενώ συμβάλλει με την εμπειρία του στην υλοποίηση της Εμβληματικής Δράσης για τη «Δίκαιη Πράσινη και Ψηφιακή Μετάβαση-JustReDI». Ιδιαίτερη έμφαση επίσης δόθηκε εδώ και αρκετά χρόνια με την υποστήριξη της καθαρής ηλεκτροκίνησης, με την ανάπτυξη των πρώτων πράσινων σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στις εγκαταστάσεις του ΠαΔΑ (2014) και στο νησί της Τήλου (2019) με καθοριστική συμμετοχή προπτυχιακών και μεταπτυχιακών φοιτητών. Αναπτύσσοντας συνεργασίες με συναφή επιστημονικά πεδία, μέλη του Τμήματος συμμετέχουν σε ερευνητικό έργο για τη βιώσιμη προστασία της πολιτιστικής κληρονομάς (Horizon-GreenArt) αλλά και στη διαχείριση μεγάλου όγκου δεδομένων και τεχνητής νοημοσύνης (Horizon-BD4RNG), ανοίγοντας νέα πεδία γνώσης αλλά και επαγγελματικής αποκατάστασης στους φοιτητές του τμήματος. Στο σύνολο των παραπάνω ερευνητικών δράσεων βασικό ρόλο παίζουν οι μεταπτυχιακοί και προπτυχιακοί φοιτητές του Τμήματος, οι οποίοι συμβάλλουν με μετρήσεις πεδίου, υπολογισμούς και εργαστηριακές αναλύσεις, αποκτώντας εμπειρίες και σύγχρονες γνώσεις. Για το σκοπό αυτό εδώ και αρκετά χρόνια (από το 2018) διοργανώνεται Θερινό Σχολείο στα νησιά Τήλος-Νίσυρος-Χάλκη, όπου οι συμμετέχοντες φοιτητές, εκτός των εξειδικευμένων θεωρητικών γνώσεων που αποκτούν, έχουν την ευκαιρία να αποκτήσουν βιωματικές εμπειρίες αναφορικά με πραγματικά Ενεργειακά και Περιβαλλοντικά έργα που λειτουργούν αλλά και να γνωρίσουν τα τοπικά προβλήματα των ακριτικών μας νησιών, ώστε να συμβάλλουν στην επίλυσή τους με τις γνώσεις και την περιβαλλοντική τους ευαισθησία.

Παράλληλα, το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του ΠαΔΑ συμμετέχει ως συνδιοργανωτής ή και οργανώνει αυτοδύναμα διεθνή και καθιερωμένα εθνικά συνέδρια, όπως το διεθνές συνέδριο Ηλιακής Ενέργειας ISES-Αύγουστος 2020, το διεθνές συνέδριο Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης COMECAP-Σεπτέμβριος 2023, το καθιερωμένο 13^ο Εθνικό Συνέδριο για τις Ήπιες Μορφές Ενέργειας-Μάιος 2024 και το διεθνές συνέδριο Sustainable Solutions at Times ofTransition-SUST2025 (που επίκειται στη Νίσυρο το Σεπτέμβριο του 2025). Παράλληλα με τη διοργάνωση επιστημονικών συνεδρίων το προσωπικό του Τμήματος σε συνεργασία με Επιστημονικούς Συνεργάτες, Μεταδιδάκτορες-Υποψήφιους Διδάκτορες, Μεταπτυχιακούς και Προπτυχιακούς Φοιτητές παράγει υψηλής ποιότητας επιστημονικό έργο (με δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά και ανακοινώσεις σε καθιερωμένα επιστημονικά συνέδρια), ενώ εκπαιδευτικά βιβλία έχουν γραφτεί από τα μέλη ΔΕΠ του Τμήματος για το μεγαλύτερο μέρος των μαθημάτων του Προγράμματος Σπουδών, τα οποία διατίθενται με επιτυχία και στο σύνολο των λοιπών Πανεπιστημίων της χώρας.

Στη διάρκεια των τελευταίων 25 ετών και με την εκτεταμένη ερευνητική δραστηριότητα αλλά και τα καινοτόμα ΠΜΣ στην Ενέργεια και το Περιβάλλον, στα οποία συμμετέχουν φοιτητές από όλα τα ΑΕΙ της χώρας, το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ανέπτυξε ευρύ πλαίσιο συνεργασιών με σχεδόν όλα τα ελληνικά Πανεπιστήμια και τα Ερευνητικά Κέντρα και μεγάλο αριθμό ΑΕΙ του εξωτερικού με ειδίκευση στα θέματα της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος, όπως το Sapienza University, το Πολυτεχνείο του Aachen, το KTH Σουηδίας, το Πανεπιστήμιο της Κορσικής, το Heriot-WattUniversity κ.α. Στις συνεργασίες αυτές συνετέλεσε και η υψηλή αναγνωρισιμότητα του ερευνητικού έργου του προσωπικού του Τμήματος, που επιβεβαιώνεται με τις περισσότερες από 20000 διεθνείς αναφορές στο έργο του επιστημονικού προσωπικού που ασχολείται με θέματα Ενέργειας καθώς και από το γεγονός ότι τουλάχιστον πέντε μέλη του Τμήματος, που υπηρετούν τα γνωστικά αντικείμενα της Ενέργειας και του Περιβάλλοντος, αναφέρονται στους ετήσιους καταλόγους του Stanford, που περιλαμβάνουν το 2% των πλέον αναγνωρισμένων ερευνητών του πλανήτη μας. Τέλος, το επιστημονικό προσωπικό του Τμήματος, που ασχολείται με τις παραπάνω γνωστικές περιοχές, συμμετέχει με εξειδικευμένα επιστημονικά κεφάλαια σε μεγάλο αριθμό διεθνών εκδόσεων, ενώ έμπειρα μέλη του Τμήματος εκδίδουν ή συμμετέχουν σε εμβληματικές αγγλόφωνες εκδόσεις ερευνητικών αποτελεσμάτων σε θέματα αιχμής της τεχνολογίας.

Συνοψίζοντας, λαμβάνοντας υπόψιν τις θετικές εξελίξεις του Ενεργειακού και Περιβαλλοντικού Τομέα τα τελευταία 25 χρόνια αλλά και το όραμα για μια οικονομία με ελάχιστο περιβαλλοντικό αποτύπωμα και μηδενικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, είναι σαφές ότι ο ρόλος των Μηχανικών, και ιδιαίτερα των Μηχανολόγων Μηχανικών, είναι καθοριστικός υπογραμμίζοντας τις προκλήσεις και τις μεγάλες ευκαιρίες των νέων μηχανικών, και ιδιαίτερα εκείνων που αξιοποιούν το επιστημονικό-ερευνητικό δυναμικό του Τμήματος των Μηχανολόγων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του ΠαΔΑ.

Δρ Ιωάννης Κ. Καλδέλλης, Καθηγητής ΠαΔΑ

Δ/ντης Θεσμοθετημένου Εργαστηρίου ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ, ΠαΔΑ

τέως Αντιπρύτανης Έρευνας & Δια Βίου Εκπαίδευσης ΠαΔΑ (2019-2023)