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Processi di re-impiego e valorizzazione energetica

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A.A. 2020/21

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

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Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (Mechanical Engineering) - Torino
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Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/25 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
2018/19
Horizon 2020 è il più importante programma di Ricerca e Innovazione Europeo che, per i prossimi sette anni, aprirà un “orizzonte” di finanziamenti di quasi 80 miliardi di euro (dal 2014 al 2020). Questo strumento finanziario, tra le tante tematiche, ha intenzione di promuovere iniziative e opportunità per una nuova visione dell’ingegneria di processo, incoraggiando soluzioni innovative in tutti i settori ad alto valore aggiunto, cercando di rendere più agevole il dialogo tra università, enti pubblici, grandi aziende, PMI, start up, centri di ricerca e d’eccellenza, realtà in cui l’ingegnere del futuro dovrà impiegarsi. L'insegnamento si propone di fornire le conoscenze tecniche, i criteri economici e di impatto ambientale che consentano di delineare alternative di processo per il trattamento rigenerativo di reflui, scarti o byproducts, rifiuti con particolare attenzione alla loro valorizzazione energetica e di materia. Il corso fornirà “un orizzonte” in termini di approccio integrato e le capacità di pensare non più in termini di singolo processo a singolo output, ma un approccio sinergico che coinvolga tutto il sito produttivo o realtà industriali vicinali al fine di massimizzare le risorse in ingresso e ridurre il quantitativo di scarti in uscita dal sito produttivo. Coordinare il ciclo dei rifiuti significa gestire insieme ambiente, economia e territorio con consapevolezza collettiva e sociale.
Horizon 2020 is the most important European research and innovation program which, for the next seven years, will open a ”horizon” of financing of almost 80 billion Euros (from 2014-2020). This financial instrument, among others, will promote initiatives and opportunities towards a new vision of process engineering, while encouraging innovative solutions in all the high-added value sectors and attempting to make communication easier between universities, public organizations, large companies, PMI, start-ups and research centers of excellence, all of which are realities in which the engineer of the future will need to work. The course will supply the necessary technical knowledge as well as the economic and environmental impact criteria that will make it possible for these engineers to outline alternatives processes for the regenerating treatment of effluents, rejects or by-products and waste, paying particular attention to their energetic and material valorization. The course will offer a “horizon” in terms of integrated approach, and the capacity to reason, no longer in terms of single process for a single output, but with a synergetic approach that will involve the entire production site or the local industrial reality in order to maximize the input resources and reduce the quantity of waste exiting from the production site. Coordinating the waste cycle means managing the environment, the economy and the territory together from a collective and social awareness point of view.
Obiettivo del corso è far sì che l'allievo acquisisca le seguenti conoscenze: - identificazione degli scenari possibili atti a MINIMIZZARE LA GENERAZIONE DI SCARTI E RIFIUTI lavorando sia sull’ottimizzazione di processo, sia su strategie di recupero/riciclo da contesti industriali e civili, riducendo al minimo il ricorso alla discarica; - identificare le migliori tecnologie e SOLUZIONI PER LA VALORIZZAZIONE di scarti e sottoprodotti, valutandone sia la fattibilità sia la sostenibilità economica e ambientale; - tecnologie e processi per il RECUPERO DI MATERIA da rifiuti al fine di produrre molecole ad alto valore aggiunto; - identificazione, valutazione e comparazione delle diverse tecnologie possibili per la VALORIZZAZIONE ENERGETICA di rifiuti, scarti o byproducts; - essere in grado di leggere un programma di finanziamento e scrivere una PROPOSTA PROGETTUALE innovativa per l’ottenimento di finanziamenti pubblici.
The objective of the course is to make the student acquire the following abilities: To be able to identify possible scenarios in order to MINIMIZE THE GENERATION OF REJECTS AND WASTE, working on both the optimization of processes and on recuperation/recycling strategies in industrial and civil contexts, thus reducing resort to waste disposal sites to a minimum; To be able to identify the best technologies and SOLUTIONS FOR THE VALORIZATION of rejects and by-products, while evaluating the economic and environmental feasibility and sustainability aspects; To be able to use technologies and processes for the RECOVERY OF MATERIAL from waste in order to produce high-added value molecular products; To be able to identify, evaluate and compare the different technologies available for the ENERGETIC VALORIZATION of waste, rejects and by-products; To be able to read a financial program and write an innovative PROJECT PROPOSAL in order to obtain public funding.
Nessuno
-
Sviluppo sostenibile. Uso delle risorse, scelta delle materie prime. Strategie energetiche. Panorama internazionale e nazionale; prospettive. Riciclo e re-impiego di materiale di scarto. Processi di recupero di materia in contesti civili (riciclo acque grigie). Ciclo dei rifiuti. Gestione integrata dei RSU. Tecnologie e processi per il recupero di materia da rifiuti o sotto-prodotti industriali (carta, vetro, plastica, legno, alluminio, acciaio, ecc.). Processi di estrazione di molecole ad alto valore aggiunto. La frazione organica dei rifiuti. La digestione anaerobica e il compostaggio. Materie prime per i prodotti chimici e l’energia. Prodotti e processi a larga diffusione: carta, plastica, legno, cibo, vetro, metalli. Il ruolo del petrolio e la spesa energetica e chimica. Bilanci macroscopici di materia e energia negli scenari produttivi più comuni. Combustibili non rinnovabili e fonti fossili: cenni su produzione, costi e prospettive di sviluppo. Combustibili alternativi e fonti rinnovabili. Tecnologie e processi di produzione energetica da risorse rinnovabili. Recupero del contenuto energetico da rifiuti o scarti di natura solida (combustibili solido secondario, biomasse ligno-cellulosiche e/o oleaginose, energy crops). Processi termochimici per lo sfruttamento di biomasse di scarto (lavorazione del legno, industria alimentare, agraria).
Sustainable development. The use of resources, the choice of raw materials. Energetic strategies: International and national panorama; prospects. Recycling and re-use of reject material. Material recovery processes in civil contexts (recycling sewage/grey water). The waste cycle: Integrated management of Solid Urban Refuse. Technologies and processes for the recovery of industrial waste or by-product material (paper, glass, plastic, wood, aluminum, steel etc.). High-added value molecular extraction processes. The organic fraction of waste. Anaerobic digestion and composting. Raw materials for chemical products and energy. Widespread products and processes: paper, plastic, wood, food, glass and metals. The role of petroleum and the energetic and chemical costs. Macroscopic evaluations of materials and energy in the most common production scenarios. Non-renewable fuels and fossil sources: brief mention of the production, costs and prospects of development. Alternative fuels and renewable sources. Energy technologies and processes for renewable resources. Recovery of the energetic content of solid waste or rejects (secondary solid fuels, lignocellulose and/or oleaginous biomass, energy crops).Thermochemical processes for the exploitation of waste biomass (wood manufacturing, the food industry, agriculture).
Lezioni: Le tematiche proposte nel programma. Esercitazione: Verranno illustrate le modalità ottimali di scrittura di una proposta progettuale. Per redigere un progetto in maniera efficace e di alto livello qualitativo non basta scrivere una buona proposta, ma è necessario conoscere i relativi criteri di valutazione, a partire dall'eccellenza scientifica e considerando le ricadute del progetto. Gli studenti saranno divisi in piccoli gruppi e verrà fornita assistenza continua da parte del docente. Visite guidate (almeno una): Visita al polo ecologico. L' Acea Pinerolese Industriale SpA metterà a disposizione degli studenti le proprie competenze e le proprie tecnologie di eccellenza nel campo del trattamento della frazione organica dei rifiuti. Per maggiori informazioni: http://ambiente.aceapinerolese.it/PoloEcologico.html Visita al termovalorizzatore. TRM SpA offrirà la possibilità di conoscere da vicino il funzionamento dell’impianto e di capire come viene recuperata l’energia dai rifiuti non differenziabili o in altro modo recuperabili. Per maggiori informazioni: http://trm.to.it/
Lessons: The themes proposed in the program. Practical lessons: The students will be taught the best way to write a project proposal. In order to draw up a high quality level proposal in an effective way, it is not sufficient to just write a good proposal, it is also necessary to know the relative evaluation criteria, starting from the scientific excellence and considering the repercussions of the project. The students will be divided into small groups and will be given continuous assistance by the teaching staff. Guided visits (at least one): Visit to the Eco-platform. Acea Pinerolese Industriale SpA will make available to students their expertise and their excellent technologies in the field of the treatment of organic waste. For more information: http://ambiente.aceapinerolese.it/PoloEcologico.html Visit to the incinerator. TRM SpA will offer the opportunity to learn all about the operation of the system and to understand how the energy is recovered from waste that is not differentiable or otherwise recoverable. For more information: http://trm.to.it/
• Dispense del docente caricate sul portale della didattica. • Analisi del Rapporto Rifiuti dell’anno in corso (scaricabile dal sito della Regione Piemonte, o da altri portali internazionali). • Consultazione di siti web istituzionali (apat, enea, cobat, coeu, conai, coreve, cial....)
- The lecturers’ lecture notes will be made available on the didactic portal; - Analysis of the Waste Report of the current year (downloadable from the Regione Piemonte website, or from other international portals); - Consultations of institutional websites (APAT, ENEA, COBAT, CONAI, COREVE, CIAL …)
Modalità di esame: prova orale obbligatoria; elaborato scritto prodotto in gruppo;
L’esame finale è costituito da: - Un colloquio orale sul programma che possa valutare la conoscenza e la comprensione della materia, ovvero l’acquisizione delle competenze attese e la capacità di applicare le conoscenze acquisite. In particolare, potrà essere richiesta la descrizione dei processi presentati a lezione, l’analisi critica e la valutazione di differenti alternative processistiche e impiantistiche. Valutazione massima 24 punti. - La valutazione, facoltativa, del progetto sviluppato in gruppo da consegnarsi entro la fine del corso e che sarà sviluppato durante le esercitazioni durante il semestre. Valutazione massima 6 punti.
Exam: compulsory oral exam; group essay;
The final exam will consist of: An oral interrogation on the program in order to evaluate the knowledge and comprehension of the subject, in other words, on the acquisition of the expected expertise and the capacity to apply the acquired knowledge. In particular, the students could be asked to describe the processes dealt with during the lessons, make a critical analysis and/or evaluate the different process and plant alternatives. Maximum mark = 24. A facultative evaluation of the group developed project which should be handed in before the end of the course and which will be developed during the practical lessons throughout the semester. Maximum mark = 6.


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