PRESENTAZIONE

Il corso tratta la gestione della generazione di energia elettrica da fonti rinnovabili e da grandi impianti di combustione, e la loro interazione con l’ambiente. Le Migliori Tecnologie Disponibili per ridurre le emissioni inquinanti a livello locale e globale durante la combustione, il trasporto e lo stoccaggio sono analizzate sulla base della normativa Europea in materia di IPCC considerando anche il rischio ambientale associato, e quindi il processo autorizzativo. Vengono quindi presentate le tecniche primarie e secondarie per il loro contenimento, oltre a metodi semplificati per la stima delle stesse per fenomeni antropogenici e naturali, oltre alla valutazione dell'impatto atteso dalla transizione energetica.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

The course will cover the topics related to the management of Large Combustion Plants, LCP, and their interaction with the environment. Fuel properties and associated risks are presented, with a focus on the Utilities network monitoring. Combustion process and its environmental impact will be investigated and the Best Available Technology to reduce pollutant emissions in LCP will be analyzed on the base of the 2016 European IPCC BrEFDocument. LCP pollutant monitoring and control strategies will be presented.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo studente deve conoscere i principali metodi per la generazione di elettricità e calore, a partire da fonti rinnovabili e tradizionali.

Lo studente deve essere conoscere le caratteristiche dei combustibili fossili ed alternativi, dal punto di vista energetico e dell’impatto ambientale.

Lo studente deve essere in grado di valutare l’intensità delle emissioni legate ai fenomeni di combustione, di scegliere le strategie di abbattimento più opportune ed effettuare il loro dimensionamento di base.

Lo studente deve essere in grado di valutare l’impatto in termini di decarbonizzazione dei processi ottenibile con le diverse strategie presentate

Lo studente deve comprendere gli effetti che gli eventi naturali (vento e precipitazioni) hanno sui siti produttivi e quali azioni di contenimento possono essere impiegate

Lo studente deve conoscere il processo di Valutazione Ambientale Strategica, Valutazione di Impatto Ambientale, e Permesso IPPC (Autorizzazione Integrata Ambientale)

MODALITA' DIDATTICHE

Le lezioni si compongono di una parte teorica e di una parte pratica applicativa svolta in aula sotto la guida del docente

PROGRAMMA/CONTENUTO

Lezione 1 – Prospettive energetiche nazionali e internazionali

Introduzione al corso, Fonti energetiche primarie, Consumi energetici e usi finali, Fonti rinnovabili e non rinnovabili, Fondamenti di Sistemi Energetici, Capacità vs Generazione. Esercitazione sull'efficienza delle diverse centrali elettriche e sull'impatto ambientale

Lezione 2 – I combustibili e le loro proprietà

Potere calorifico del carburante superiore e inferiore rispetto alla densità del carburante; Proprietà dei combustibili gassosi, liquidi e solidi, Biocombustibili, Idrogeno.

Lezione 3 – Stoccaggio e trasporto di carburante

Scarico, stoccaggio e movimentazione, Natura e classificazione dei materiali pericolosi, Composti organici volatili, Polveri-particolato, Qualità dell'aria, Stoccaggio e manipolazione Emissioni nell'atmosfera, Classi di dispersione di materiale solido sfuso, BAT per il trasferimento e la movimentazione di stoccaggio di combustibili solidi, Modalità di stoccaggio per liquido e gas liquefatti, monitoraggio delle perdite, Risk Based Inspection.

Lezione 4 – Inquinamento atmosferico – Centrali elettriche tradizionali Tecniche primarie per ridurre le emissioni

Qualità dell'aria ambiente Direttive UE, Impatto per settore sugli inquinanti atmosferici, Chimica della combustione, Effetto del rapporto di equivalenza, Monossido di carbonio, Ossidi di zolfo, Ossidi di azoto, Composti organici, Particolato, Processo di combustione, prevenzione degli inquinanti nei sistemi di combustione interni ed esterni. Emissioni da LCP, Misurazione e correzione di inquinanti.

Lezione 5 – Le politiche energetiche dell'UE e i loro effetti sul mix produttivo nazionale

Politiche energetiche dell'UE, Evoluzione del mix produttivo energetico in Italia e Influenza delle Fonti Energetiche Rinnovabili (FER), Strumenti di incentivazione delle FER e dei costi, Effetti della diffusione delle FER sul sistema elettrico.

Lezione 6 – Trattamento dei fumi, Tecniche secondarie per la riduzione delle emissioni

Collettori di polveri: precipitatori elettrostatici (ESP), filtri a sacco in tessuto, precipitazione centrifuga, scrubber a umido; Esercizio. DeNOx: riduzione catalitica selettiva (SCR), riduzione non catalitica selettiva (SNCR); Esercizio. DeSOx: scrubber a umido per calce/calcare, scrubber per acqua di mare, scrubber/assorbitore spray dry, iniezione di sorbente per condotti.

Lezione 7 – Emissioni di CO2 da generazione di energia e tecnologia di cattura del carbonio

Riscaldamento globale, emissioni di CO2 per settore, Protocollo di Kyoto, Accordo di Parigi, Sistema di scambio di quote di emissioni (ETS), Strategie e obiettivi climatici dell'UE 2030/2050. Metodologia di cattura della CO2: Precombustione, Ossitcombustione, Cattura Post Combustione. Assorbimento vs Adsorbimento, Adsorbimento con oscillazione di pressione, membrana. Costo di cattura, stoccaggio di CO2, riutilizzo di CO2.

Lezione 8 – IPPC, Prevenzione e controllo degli inquinanti integrati

Valutazione Ambientale Strategica, Valutazione di Impatto Ambientale, Permesso IPPC (Autorizzazione Integrata Ambientale), Piano di monitoraggio e obblighi di controllo. Sistema di ecogestione e audit (EMAS).

Lezione 9 – La gestione delle dighe per la prevenzione delle inondazioni, un caso studio

Il Gruppo Idroelettrico di Terni, Sistema Integrato, Telecontrollo di centrali e dighe, Analisi eventi alluvionali, Gestione e Riqualificazione.

Lezione 10 – Oil Spill Management, un caso studio

Layout dell'oleodotto, Collegamenti portuali, Operazioni di discarico, importanza del monitoraggio, Piano di ripristino.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Materiale del corso disponibile su Aulaweb  (https://www.aulaweb.unige.it)

IPCC, Reference Document on Best Available Techniques on Large Combustion Plant

IPCC, Reference Document on Best Available Techniques on Emissions from Storage

Air quality in Europe —2022 EEA Report

AP-42, Compilation of Air Pollutant Emission Factors, US Environmental Protection Agency

EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 2019

IRENA_World_Energy_Transitions_Outlook_2022

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ALESSANDRO SORCE (Presidente)

DARIA BELLOTTI

MARIO LUIGI FERRARI

LOREDANA MAGISTRI

ALBERTO TRAVERSO

ALBERTO VANNONI

ARISTIDE FAUSTO MASSARDO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://courses.unige.it/10553/p/students-timetable

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La prova finale è composta da una prova orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze.

Calendario appelli