L’insegnamento si propone di fornire allo studente le conoscenze di base relative ad alcuni degli strumenti (nello specifico, la valutazione del ciclo di vita (LCA) e la valutazione di impatto sulla salute (HIA)) necessari a garantire un’elevata sostenibilità ambientale delle attività antropiche. L’LCA è una metodologia analitica che si pone l’obiettivo non solo di valutare l’impatto ambientale di un prodotto o di un servizio durante tutto il suo ciclo di vita, ma anche di monitorare e migliorare l’efficienza energetica e l'uso delle materie prime coinvolte nel processo. La LCA, che esegue una valutazione su scala regionale/globale, deve essere affiancata da uno strumento, come l'HIA, che invece opera su una scala più locale. La combinazione dei due strumenti rappresenta un percorso sempre più necessario per il conseguimento di un elevato grado di sostenibilità ambientale e del contenimento degli effetti negativi delle attività industriali/antropiche sull'ambiente, sulla salute umana e sul pianeta. L’insegnamento offre un approccio fortemente trans-disciplinare per affrontare un problema di crescente preoccupazione, ossia il livello di sostenibilità di un'ampia gamma di industrie (dalla produzione di acciaio e cemento all'elettronica e ICT, dall'aerospaziale ai processi biotecnologici e biomedici) e attività antropiche (lavori di costruzione, recupero di siti dismessi, bonifica di siti inquinati, trattamenti finali di effluenti gassosi e acque reflue). L'insegnamento è aperto a studenti con diversi background ingegneristici.

Con un'enfasi sugli strumenti ingegneristici che possono supportare gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile, ci si aspetta che lo studente: - Comprenda cosa si intende per sviluppo sostenibile e come i concetti di sostenibilità siano applicati ai contesti industriali e ai progetti ingegneristici; - Acquisisca una comprensione di base degli effetti delle attività industriali/antropiche sull'ambiente, su scala locale e globale (in particolare l'inquinamento dell'aria, dell'acqua, del suolo; la generazione di rifiuti; l'emissione di gas serra); - Acquisisca familiarità con i fondamenti della comunicazione ambientale; - Acquisisca conoscenze fondamentali delle strategie per la prevenzione e il controllo dell'inquinamento attraverso l'applicazione delle migliori tecniche disponibili; - Conduca una valutazione del ciclo di vita e interpreti i risultati nel contesto di un'economia più circolare ed efficiente nell'uso delle risorse; - Conduca valutazioni dell'impatto sulla salute relative a diverse attività antropiche.

I fondamenti dell'analisi matematica, della fisica e della chimica insegnati durante il primo anno.

Introduzione ai concetti generali di sostenibilità ambientale dei processi produttivi: gerarchia nelle azioni di protezione ambientale, valutazione dell'impronta ecologica dell'economia globale, "limiti planetari", attori e strumenti nei processi di prevenzione dell'inquinamento, cenni sulla legislazione ambientale pertinente alla prevenzione integrata dell'inquinamento, migliori tecniche disponibili per la prevenzione e il controllo dell'inquinamento, cenni sugli strumenti economici per la gestione ambientale delle imprese e delle esternalità, introduzione agli strumenti informativi e alla "moral suasion". Valutazione del ciclo di vita: note storiche, norme di riferimento (ISO 14040 e ISO 14044) e linee guida (ILCD Handbook, linee guida PEF) e fasi di un'analisi LCA: (i) definizione degli obiettivi e dell'ambito, (ii) analisi dell'inventario, (iii) LCIA, valutazione dell'impatto del ciclo di vita (iv) interpretazione. Focus su LCIA, analisi degli impatti nel ciclo di vita: schema concettuale, definizione delle aree di protezione, categorie di impatto e meccanismi ambientali, unità di misura degli impatti, livello di analisi (mid-point, end-point), orizzonte temporale dell'analisi e teoria di Douglas dei “gruppi sociali”. Descrizione dei meccanismi ambientali: riscaldamento globale, riduzione della concentrazione di ozono stratosferico, inquinamento urbano (smog fotochimico), tossicità, acidificazione degli ambienti terrestri e acquatici, eutrofizzazione, riduzione della disponibilità delle risorse. Valutazione dell'Impatto sulla Salute (HIA): integrazione delle conoscenze sullo stato ambientale e sanitario con la stima degli effetti potenziali che particolari progetti producono sulle matrici ambientali, influenzando a valle la salute della popolazione. L'HIA sarà effettuata utilizzando due approcci complementari: la valutazione del rischio tossicologico e/o cancerogeno e la valutazione epidemiologica, fattibile quando sono disponibili funzioni epidemiologiche dose-risposta. Entrambi gli approcci saranno illustrati anche attraverso studi di caso relativi alla valutazione del rischio sanitario di alcune attività antropiche. Gli studenti svilupperanno due progetti di gruppo (uno su LCA e uno su HIA) su un processo di loro interesse (validato dai docenti).

L’insegnamento si articolerà su 30 ore di lezioni teoriche e 30 ore di esercitazioni di laboratorio, queste ultime dedicate all'apprendimento di software per effettuare analisi LCA (SimaPro, OpenLCA, ..., 21 ore) e programmi di calcolo per effettuare valutazioni dell'impatto sulla salute (9 ore).

Slides; Esercitazioni di laboratorio; Esercitazioni di laboratorio risolte; Strumenti di collaborazione tra studenti;

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group project;

... Modalità di verifica dell’apprendimento: esame orale con discussione dei due progetti di gruppo riguardanti l’LCA e l'HIA + due domande riguardanti gli argomenti trattati nelle lezioni teoriche. Per poter sostenere l'esame orale finale, è necessaria la consegna preliminare delle relazioni dei progetti di gruppo che verranno discusse all’esame. Una valutazione positiva della discussione dei progetti di gruppo durante l'esame orale darà allo studente la possibilità di ottenere un punteggio iniziale di 24/30, che può essere aumentato con le successive due domande riguardanti gli argomenti trattati nelle lezioni teoriche.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.