Το τελευταίο χρονικό διάστημα η κλιματική αλλαγή και οι επιπτώσεις της, τόσο για την ανθρώπινη υγεία, όσο για το περιβάλλον και την οικονομία, βρίσκονται στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος. Ως κύριος επιβαρυντικός παράγοντας για τη μεταβολή του κλίματος και την ενίσχυση του φαινόμενου του θερμοκηπίου, θεωρείται από τους επιστήμονες ότι είναι οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2), με την ευθύνη να αποδίδεται σχεδόν αποκλειστικά στην ανθρωπογενή δραστηριότητα.
Η χρήση του αερίου αυτού είναι πολύ διαδεδομένη στη χημική βιομηχανία καθώς και στη βιομηχανία τροφίμων, λόγω του ότι είναι οικονομικό, άφλεκτο και υγροποιείται σε θερμοκρασία δωματίου και σε σχετικά χαμηλή πίεση[1]. Ωστόσο, σύμφωνα με αυστριακή μελέτη του Διεθνούς Ινστιτούτου Ανάλυσης Εφαρμοσμένων Συστημάτων (IIASA), έχει τις πιο επιβλαβείς μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στην υπερθέρμανση του πλανήτη, εν συγκρίσει με την αιθάλη (τεχνητός άνθρακας), το μεθάνιο και τους υδροφθοράνθρακες[2].
Οι φυσικοί κίνδυνοι του μεταβαλλόμενου κλίματος επηρεάζουν τους μακροοικονομικούς δείκτες όπως τον πληθωρισμό, τη χρηματοπιστωτική σταθερότητα και τη μετάδοση της νομισματικής πολιτικής. Η τρέχουσα παραγωγή δεν μένει ανεπηρέαστη, καθώς η γεωργία εκτός από πηγή πρώτων υλών είναι και πηγή εισοδήματος με αποτέλεσμα τη μείωση συσσώρευσης κεφαλαίου και της οικονομικής ανάπτυξης[68].
Η υγεία και η ευημερία του πληθυσμού κλονίζεται άμεσα και έμμεσα από τις συνέπειες τις κλιματικής αλλαγής που οδηγούν σε νοσηρότητα, ακόμα και σε θνησιμότητα. Οι άμεσες επιπτώσεις προκαλούνται από ακραία καιρικά φαινόμενα, όπως θάνατοι από τους καύσωνες, ενώ οι έμμεσες οφείλονται στις μεταβολές του οικοσυστήματος, στην υποβάθμιση του περιβάλλοντος, της ποιότητας της τροφής και του νερού.
Τα τελευταία χρόνια, έντονη παρατηρείται η ερευνητική δραστηριότητα στον τομέα δέσμευσης CO2, με την εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών, που θα συνεισφέρουν σημαντικά στη μείωση των εκπομπών και αισίως θα οδηγήσουν στην ουδετερότητα του άνθρακα έως το 2050. Προς αυτή την κατεύθυνση κινείται και η ανακάλυψη γνώσης, η οποία προκύπτει από την εκτέλεση προβλεπτικών αλγορίθμων σε μεγάλες βάσεις δεδομένων παρελθόντων ετών.
Η εκτέλεση των προβλεπτικών αλγόριθμων, κατέδειξε ότι η γραμμική παλινδρόμηση LinearRegression λειτουργεί καλύτερα στα υπό επεξεργασία δεδομένα της βάσης και είναι πολύ κοντά στις προβλέψεις του SMOreg, αποκαλύπτοντας τη μελλοντική ανοδική πορεία των ρύπων. Tα αποτελέσματα του MultilayerPerceptron με τάση εκμηδενισμού των συνολικών εκπομπών CO2 θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν υπεραισιόδοξα, ενώ του αλγόριθμου GaussianProcesses ενθαρρυντικά.
Από τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν στην παρούσα διπλωματική εργασία, εξάγεται το συμπέρασμα ότι υπάρχει άμεση συσχέτιση της αύξησης των εκπομπών CO2 και της αύξησης των αρνητικών συνεπειών της κλιματικής αλλαγής. Επίσης, συμπεραίνεται ότι, έως ένα ποσοστό, δύναται να προβλεφτούν οι διακυμάνσεις των τιμών των μεταβλητών, οι οποίες εκφράζουν τις τάσεις του μέλλοντος.
Η ανάγκη ανάληψης δράσης κρίνεται επιτακτική από τη Ε.Ε. με τη διαμόρφωση νέων πολιτικών, για την επίτευξη των κλιματικών στόχων που θέτει η Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία για το 2030, έως και το μηδενικό ισοζύγιο εκπομπών για το 2050.
(EL)
Recently, climate change and its effects, both for human health, the environment and the economy, are at the center of interest. As the main aggravating factor for climate change and the strengthening of the greenhouse effect, it is considered by scientists to be the emissions of carbon dioxide (CO2), with the responsibility attributed almost exclusively to anthropogenic activity.
The use of this gas is very widespread in the chemical industry as well as in the food industry, due to the fact that it is economical, non-flammable and liquefies at room temperature and relatively low pressure[1]. However, according to an Austrian study by the International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), it has the most harmful long-term effects on global warming, compared to soot (man-made carbon), methane and hydrofluorocarbons [2].
The physical risks of a changing climate affect macroeconomic indicators such as inflation, financial stability and monetary policy transmission. Current production is not unaffected, as agriculture is not only a source of raw materials but also a source of income, resulting in a reduction in capital accumulation and economic growth [68].
The health and well-being of the population is directly and indirectly affected by the consequences of climate change that lead to morbidity and even mortality. Direct impacts are caused by extreme weather events, such as deaths from heat waves, while indirect impacts are due to ecosystem changes, environmental degradation, food and water quality.
In recent years, intense research activity has been observed in the field of CO2 capture, with the application of innovative technologies, which will contribute significantly to the reduction of emissions and will hopefully lead to carbon neutrality by 2050. The discovery of knowledge is also moving in this direction, which results from running predictive algorithms on large databases of past years.
Running the predictive algorithms showed that the LinearRegression works best on the processed baseline data and is very close to the SMOreg predictions, revealing the future upward trajectory of pollutants. The results of the MultilayerPerceptron with a tendency to annihilate the total CO2 emissions could be characterized as over-optimistic, while the GaussianProcesses algorithm encouraging.
From the experiments carried out in this thesis, it is concluded that there is a direct correlation between the increase in CO2 emissions and the increase in the negative consequences of climate change. Also, it is concluded that, up to a certain percentage, the price fluctuations of the variables, which express future trends, can be predicted.
The need to take action is considered imperative by the E.U. with the formulation of new policies, to achieve the climate goals set by the European Green Deal for 2030, up to the zero emissions balance for 2050.
(EN)
University of Athens
