OBIETTIVI FORMATIVI

"Il corso, esaminata l'origine, la genesi e le prospettive dei problemi energetici mondiali e nazionali, si propone di completare le conoscenze già acquisite nel corso di "Macchine" discutendo dell'utilizzo per la produzione di una significativa quantità di energia di tutte le fonti "rinnovabili", ovvero che non utilizzano combustibili fossili. Si esaminano quindi gli impianti idraulici (ad acqua fluente, a bacino, ad accumulo e maremotori), gli impianti solari (collettori solari piani, collettori a concentrazione lineare e puntuale, impianti fotovoltaici) e gli impianti eolici (ad asse orizzontale o verticale, on-shore oppure of-shore). Si conclude analizzando l'impatto ambientale provocato in vario modo da tutti gli impianti che generano energia."

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento si propone di esaminare alla base le possibilità e le difficoltà derivanti dall'utilizzo delle fonti rinnovabili ed evidenziare i problemi ecologici attuali e le possibili soluzioni.  L'insegnamento si propone inoltre di esaminare diverse soluzioni per la produzione di idrogeno e di bio-combustibili da energia elettrica rinnovabile. La frequenza, la partecipazione attiva alle attività formative proposte e lo studio individuale consentiranno all’Allievo di accedere ad una corretta gestione delle sorgenti energetiche rinnovabili per la produzione della quantità di energia richiesta dall'attuale sviluppo sociale. 

L’Allievo sarà inoltre in grado di valutare la ricaduta ecologica di questi sistemi e di confrontarla con quella prodotta  dalle metodologie correnti.

PREREQUISITI

Il corso, scelto tra altre possibili alternative, rappresenta il naturale completamento dell'insegnamento di Macchine, obbligatorio al secondo anno della laurea triennale.

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo prevede circa 60 ore di lezione frontale;  il superamento del  relativo esame dà diritto all'assegnazione di 6 crediti.

 

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte introduttiva

Fonti energetiche primarie e fonti energetiche rinnovabili; le politiche ambientali europee; evoluzione mix produttivo energetico italiano ed importanza delle fonti rinnovabili; effetti della diffusione delle fonti rinnovabili.

Prima parte

Fonti rinnovabili: panoramica sulle diverse fonti di energia rinnovabile (solare, eolica, idrica, geotermica, bioenergie) e sul loro stato di utilizzo in Italia. Incentivazione degli impianti a fonte rinnovabile.

Impianti idroelettrici: energia idraulica e valutazione del suo potenziale; tipologie di impianti (acqua fluente, bacino, serbatoio e pompaggio); elementi costitutivi di un impianto idroelettrico; potenza producibile teorica e produzione effettiva; esempi di impianti nazionali.

Impianti eolici: energia eolica e valutazione del potenziale eolico; potenza producibile e produzione effettiva; tipologie di aerogeneratori eolici (turbine ad asse verticale e ad asse orizzontale); esempi di impianti eolici.

Bioenergie: tipologie di impianti; focus sugli impianti a biogas e a biometano; aspetti energetici e di gestione; esempi di impianti nazionali.

Seconda parte

Idrogeno: produzione di idrogeno da energia rinnovabile; il processo di elettrolisi; tipologie di elettrolizzatori; lo stoccaggio dell’idrogeno; confronto tra idrogeno e altri combustibili; aspetti energetici ed economici.

Bio-metano: impianti per la sintesi di bio-metano da fonti rinnovabili; confronto tra idrogeno e bio-metano; le miscele idrogeno-metano e potenziali vantaggi; stoccaggio e trasporto; aspetti energetici ed economici. Esempi applicativi.

Bio-metanolo: impianti per la sintesi di metanolo da fonti rinnovabili; confronto tra idrogeno e metanolo; stoccaggio e trasporto; aspetti energetici ed economici; esempi applicativi.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Sul sito "aulaweb" sono disponibili le slides delle lezioni e il materiale del corso.