Nel 2015 la CE ha adottato il Circular Economy Action Plan, aggiornato nel 2020, che ha definito 54 azioni che riguardano la produzione, il consumo e la gestione dei rifiuti, il mercato delle materie prime secondarie e la revisione delle normative sui rifiuti, con lo scopo di chiudere il cerchio del ciclo di vita dei prodotti attraverso un incremento del riciclo e del riuso, con importanti benefici per l'economia e l'ambiente. Il nuovo quadro normativo è entrato in vigore a Luglio 2018, con target specifici in merito alla gestione dei rifiuti solidi urbani ed alla raccolta differenziata ed al riciclaggio di specifiche categorie di rifiuti, al fine di promuovere il passaggio dalla economia del riuso alla Economia Circolare.

Lo studente deve acquisire capacità di lettura autonoma e di interpretazione dei dati relativi agli argomenti trattati nel programma e di utilizzo degli strumenti di calcolo (analisi di flussi di materia, bilanci energetici, analisi economica costi-benefici, indicatori di riciclaggio e di circolarità). Deve inoltre saper applicare le conoscenze acquisite per la comprensione e valutazione dell'implementazione del modello di Economia Circolare in un certo contesto, definire obiettivi concreti e misurabili e chiarire il ruolo dell’ingegnere nel progettare, realizzare e monitorare il raggiungimento delle azioni definite nel CE Action Plan.

Il corso richiede conoscenze base di Chimica Ambientale (caratteristiche fisico-chimiche degli inquinanti e loro destino nei comparti ambientali) e di Ingegneria Sanitaria Ambientale (trattamento delle acque potabili e reflue).

Definizione dei concetti di Economia Circolare e Sostenibilità Ambientale. Il New Circular Economy Action Plan e i Sustainable Development Goals dell'Agenda 2030 dell'ONU. Applicazione dei principi di Economia Circolare e Sostenibilità nei contesti urbano e industriale (analisi di casi studio). Il ruolo delle bioraffinerie: biomasse, biocombustibili, produzione di prodotti a elevato valore aggiunto e bioenergia (processi biologici e termochimici); valutazioni tecnico-economiche e ambientali relative alla implementazione in piena scala delle bioraffinerie. La gestione dei rifiuti urbani e speciali nel contesto italiano e europeo. Analisi comparativa della sostenibilità delle diverse modalità di gestione dei rifiuti. Analisi quantitativa e mediante business model canvas dei sistemi di gestione dei rifiuti solidi urbani in 10 comuni italiani (5,000-800,000 abitanti). La raccolta dei rifiuti: sistemi di raccolta, gestione di piattaforme di selezione mono/multi-materiale, filiere di trattamento delle diverse frazioni merceologiche (con analisi di casi studio). Valutazione di aspetti tecnici, economici e di sostenibilità (mediante LCA). Business model canvas. Economia Circolare e Materie Prime Secondarie e Critiche: schemi di processo e analisi di casi studio (bilanci di massa e di energia) relativi a valorizzazione di rifiuti solidi urbani, filiere di riciclaggio di rifiuti di plastiche, vetro, carta e cartone, metalli, legno, olii esausti, gomma e pneumatici, organico e altre biomasse di scarto, rifiuti tessili, rifiuti di apparecchiature elettriche e elettroniche, autoveicoli a fine vita, batterie a fine vita, rifiuti da scavo e demolizione, rifiuti medicali. Valutazioni tecnico-economiche relative alla implementazione in piena scala delle filiere di trattamento sopra citate. Business model canvas. Economia Circolare e depurazione delle acque reflue.

L'insegnamento è organizzato in attività didattica frontale (50 ore di lezione) e attività didattica innovativa (30 ore in totale): sono organizzate visite tecniche (12 ore totali, le visite saranno virtuali se non sarà possibile svolgerle in presenza) a impianti di trattamento rifiuti (i casi studio saranno inoltre analizzati e discussi a lezione) e seminari di relatori esterni (2-3 ore in totale). Sono utilizzate prevalentemente risorse didattiche online open access e aggiornate all'anno in corso. Gli studenti si cimenteranno in 2 progetti di gruppo (le attività si svolgeranno durante l'orario di lezione), che permetteranno loro di misurarsi con specifiche filiere di processo nell'ambito della Economia Circolare ed acquisire autonomia nella ricerca bibliografica, nell'analisi critica dei dati e nella discussione degli stessi. Successivamente altri 3 progetti di gruppo saranno avviati durante l'orario di lezione, con il supporto dei docenti e poi svolti in autonomia dagli studenti, e si concluderanno con una discussione alla presenza dei docenti e una relazione.

Materiale didattico: le slide saranno messe a disposizione degli studenti iscritti all’insegnamento sul portale della didattica. saranno inoltre messi a disposizione degli studenti report tecnici e pubblicazioni open access inerenti gli argomenti del programma.

Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Elaborato scritto prodotto in gruppo; Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti; Elaborato progettuale in gruppo;

L'accertamento delle conoscenze avverrà attraverso: - una prova scritta (durata 2 ore): costituita da 6 domande aperte di difficoltà variabile e punteggio indicato sul testo di esame. Non sarà consentito l'uso del materiale didattico durante la prova scritta. Punteggio massimo: 20/30; - prova orale: 2-3 domande, opzionale. Punteggio massimo: 3/30; - 5 progetti di gruppo (2 svolti interamente durante l'orario di lezione, 3 avviati in aula e completati in autonomia): gli studenti svolgeranno progetti di gruppo che saranno ultimati e presentati ai docenti entro il termine delle lezioni (i primi 2 con presentazione power point, gli altri 3 con relazione scritta o presentazione power point da 15 minuti), indipendentemente dalla data di appello in cui lo studente intende sostenere le prove scritta e orale. Punteggio massimo: 10/30, attribuito a tutti gli studenti del gruppo. Agli assenti durante i progetti di gruppo non sarà attribuito il punteggio relativo alla data di assenza. La valutazione finale terrà conto della prove scritta (e dell'orale, se sostenuto) e dei progetti di gruppo. Il voto finale sarà la media dei diversi accertamenti.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Elaborato scritto prodotto in gruppo; Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti; Elaborato progettuale in gruppo;

L'accertamento delle conoscenze avverrà attraverso: - una prova scritta (durata 2 ore): consentirà di accertare le conoscenze teoriche apprese e le competenze tecniche acquisite, sarà costituita da 6 domande aperte di difficoltà variabile e punteggio indicato sul testo di esame. Non sarà consentito l'uso del materiale didattico durante la prova scritta. Punteggio massimo: 20/30; - prova orale (opzionale): 2-3 domande, durata massima 20 minuti. Punteggio massimo: 3/30; - 5 progetti di gruppo (2 svolti interamente durante l'orario di lezione, 3 avviati in aula e completati in autonomia): al fine di verificare le competenze acquisite nel problem setting, gli studenti svolgeranno progetti di gruppo che saranno ultimati e presentati ai docenti entro il termine delle lezioni (presentazioni power point da massimo 15 minuti e/o breve relazione, secondo le indicazioni specifiche fornite dai docenti), indipendentemente dalla data di appello in cui lo studente intende sostenere le prove scritta e orale (opzionale). Punteggio massimo: 10/30, attribuito a tutti gli studenti del gruppo. Agli assenti durante i progetti di gruppo non sarà attribuito il punteggio relativo alla data di assenza. La valutazione finale terrà conto della prove scritta (e dell'orale, se sostenuto) e dei progetti di gruppo. Il voto finale sarà la media dei diversi accertamenti.