OBIETTIVI FORMATIVI

L’obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze di base che consentono di comprendere i concetti di energia e di sviluppo sostenibile. Verranno forniti gli strumenti per la valutazione qualitativa/quantitativa in termini termodinamici, tecnologici, economici, ambientali e sociali. Saranno sinteticamente discusse sia le tecnologie disponibili sia quelle emergenti per il prossimo futuro.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento fornirà le conoscenze di base che consentono di comprendere i concetti di energia e di sviluppo sostenibile. Verranno forniti gli strumenti per la valutazione qualitativa/quantitativa in termini termodinamici, tecnologici, economici, ambientali e sociali. Saranno  sinteticamente discusse sia le tecnologie disponibili sia quelle emergenti per il prossimo futuro.

Lo studente alla fine del corso avrà acquisito le conoscenze che consento di effettuare una valutazione di massima di una tecnologia per la produzione di energia elettrica valutandone l’impatto ambientale ed economico. In particolare, lo studente sarà in grado di:

a)     conoscere i principi di funzionamento delle tecnologie più importanti per la valorizzazione energetica delle fonti fossili (centrali termoelettriche a carbone, centrali a ciclo combinato … );

b)    conoscere i principi di funzionamento delle tecnologie più importanti per la valorizzazione energetica delle fonti rinnovabili (idroelettrica, solare, geotermica, eolica …);

c)     applicare i concetti della termodinamica applicata per valutare criticamente l’uso finale di energia.

PREREQUISITI

Le conoscenze di base della termodinamica e della fisica

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali.

Durante l’anno saranno discussi dei casi di studio che aiuteranno gli studenti ad acquisire i concetti trattati a lezione.

Le lezioni saranno erogate in accordo con le indicazioni per la didattica da Covid19 - fase 3 approvate dal Senato Accademico nel mese di luglio 2020

PROGRAMMA/CONTENUTO

·      Concetto di sviluppo sostenibile: interazioni con processi (fenomeni) economici, ambientali e sociali.

·      Produzione di energia: sostenibilità economica, ambientale e sociale; analisi economica  e termodinamica.

·      Innovazione tecnologica come strumento per lo sviluppo sostenibile: gestione delle risorse (naturali e rinnovabili). Cambiamenti climatici: protocollo di Kyoto. Analisi sistemica dei sistemi energetici; misura della sostenibilità attraverso alcuni indicatori di sostenibilità.

·      Fonti energetiche primarie: fonti fossili. Comparazione delle differenti tecnologie di produzione in termini di impatto ambientale; panoramica dei sistemi di generazione più comuni: coal-fired, turbine a gas, ciclo combinato, cogenerazione. Cattura e sequestro della CO2. Emission trading.

·      Fonti alternative: fonti rinnovabili e non. Energia idroelettrica, geotermica, solare energia dalle maree. Energia da biomasse.

Argomenti Opzionali

·      Fonti alternative: energia eolica, energia da rifiuti

·      Energia nucleare: panoramica delle tecnologie disponibili ed emergenti.

·      Energia per via elettrochimica: celle a combustibile (fuel cell).

·      Vettori energetici: elettricità, idrogeno.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Libro di testo:

Rubini, L. e Sangiorgio, S. (Editori), “Le energie rinnovabili. le nuove tecnologie di produzione elettrica e termica”, Editore Ulrico Hoepli, Milano (2012).

Libri di consultazione:

Cleveland, C.J. (Editor), “Encyclopedia of energy”, Elsevier (2004) ) (disponibile su www.sciencedirect.com)

Breeze, P., “Power Generation Technologies”, Oxford (UK), Elsevier (2005).

Miglietta F., “Elementi di Fisica Tecnica”, Pitagora Editore (2012)

Sayigh Ali (Editor), “Comprehensive Renewable Energy”, Elsevier (2012) (disponibile su www.sciencedirect.com)

Tester, J.W. et al.,“Sustainable Energy: Choosing among Options”, Cambridge (MA), MIT Press, 2005.

N.B.: le copie dei lucidi delle lezioni sono insufficienti per una buona preparazion dell’esame, si consiglia caldamente di utilizzare i libri di testo o quelli di consultazione.