Circular Platforms for energy and materials recovery - Module 2

Il corso di Bioaccumulo e Biomagnificazione ha come obiettivo quello di fornire le conoscenze di base sui processi di bioaccumulo e di biomagnificazione delle sostanze caratterizzate da elevata persistenza, bioaccumulabilità e tossicità (criteri PBT), definirne le possibili vie d’esposizione e i passaggi effettuati nell’organismo prima di arrivare al sito bersaglio, nonché i meccanismi sottesi ai loro effetti tossici reversibili o irreversibili.Dei diversi xenobiotici (sostanze organiche persistenti, metalli pesanti, plastificanti, diossine, bisfenoli, plastiche)  verranno evidenziate le caratteristiche di bioaccumulabilità negli organismi acquatici (bioconcentrazione e/o biomagnificazione) e terresti, la loro biomagnificazione nella catena alimentare trofica marina e terrestre. Saranno  esaminati inoltre i meccanismi di tossicità degli inquinanti ambientali nei diversi tessuti bersaglio.Ad integrazione delle lezioni sono inseriti link utili per approfondire alcuni aspetti degli argomenti trattati. Per la comprensione degli argomenti trattati durante il corso sono necessarie le nozioni acquisite con lo studio della Tossicologia e/o della Tossicologia ambientale.  Il corso è corredato di video che consentiranno agli utenti di fruire del corso guidati da una videolecture introduttiva e una conclusiva.

The aim of the course is A) Minimise waste generation; B)  Identify the best solutions and technologies for valorisation waste and by-products; C) Identify technologies and processes for the recovery of material from waste in order to produce molecules with high added value; D) Comparison of different possible technologies for the energetic valorisation of waste and byproducts; E) Write an effective project proposal.

L’elevato numero di allevamenti zootecnici, necessari a soddisfare il crescente consumo dei prodotti di origine animale, necessita di un adeguato supporto progettuale finalizzato al contenimento degli impatti ambientali. Il corso parte dalle basi del dimensionamento dell’edificio zootecnico, prendendo in esame una specifica specie da allevare per creare capacità di analisi critica anche rivolta all’edilizia zootecnica già in uso. Si parte dai fabbisogni energetici dell’allevamento, come elemento inserito in un territorio, con la caratterizzazione del microclima al fine di prevedere le condizioni di maggiore stress climatico ed eventuali dotazioni aggiuntive della stalla. Verranno affrontati aspetti relativi alla progettazione preliminare e /o allo studio di fattibilità dell’allevamento di una specie da reddito, attraverso l’uso di fogli di calcolo e del software di disegno assistito AutoCAD.

I temi dell’energia e dell’ambiente sono da molti anni al centro del dibattito scientifico. L’utilizzo dei combustibili fossili (gas naturale, petrolio e carbone), che tuttora coprono circa l’80% del fabbisogno energetico mondiale, è il principale responsabile dell’aumento delle concentrazioni di CO2 in atmosfera, e quindi del riscaldamento globale, risultando pertanto insostenibile per il pianeta.Da questo contesto scaturiscono le attuali politiche internazionali in materia di clima ed energia, che si muovono lungo tre direttrici: lo sviluppo delle fonti rinnovabili, la riduzione delle emissioni di gas serra e l’incremento dell’efficienza energetica.Il sistema energetico sta quindi conoscendo una rapida evoluzione: da un modello basato principalmente sulle fonti fossili e sulla produzione centralizzata di energia, si sta passando a un modello basato sul paradigma della generazione distribuita, basata sul contributo di impianti di piccola e media taglia, alimentati principalmente da fonti rinnovabili e localizzati in prossimità dei consumatori finali.Nell’ambito di questo MOOC ci soffermeremo soprattutto sulle principali tecnologie per l’utilizzo delle fonti rinnovabili, che verranno descritte con approccio ingegneristico, partendo dalla descrizione dei principi fondamentali su cui si basa il loro funzionamento, analizzandone le principali caratteristiche tecniche e funzionali, e valutandone infine la fattibilità tecnico-economica.Toccheremo tuttavia anche il tema, non meno importante, dell’efficienza energetica, illustrando alcune delle tecnologie più interessanti e mature, tra le quali, ad esempio, la produzione combinata di energia elettrica e termica (cogenerazione).