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Water desalination: Processes, materials and the future

02TDDRW

A.A. 2022/23

Course Language

Inglese

Course degree

Doctorate Research in Ingegneria Civile E Ambientale - Torino

Course structure

Teaching	Hours
Lezioni	18
Esercitazioni in aula	2

Teachers

Teacher	Status	SSD	h.Les	h.Ex	h.Lab	h.Tut	Years teaching
Tiraferri Alberto	Professore Associato	ICAR/03	9	1	0	0	4

Teaching assistant

Espandi

Teacher	Status	SSD	h.Les	h.Ex	h.Lab	h.Tut
Fasano Matteo	Professore Associato	ING-IND/10	4	1	0	0
Morciano Matteo	Ricercatore L240/10	ING-IND/10	5	0	0	0

Context

SSD	CFU	Activities	Area context
* N/A *

Statistiche superamento esami

Presentazione
Course description

Il corso presenta aspetti teorici e pratici delle tecnologie di dissalazione di acqua. Vengono discussi i fenomeni termodinamici e di trasporto che governano la produzione di acqua dolce da acqua salina. Vengono presentate le tecnologie di dissalazione esistenti e futuri, con particolare attenzione alla separazione a membrana e alla separazione termica: vengono evidenziati i fattori tecnologici, economici e ambientali che limitano le prestazioni o la fattibilit� di questi sistemi. Saranno discussi anche i materiali e le tecnologie emergenti per la dissalazione. Il corso � organizzato nell'ambito del CleanWaterCenter, il centro interdipartimentale del Politecnico di Torino dedicato alla ricerca e all'innovazione delle tecnologie di trattamento delle acque.

The course provides theoretical and practical aspects of water desalination technologies. Fundamental thermodynamics and transport processes which govern the creation of fresh water from saline water are discussed. The technologies of existing and future desalination systems are presented, with a focus on membrane-based separation and thermal separation: technological, economic, and environmental factors which limit the performance or the affordability of these systems are highlighted. Emerging materials and technologies for desalination will be also discussed. This course is organized within the framework of the CleanWaterCenter, the interdepartmental center of Politecnico di Torino devoted to research and innovation of water treatment technologies.

Prerequisiti
Pre-requirements

Nessuno

None

Programma
Course topics

NB: il corso � tenuto in lingua inglese. Introduzione alle acque saline e alla dissalazione Caratteristiche delle acque saline (e di mare in particolare). Composizioni, concentrazioni e pressione osmotica. Energia di Gibbs e attivit� chimica. Lavoro di separazione. Osmosi inversa (RO): ingegneria del sistema RO. Fouling. Energia di separazione in RO. Economia e impatti ambientali degli impianti di dissalazione basati su RO. Materiali utilizzati nelle membrane RO. Processi innovativi basati su separazione a membrana. Dissalazione termica convenzionale. Dissalazione solare. Visita ad un impianto di dissalazione ad assorbimento. Tecnologie di dissalazione termica passivi. Sistemi ibridi per la dissalazione Zero Liquid Discharge. Analisi exergetica di sistemi di dissalazione. Materiali emergenti per processi di dissalazione.

Introduction to saline waters and desalination Characteristics of saline waters and seawater in particular. Compositions, concentrations, and osmotic pressure. Gibbs energy and chemical activity. Work of separation. Reverse osmosis (RO): RO system engineering. Fouling. Energy of separation in RO. Economics and environmental impacts of RO-based desalination plants. Materials used in RO membranes. Innovative membrane-based processes. Conventional thermal desalination. Solar desalination. Visit to a sorption-based desalination plant. Passive thermal desalination technologies. Hybrid systems for Zero Liquid Discharge desalination. Exergy analysis of desalination systems. Emerging materials for desalination processes.

Tipo di erogazione
Tipo di erogazione

In presenza

On site

Modalit� d'esame
Modalit� d'esame

Presentazione orale

Oral presentation

Periodo Didattico
Periodo Didattico

P.D.1-1 - Gennaio

P.D.1-1 - January

Informazioni aggiuntive
Additional information

Le lezioni saranno tenute in "modalit� intensiva" e in lingua inglese: circa 4 ore a settimana per 5 settimane consecutive tra met� gennaio e febbraio. L'esame preveder� una piccola ricerca su una tematica da scegliere tra un ventaglio di opzioni proposte dai docenti, da svolgere individualmente o in gruppo, e una breve presentazione durante una sessione congiunta da tenere in lingua inglese. Maggiori informazioni sull'orario e sulle aule per le lezioni verranno fornite agli studenti iscritti alcune settimane prima dell'inizio del corso.

Classes will be held in "intensive mode" and in English: approximately 4 hours per week for 5 consecutive weeks between the middle of January and all February. The exam will include a small research on a topic to be chosen from a range of options proposed by the instructors, to be carried out individually or in groups, and a short presentation during a joint session, to be held in English, . More information about the schedule and the rooms for the classes will be provided a few weeks before the start of the course to the registered students.