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.

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.

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).

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:
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/

• 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....)

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.