Allo stato delle conoscenze, esperienze e ricerche ai livelli internazionale, europeo ed italiano, il Corso "TEA, Tecnologie per l'Energia e per l'Ambiente - Modulo ICAR/03" si propone di delineare un quadro (necessariamente di sintesi) su possibili prospettive, opzioni e soluzioni tecnico-scientifiche per misure/azioni di mitigazione e/o adattamento ai cambiamenti climatici (in corso ed attesi) in taluni rilevanti settori ambientali propri e d'interesse per l'Ingegneria Sanitaria-Ambientale, segnatamente: "rifiuti e biomasse" (oggetto di attenzione specifica nei "Cap. 10 - Waste Management", "Cap. 9 - Forestry", "Cap. 8 Agriculture", Working Group III - Mitigation, Fourth Assessment Report IPCC, 2007); "acque: sostenibilità e riuso" (oggetto di attenzione specifica in: Working Group II - Adaptation, Fourth Assessment Report IPCC, 2007;  topic "Water resources" in "EU White Paper: Adaptating to Climate Change - Towards a European Framework for action" COM 2009 147/4); "ambiente costruito: gestione sostenibile, integrata ed innovativa di acque, rifiuti, energia" (ambiente costruito oggetto di attenzione specifica nel "Cap. 6 - Residential and commercial buildings", Working Group III - Mitigation, Fourth Assessment Report IPCC, 2007); "risanamento verde di siti contaminati" (oggetto di recente proposizione innovativa da parte dell'US.EPA - Environmental Protection Agency). In collegamento didattico con il Modulo CHIM/02, il Corso sarà introdotto da un quadro di sintesi sull'impatto ambientale delle fonti energetiche rinnovabili. Il Corso sarà concluso con un prospetto di sintesi sulle attività ed esperienze direttamente svolte o in corso di svolgimento, su talune tematiche oggetto del Corso medesimo, nell'ambito del settore-scientifico "Ingegneria Sanitaria-Ambientale" della sezione "BioMIA - BioMatematica, Modellistica ed Ingegneria Ambientale" del Dipartimento "SBeF, Scienze di base e Fondamenti"

Focus "benefici ed impatto ambientale delle fonti energetiche rinnovabili": Energia eolica - Energia solare, fotovoltaica e termica - Energia idroelettrica - Energia geotermica - Energia dal mare - Il confronto con l'impatto ambientale dei combustibili fossili e dell'energia nucleare - Perché le energie rinnovabili e perché oggi.

Focus "energia da rifiuti e biomasse": Le possibili risorse: tipologie di rifiuti urbani ed industriali, tipologie di biomasse, caratterizzazione e potenzialità - Processi termici (combustione diretta con produzione di energia elettrica e/o teleriscaldamento, gassificazione, pirolisi, controllo delle emissioni) - Biometanazione mediante digestione anaerobica - Biogas da discariche - Biocarburanti (biodiesel, bioetanolo, biometanolo) - Idrogeno da rifiuti selezionati e biomasse: energia del futuro ? - Prestazioni, benefici ed impatti ambientali - L'analisi del ciclo di vita applicata al recupero di risorse (materiali ed energia) dai rifiuti.

Focus "acque di rifiuto: energia, riuso e risorse idriche supplementari": Le previsioni di riduzione della disponibilità idrica e di desertificazione, ai livelli europeo ed italiano - Quadro di sintesi sugli schemi correnti di depurazione delle acque di rifiuto - Gestione energetica e possibile produzione di idrogeno in un impianto di depurazione delle acque di rifiuto - Prospetto sulle tecnologie di depurazione avanzata delle acque di rifiuto ai fini di possibili riusi (agricolo, industriale, civile).

Focus "ambiente costruito: nuovi sistemi sanitari ed energetici": La razionalizzazione di risorse e consumi negli edifici ed agglomerati urbani - La separazione alla fonte dei flussi fognari in ambiente costruito: acque "bianche", "grigie", "gialle" (urine) e "brune" (fecali) - Caratterizzazione ed opzioni sostenibili di trattamento/riuso dei flussi separati (acque bianche, grigie, gialle, brune) - Co-digestione di acque brune e rifiuti organici - Zone umide artificiali per il trattamento di acque grigie e gialle - Caldaie a biomasse - Impianti di riscaldamento e condizionamento ad energia geotermica - Risparmio energetico conseguibile con l'illuminazione e gli elettrodomestici.  

Focus "siti contaminati e risanamento verde": Sintesi sulla problematica e le tecnologie di risanamento dei siti contaminati - L'implementazione di pratiche sostenibili nel risanamento dei siti contaminanti (utilizzo di fonti energetiche rinnovabili per le esigenze energetiche dei trattamenti, produzione di bioenergia da matrici organiche contaminate , risparmio ed ottimizzazione uso acque).

Focus "prospetto su esperienze ed attività dirette": Caratterizzazione e recupero energetico di rifiuti organici industriali territorialmente rilevanti (scarti del settore legno-arredamento, scarti del settore calzaturiero, rifiuto del settore della nautica da diporto) - Impatto delle discariche sulle emissioni antropogeniche di metano: monitoraggio sperimentale delle emissioni diffuse di anidride carbonica e metano - Test di  biometanazione da matrici organiche selezionate - Azioni di adattamento nella gestione delle acque a scala di bacino idrografico - Il Gruppo di Lavoro "Climate Change" dell'"EWA - European Water Association" - Applicazione dell'analisi del ciclo di vita (LCA) nell'elaborazione e comparazione energetico-ambientale di possibili scenari di gestione integrata dei rifiuti solidi urbani ad una data scala territoriale.

Modalità didattiche

Lezioni frontali.

Testi di studio

Verranno distribuiti i documenti pdf riportanti le presentazioni al corso.

In assenza di uno specifico testo didattico, si segnalano i seguenti volumi/rapporti dettagliati (nazionali ed internazionali) riguardanti differenti tematiche proprie del Corso:

-  APAT (2005). Digestione anaerobica della frazione organica dei rifiuti solidi: aspetti fondamentali, progettuali, gestionali, di impatto ambientale ed integrazione con la depurazione delle acque refllue (a cura di F. Cecchi, P. Battistoni, P. Pavan, D. Bolzonella, L. Innocenti). Manuali e linee guida 13/2005, Roma.

- Bartolazzi A. (2006) Le energie rinnovabili. Biblioteca Tecnica Hoepli, Editore Ulrico Hoepli, Milano.

- Carrà S. (a cura di) (2008) Le fonti di energia. Prismi, Società editrice il Mulino, Bologna.

- Christensen T.H. (a cura di) (2010) Solid Waste Technology & Management, Volume 1 & 2,  Wiley & Sons

- DWA (2008) Neuartige Sanitaersysteme. DWA-Themen, Deutsche Vereinigung fuer Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Hennef, Deutschland.

- Ragazzi M., Rada E.C. (a cura di) (2008). Energia da biomasse e rifiuti. Franco Angeli Editore, Milano.

- Rigamonti L., Grosso M. (2009). Riciclo dei rifiuti. Analisi del ciclo di vita dei materiali da imballaggio. Dario Flaccovio Editore, Palermo. 

- Vismara R., Malpei F., Centemero M. (a cura di) (2008). Biogas da rifiuti solidi urbani: Tecnologia, Applicazioni, Utilizzo. Dario Flaccovio Editore, Palermo.

- U.S.EPA (2004). Guidelines for Water Reuse. EPA/625/R-04/108, September, Washington, DC, USA.

- U.S.EPA (2008). Green Remediation: Incorporating Sustainable Environmental Practices into Remediation of Contaminated Sites. EPA 542-R-08-002, April, Office of Solid Waste and Emergency Response, Cincinnati, OH, USA.

Modalità di
accertamento

Esame orale.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Testi di studio

Vedi sopra.

Modalità di
accertamento

Esame orale.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.