Insegnamenti

Obiettivi formativi

Scopo del corso è quello di fornire agli allievi le conoscenze di base e lo studio delle applicazioni delle principali operazioni e processi di rilevanza ambientale nel settore dell’Ingegneria delle Materie Prime Primarie e Secondarie. Particolare attenzione viene rivolta: i) allo studio dei parametri che influenzano la manipolazione ed il trattamento dei materiali solidi e delle sostanze granulari, sia di origine naturale (materie prime) che artificiale, provenienti cioè da materiali di scarto e/o prodotto giunti a fine ciclo vita (materie prime seconde), ii) ai problemi relativi alla minimizzazione dei consumi energetici; iii) ai processi di trattamento di tale tipologia di tali materiali, sia per quanto riguarda gli aspetti tecnici che tecnico-economici e iv) alle problematiche di rilievo e valutazione dell’impatto ambientale e territoriale di tali attività.

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi
Questo Modulo intende fornire allo studente le basi scientifiche delle relazioni tra l’acqua ed il clima, nel contesto della sostenibilità del ciclo dell’acqua attuale e futura per i proiettati scenari di riscaldamento globale.
Obiettivo formativo del modulo è pertanto quello di fornire agli studenti gli elementi conoscitivi atti ad inquadrare nel giusto contesto scientifico gli obiettivi dell’agenda 2030 relativi all’uso sostenibile della risorsa idrica, alla sua difesa e alla difesa dagli eventi idrologici estremi, al cambiamento climatico. Prendendo le mosse dalle proprietà fisico chimiche dell’acqua si approfondiscono i temi relativi al ciclo dell’acqua come regolatore del clima e degli ecosistemi, all’interazione del ciclo idro-sociale ed il suo impatto sul ciclo naturale dovuto al sovrasfruttamento ed all’inquinamento. Si introducono gli studenti alle tematiche relative al cambiamento climatico in relazione alla sostenibilità del ciclo dell’acqua evidenziando le caratteristiche di non linearità del sistema climatico, l’esistenza di soglie critiche e retroazioni. La descrizione degli strumenti per effettuare proiezioni future, le incertezze associate e le possibili azioni finalizzate al controllo della stabilità del sistema climatico e del ciclo dell’acqua ed alla mitigazione concludono il percorso formativo.

Conoscenza e capacità di comprensione
Comprendere e valutare, mediante un approccio interdisciplinare la complessa interazione fra sistema climatico e ciclo dell’acqua tenendo conto delle differenti scale spazio-temporale che caratterizzano tale interazione, da quella locale a scala di bacino a quella globale a scala dell’intero pianeta. Collocare pertanto il problema della sostenibilità del ciclo dell’acqua nel corretto contesto definito da questa ampia variabilità spazio temporale.

Obiettivi formativi

L’insegnamento è finalizzato all’acquisizione di una conoscenza di base sul tema della transizione energetica e delle tecnologie da utilizzare nel processo di decarbonizzazione imposto dalla Comunità Europea. In particolare si affronteranno i target previsti al 2030 per il risparmio energetico, per l’efficienza energetica e per le fonti di energia rinnovabili. Verranno esaminate le tecnologie più comuni, le loro caratteristiche funzionali, le problematiche relative al loro inserimento nel tessuto urbano, i criteri di scelta tecnico-economica tra le alternative possibili, la loro dislocazione e gli aspetti relativi agli incentivi economici. Saranno infine analizzati i collegamenti del tema energia con gli aspetti rilevanti, sociali, economici, ambientali.

Costituiscono argomenti dell’insegnamento:
- il PNRR del Next generation EU, il Piano di Azione per l'Energia e il Clima.
- tecnologie per la produzione dell’energia da fonti rinnovabili e disponibilità su scala territoriale e loro sviluppo in termini di capacità
- valutazione delle tematiche sull’efficienza energetica nel settore edilizio e industriale.

Capacità di:
- essere informati sull’influenza del territorio costruito sui principali impatti in tema di caratteristiche climatiche, risorse energetiche, inquinamento atmosferico
- valutare le esigenze ed i criteri di distribuzione sul territorio delle risorse energetiche e dei consumi di energia.

Obiettivi formativi

Obiettivi
Il modulo intende fornire le conoscenze di base in tema mobilità sostenibile per capire come misurare la sostenibilità di un sistema di trasporto, come migliorarla e quali tendenze la influenzeranno nel prossimo futuro. In particolare, si approfondirà il concetto di sostenibilità dei trasporti, saranno esaminati gli indicatori utili alla misura della sostenibilità, saranno forniti alcuni esempi di politiche dei trasporti (land use e pricing) ed esaminate le tendenze attuali di mobilità elettrica, condivisa, connessa e automatizzata, e il loro impatto sulla sostenibilità. Infine, si introdurrà il Piano Urbano della Mobilità Sostenibile (PUMS) con il caso studio del Sustainable University Mobility Plan della Sapienza.
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
● Descrivere le politiche di land-use e di pricing e i loro potenziali impatti sulla domanda di trasporto, sicurezza, ambiente, società, territorio
● Selezionare e utilizzare indicatori appropriati per misurare la sostenibilità di un sistema di trasporto
● Identificare le politiche di trasporto più idonee a migliorare la sostenibilità dei sistemi di mobilità

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi
Questo modulo intende fornire allo studente le basi del quadro giuridico delle politiche per la sostenibilità e per la protezione dell’ambiente, con particolare riguardo all’attività dell’amministrazione pubblica, attraverso lo studio delle normative europee e nazionali e dei principali approdi della giurisprudenza.
Oggetto di trattazione sintetica saranno in particolare i principi relativi alla disciplina amministrativa: a tutela dell’ambiente in generale; dell’energia e delle fonti rinnovabili, dei rifiuti; del servizio idrico.

Conoscenza e capacità di comprensione
Valutare, mediante un approccio critico, i condizionamenti e le opportunità per lo sviluppo sostenibile connessi al quadro istituzionale e regolatorio.

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi
Questo Modulo intende fornire allo studente le basi scientifiche delle relazioni tra l’acqua ed il clima, nel contesto della sostenibilità del ciclo dell’acqua attuale e futura per i proiettati scenari di riscaldamento globale.
Obiettivo formativo del modulo è pertanto quello di fornire agli studenti gli elementi conoscitivi atti ad inquadrare nel giusto contesto scientifico gli obiettivi dell’agenda 2030 relativi all’uso sostenibile della risorsa idrica, alla sua difesa e alla difesa dagli eventi idrologici estremi, al cambiamento climatico. Prendendo le mosse dalle proprietà fisico chimiche dell’acqua si approfondiscono i temi relativi al ciclo dell’acqua come regolatore del clima e degli ecosistemi, all’interazione del ciclo idro-sociale ed il suo impatto sul ciclo naturale dovuto al sovrasfruttamento ed all’inquinamento. Si introducono gli studenti alle tematiche relative al cambiamento climatico in relazione alla sostenibilità del ciclo dell’acqua evidenziando le caratteristiche di non linearità del sistema climatico, l’esistenza di soglie critiche e retroazioni. La descrizione degli strumenti per effettuare proiezioni future, le incertezze associate e le possibili azioni finalizzate al controllo della stabilità del sistema climatico e del ciclo dell’acqua ed alla mitigazione concludono il percorso formativo.

Conoscenza e capacità di comprensione
Comprendere e valutare, mediante un approccio interdisciplinare la complessa interazione fra sistema climatico e ciclo dell’acqua tenendo conto delle differenti scale spazio-temporale che caratterizzano tale interazione, da quella locale a scala di bacino a quella globale a scala dell’intero pianeta. Collocare pertanto il problema della sostenibilità del ciclo dell’acqua nel corretto contesto definito da questa ampia variabilità spazio temporale.

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi
Questo Modulo intende fornire allo studente le basi dello studio scientifico delle relazioni tra gli organismi e l'ambiente, e tra i diversi organismi, nel contesto dell'ecosistema nelle sue componenti viventi (biotiche) e fisiche (abiotiche).
Inoltre, si intende preparare lo studente all'applicazione dei principi ecologici nella gestione delle risorse naturali e dei Servizi Ecosistemici con un approccio volto a valorizzare lo sviluppo sostenibile in un contesto di Cambiamento Globale (cambiamenti climatici, inquinamento ambientale, cambiamento di uso del suolo) . Tali conoscenze sono state finalizzate all’uso di modelli e metodologie sperimentali per l’analisi, il monitoraggio, la gestione e il ripristino di ecosistemi naturali degradati. Tali problematiche si inquadrano nell'ambito di Direttive Europee, di Convenzioni e Protocolli Internazionali in materia ambientale, per la conservazione della Biodiversità, del Capitale Naturale, dei Servizi Ecosistemici e la promozione delle Nature-Based Solutions.

Conoscenza e capacità di comprensione
Valutare, mediante un approccio sperimentale condotto a differente scala spazio-temporale, la fornitura di Servizi Ecosistemici di regolazione, approvvigionamento e culturali, in ambiti territoriali naturali, urbani e agricoli.

Obiettivi formativi

Obiettivi formativi
Gli argomenti trattati nel modulo sono inquadrati nell’ambito degli obiettivi di sviluppo sostenibile dell’Agenda 2030 dell’ONU SDG 11 “Città e comunità sostenibili” e SDG 12 “Consumo e produzione responsabili”, con collegamenti anche con altri obiettivi, principalmente SDG8, SDG9, SDG13, SDG14 e SDG15. Saranno forniti agli studenti gli elementi per comprendere che il recupero e il riciclo delle materie prime dagli scarti prodotti nelle aree urbane (“Urban Mining”) rappresenta l’alternativa sostenibile allo sfruttamento delle risorse naturali non rinnovabili, ossia all’estrazione e al trattamento di minerali dai giacimenti minerari (“Ore Mining”). Inoltre, poiché i rifiuti sono costituiti da un sistema complesso di materiali che devono essere sottoposti a specifici processi di trattamento per essere separati tra loro e diventare materie prime secondarie, sarà fornito un inquadramento circa le principali tecnologie tradizionali e innovative utilizzate negli impianti di riciclo. Infine, saranno evidenziate le principali sfide e criticità con riferimento ad alcune filiere di riciclo per la produzione di materie prime secondarie.

Conoscenza e capacità di comprensione
Conoscere gli aspetti fondamentali della produzione e dell’uso sostenibile delle risorse e della gestione sostenibile dei rifiuti. Conoscere i principi dell'economia circolare, modello in cui il cerchio si chiude con la trasformazione dei rifiuti in risorse, attraverso strategie che siano efficaci da un punto di vista tecnico e convenienti sotto il profilo economico. Conoscere e valutare le principali problematiche e le sfide nel settore del riciclo anche ai fini del raggiungimento dei target fissati dall’Unione europea.

Obiettivi formativi

Obiettivi Generali
Gli obiettivi del corso sono:
introdurre le strutture fondamentali della programmazione e le basi del linguaggio di programmazione Python
introdurre alcuni metodi numerici fondamentali per la soluzione di alcuni problemi di maggior interesse nel settore dell’ingegneria meccanica (es. equazioni non lineari, sistemi lineari, equazioni differenziali, approssimazione e rappresentazione di dati, machine learning)
fornirne gli algoritmi risolutivi e relativa implementazione in ambienti di programmazione Python

Risultati
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di:
scrivere, compilare ed eseguire semplici programmi nel linguaggio Python che risolvono alcuni problemi test;
utilizzare ambienti di programmazione Python
implementare specifiche procedure numeriche
presentare i risultati in forma grafica e tabellare, al fine di favorirne l’interpretazione e la valutazione

OBIETTIVI SPECIFICI

1. Conoscenze e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Lo studente conoscerà le caratteristiche principali di alcuni dei metodi numerici utilizzati per risolvere problemi che nascono nei settori dell’ingegneria; acquisirà i concetti di base della programmazione e le basi del linguaggio di programmazione Python necessari per implementare e utilizzare i metodi numerici proposti

2. Conoscenze e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding): lo studente sarà in grado di formulare la soluzione di un problema in modo algoritmico e implementare semplici algoritmi utilizzando il linguaggio Python. Lo studente, inoltre, imparerà a tradurre i metodi numerici appresi in un algoritmo di calcolo scritto tramite in linguaggio di programmazione Python, a utilizzare tali algoritmi o librerie predefinite per risolvere semplici problemi applicativi, ad interpretare e analizzare i risultati.

3. Capacità di trarre conclusioni (making judgements): lo studente imparerà ad analizzare la correttezza di un programma Python; ad analizzare le prestazioni di un metodo numerico per la soluzione di alcuni problemi test, attraverso esperimenti numerici, con particolare riferimento all’analisi delle diverse fonti di errore, alla verifica dei risultati, al confronto dei risultati ottenuti usando metodi diversi. Al fine di conseguire questo obiettivo, saranno proposti esercizi svolti in aula dal docente, prove di autovalutazione svolte in autonomia dallo studente, esercitazioni di laboratorio guidate.

4. Abilità comunicative (communication skills): lo studente imparerà a descrivere in modo rigoroso le motivazioni che conducono alla selezione di un particolare procedimento numerico per la soluzione di uno specifico problema, il codice realizzato per implementare il metodo numerico selezionato, i risultati della sperimentazione numerica.

5. Capacità di apprendere (learning skills): allo studente saranno forniti gli strumenti necessari per pianificare i passi da eseguire per risolvere un problema e formularli in forma algoritmica; identificare le caratteristiche principali di un metodo numerico, usare metodi numerici di base, implementarli nel linguaggio di programmazione Python, valutare i risultati in modo critico sulla base delle diverse tipologie e fonti di errore aspettate, risolvere alcuni problemi applicativi.

Obiettivi formativi

Fornire agli studenti gli elementi di base per il dimensionamento di condotte in pressione, reti di condotte e canali per flussi in moto uniforme, permanente e vario.