98204 - CIRCULAR ECONOMY AND LIFE CYCLE THINKING

Anno Accademico 2021/2022

  • Docente: Monia Niero
  • Crediti formativi: 12
  • Lingua di insegnamento: Inglese

Conoscenze e abilità da conseguire

L’insegnamento mira a proporre allo studente attività progettuali interdisciplinari di ecodesign e applicazione della circolarità nella prospettiva di una più efficace transizione ecologica industriale ed urbana. Alla fine del corso lo studente acquisisce competenze sul concetto di economia e bioeconomia circolare e di come questo si declini nella gestione delle risorse e delle materie prime e seconde di interesse industriale e nei processi industriali, nella valutazione degli impatti ambientali nel ciclo di vita di prodotti e processi, nel riciclo e la valorizzazione rifiuti (ad es. RAEE, pannelli solari, batterie, plastiche), nella rigenerazione ecologica ambientale e urbana.

Contenuti

L´insegnamento consiste in 4 moduli con il seguente contenuto

Modulo 1

Introduzione al concetto di economia circolare (EC): differenti definizioni e concetti dai quali il concetto di economia circolare si é sviluppato (ad esempio cradle to cradle, simbiosi industriale, performance economy); esempi di implementazione in vari settori industriali, limitazioni del concetto di economia circolare e sfide relative alla sua implementazione pratica

Circular Product Design, modelli di business circolari e progettazione di product service systems

Introduzione al concetto di Life Cycle Thinking, metodologia Life Cycle Assessment (LCA) in accordo agli standard ISO 14040-44: definizione di obiettivo e campo di applicazione, analisi di inventario, valutazione degli impatti ambientali, interpretazione del ciclo di vita

Indicatori di circolaritá e metriche per valutare strategie di economia circolare a livello di prodotto e organizzazione: esempi di implementazione, benefici e sfide di un uso combinato di LCA e indicatori di circolaritá

 

Modulo 2

Il modulo affronta gli argomenti necessari ai fini della comprensione e dell’analisi di tutti quei parametri che caratterizzano un edificio ad altissima efficienza energetica. Allo studente viene offerta l’opportunità di apprendere le nozioni minime che ruotano attorno ai cosiddetti edifici NZEB (Nearly Zero Energy Building) che mirano a consumare una energia fossile prossima allo zero. Nello specifico, lo studente potrà analizzare e valutare, con opportuni strumenti tecnici, le prestazioni termiche dell’involucro edilizio (opaco e finestrato), con la possibilità di confrontare i materiali tradizionali con quelli più innovativi. Gli impianti tecnici saranno affrontati in modo puntuale e preciso al fine di comprendere ed analizzare le differenze di efficienza energetica tra i vari sistemi e sottosistemi di impianti anche con particolare attenzione a quelli che sfruttano le fonti energetiche rinnovabili. Da queste differenze, allo studente viene offerta la possibilità di valutare i parametri energetici più importanti necessari per definire e caratterizzare un qualsiasi edificio e collocarlo nel contesto energetico richiesto dalla legislazione vigente nazionale e dalle Direttive Europee. Il modulo comprende anche numerose esercitazioni pratiche dove lo studente dovrà approcciarsi con alcuni casi studio i quali comprendono sia edifici di nuova costruzione che edifici esistenti oggetto di ristrutturazione ai fini di massimizzare il risparmio energetico.

 

Modulo 3

Il modulo illustra i differenti componenti che costituiscono un impianto elettrico tradizionale, un impianto fotovoltaico e un impianto eolico. Inoltre vengono presentati i piú comuni sistemi di stoccaggio in ambito elettrico, dal punto di vista delle applicazioni e differenti componenti. 

L´attenzione viene focalizzata sui materiali utilizzati nei vari componenti costitutivi di queste tecnologie e sul loro smaltimento ed eventiale riciclo a fine vita.

Contenuti

1 Electrical power systems

- Structure of an electrical system

- Components: overhead lines, cables, transformers, machines.

- Construction materials

2. Photovoltaic power plants

- Technologies

- Construction components and materials

- Disposal and recycling

3. Wind power plants

- Technologies

- Construction components and materials

- Disposal and recycling

4. Storage systems

- Technologies

- Construction components and materials

- Disposal and recycling

5. Other renewable sources

 

Module 4

The module is addressed to introduce the Positive Energy Districts (PED): initiatives at European level to enable the implementation and dissemination of PED, calculation of the energy demand, production at district level and CO2 emissions, engagement of the local stakeholder and citizen in the PED development, technological solution for PED implementation and examples of PED in Europe.

Starting from PED, the module will focus on Renewable Energy Communities (REC) and the transposition of REDII directive in Italy, dealing with renewable energy production, sustainable mobility, digital and green solution at district level to enhance the flexibility of the electric system and create Energy Communities to accelerate the energy transition in cities.

The students will be asked to work together in working group activities for the development of innovative business models and find solution for the implementation of PED and REC.

Testi/Bibliografia

Slides e una selezione di articoli scientific verranno messi a disposizione degli studenti.

Una lista di opportuni riferimenti bibliografici verranno messi a disposizione per supportare le lezioni

Metodi didattici

Il corso é suddiviso in 4 moduli (40 ore per il modulo 1, 40 ore per il modulo 2, 20 ore per il modiulo 3 e 20 ore per il modulo 4)

Gli argomenti del corso verranno trattati sia dal punto di vista teorico che dal punto di vista pratico, fornendo esempi e in alcuni casi attarverso discussioni in aula

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Ogni modulo prevede lo svolgimento una esercitazione, a cui fará seguito un unico esame orale finale

Strumenti a supporto della didattica

Gli strumenti a supporto della didattica sono disponibili su https://virtuale.unibo.it

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Monia Niero

Consulta il sito web di Cosimo Marinosci

Consulta il sito web di Juan Diego Rios Penaloza

Consulta il sito web di Claudia Carani

SDGs

Energia pulita e accessibile Imprese innovazione e infrastrutture Città e comunità sostenibili Consumo e produzione responsabili

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.