72584 - PRINCIPI FISICI PER IL MONITORAGGIO ENERGETICO E AMBIENTALE

Scheda insegnamento

SDGs

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

Energia pulita e accessibile Agire per il clima La vita sulla terra

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce i fondamenti teorici ed applicativi delle tecniche per il monitoraggio energetico ed ambientale, con particolare attenzione a quanto richiesto dalle vigenti leggi e normative tecniche di settore. Lo studente acquisisce le conoscenze sui processi di produzione dell'energia, sia a scopo civile/abitativo, sia industriale e sui meccanismi di emissione, dispersione e reazione degli inquinanti nei diversi comparti ambientali. Lo studente acquisisce anche competenze nella valutazione dei rischi in ambito ingegneristico ed ambientale, utili per il corretto monitoraggio dell'efficienza dei processi, della loro sicurezza e degli impatti ambientali prodotti. Lo studente comprende, anche tramite esempi ed esperienze in campo, gli strumenti teorici e le conoscenze applicative per la progettazione di reti efficienti di monitoraggio energetico ed ambientale.

Programma/Contenuti

Programma: Richiami alle leggi fisiche fondamentali della trasmissione del calore. L'inquinamento ambientale prodotto dai sistemi energetici e le relative tecniche di mitigazione. Analisi e discussione degli incidenti di Chernobyl e Fukushima. I gas serra, i cambiamenti climatici globali ed i modelli dinamici applicati ai problemi ambientali e climatici. Richiami alle norme EPA, alle Direttive Europee ed alla normativa italiana. Norme sulle metodiche di campionamento, la progettazione delle reti di monitoraggio. L'inquinamento indoor e suo rapporto  con l'inquinamento esterno. Principi, tecniche e strumenti elettronici per: le analisi termografiche in campo ingegneristico, i campionamenti e le analisi di inquinanti ambientali. Cenni sulle equazioni fondamentali della fluidodinamica. Nozioni fondamentali di fisica della bassa atmosfera (troposfera). Teoria dei modelli di simulazione di tipo "gaussiano". Tecniche e strumenti elettronici per la rilevazione delle emissioni e delle concentrazioni di inquinanti. Nozioni di teoria generale dei trasduttori. Principi ingegneristici e tecniche di progettazione delle reti di monitoraggio ambientale. 

Testi/Bibliografia

Fondamentale sarà l'utilizzo degli appunti di lezione e di materiale didattico reso disponibile in rete.

Per ulteriori approfondimenti si consigliano:

- R.A. Serway, "Principi di Fisica", Vol. 1-2, Ed. Edises, Napoli 1996

- M. Bianchi, A. de Pascale, A. Gambarotta, A. Peretto, "Sistemi energetici", Vol. 3 - Impatto Ambientale, Pitagora Editrice, Bologna 2008

- P. Zannetti, “Air Pollution Modeling. Theories, Computational Methods and Available”. Springer, 1990. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4757-4465-1 (In particolare, i Capitoli: 1-3)

- M. J. Deaton, J. J. Winebrake, "Dynamic Modeling of Environmental Systems", Springer-Verlag, New York,  2000

- J.M. Wallace, P.V. Hobbs, “Atmospheric Science. An Introductory Survey", Academic Press, Elsevier Inc., II Edition, 2006.

- S.R. Hanna, G.A. Briggs, R.P.Hosker Jr.: Handbook on Atmospheric Diffusion”, U.S: Dept. Of Energy, NTIS, 1982, http://www.wmo.int/pages/prog/www/DPFSERA/documents/workbook.pdf

- E. de'Munari et al, "Linee guida per la predisposizione delle reti di monitoraggio della qualità dell'aria in Italia",http://www.isprambiente.gov.it/files/aria/lineeguidaretimonitoraggio.pdf

- R. Sozzi: “La micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti in aria”, http://www.isprambiente.gov.it/files/aria/micrometeorologiadispersioneinquinanti.pdf

 

Metodi didattici

Il corso è strutturato in lezioni frontali in aula nelle quali vengono presentati gli elementi teorici fondamentali. Alla presentazione teorica di ogni tema trattato fanno seguito diverse lezioni dedicate alla risoluzione di esercizi, problemi esemplificativi, discussione di casi di studio, esercitazioni pratiche all'uso di specifici strumenti.

Tutto ciò a sottolineare la natura applicativa della disciplina e per fare acquisire agli studenti i dettagli ed i metodi di utilizzo ed applicazione delle nozioni apprese.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova orale finale. Essa parte da un argomento a scelta dello studente, fra quelli svolti a lezione, eventualmente strutturato in una breve dissertazione scritta, che lo studente può preparare ed  esporre all'esame. Seguono alcune domande volte ad accertare l'acquisizione delle conoscenze scientifiche e tecniche impartite a lezione.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna luminosa, PC, videoproiettore.

Il materiale didattico presentato a lezione viene messo a disposizione dello studente in formato elettronico sul sito del docente.

Verranno svolti esercizi in classe e simulazioni al computer su casi di particolare interesse.

Saranno anche mostrati video didattici illustrativi di alcuni specifici argomenti, particolarmente interessanti dal punto di vista tecnico/scientifico.

Sono previste, se autorizzate, visite a centri di controllo della qualità dell'aria ed a postazioni di reti di monitoraggio della Regione Emilia Romagna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Massimo Andretta