ASSESSMENT AND SUSTAINABLE USE OF ENVIRONMENTAL RESOURCES

Obiettivi formativi

Obiettivi generali Il corso intende fornire le basi scientifiche e le conoscenze tecniche per sviluppare competenze interdisciplinari finalizzate alla valutazione della sostenibilità dell’utilizzo delle risorse rinnovabili ed esauribili e, in generale, di tutte le attività produttive. Attraverso la conoscenza e l’uso di strumenti e metodi per il monitoraggio ambientale, per la caratterizzazione dei carichi ambientali ed energetici dei cicli produttivi (LCA) e dei costi ambientali ad essi collegati (LCC), il corso, in accordo con i principi dell’economia circolare e con gli OSS n. 7, 11, 12 e 13 dell’AGENDA ONU 2030, si propone di analizzare gli impatti di prodotto e/o processo, perseguendo il controllo e il miglioramento delle prestazioni ambientali, anche allo scopo di implementare strumenti ad adesione volontaria quali le Etichettature Ecologiche e i Sistemi di Gestione Ambientale. Obiettivi specifici Conoscenza e capacità di comprensione Al termine del corso gli studenti saranno in grado di: ● definire gli elementi che identificano una crescita sostenibile; valutare quale uso delle risorse rinnovabili possa considerarsi sostenibile e come lo sfruttamento minerario e l’utilizzo delle risorse esauribili vadano analizzati in un’ottica di razionalizzazione e riduzione, senza trascurare l’ecocompatibilità dei processi di estrazione; ● conoscere la metodologia Life Cycle Assessment, identificandola come strumento di caratterizzazione del carico ambientale ed energetico lungo tutto il ciclo di vita di un prodotto/servizio e come strumento utile ad individuare i possibili interventi di mitigazione sugli impatti ambientali indotti, anche attraverso la riduzione delle materie prime e dell’energia utilizzate; ● conoscere la metodologia Life Cycle Costing come strumento di valutazione dei costi totali (privati e ambientali) lungo tutto il ciclo di vita di un prodotto/servizio; discernere le implicazioni legate alla sostituzione del criterio di “prezzo” di un bene con quello di “costo”, in un’ottica di economia circolare ● conoscere i sistemi di etichettatura ecologica e gli strumenti di management che consentono alle organizzazioni economiche e non di controllare gli impatti ambientali delle proprie attività, perseguendo il miglioramento continuo delle prestazioni ambientali; ● conoscere le tecniche di analisi delle immagini satellitari a media e alta risoluzione per caratterizzare il territorio e tutti i suoi componenti dal punto di vista qualitativo e quantitativo Capacità di applicare conoscenza e comprensione Al termine del corso gli studenti saranno in grado di: ● valutare la fattibilità economica dello sfruttamento e dell’utilizzo delle risorse esauribili e rinnovabili; ● sviluppare una LCA impostando le diverse fasi della metodologia: unità funzionale e confini di sistema, analisi di inventario (LCI) con la creazione di un modello analogico di sistema, identificazione degli input e output di processo, analisi e interpretazione dei dati relativi agli impatti risultanti (LCIA); ● impostare una ipotetica procedura di etichettatura ecologica di prodotto/servizio, scegliere la tipologia di etichettatura in funzione degli obiettivi e del gruppo di prodotto/servizio monitorato; creare indicatori di impatto al fine di semplificare l’informazione ottenuta e renderla fruibile anche ai non addetti ai lavori; ● utilizzare software di analisi di immagine per correggere radiometricamente e geometricamente immagini satellitari a diversa risoluzione; valutare gli elementi di copertura dal punto di vista qualitativo e quantitativo ed operare una fotointerpretazione di tali elementi; identificare immagini in composizioni di colore e “indici” che amplifichino le capacità interpretative, evidenziando le caratteristiche degli elementi di copertura. Autonomia di giudizio Attraverso la condivisione da parte del docente di presentazioni, documenti e pubblicazioni specifiche, il corso svilupperà negli studenti capacità di analisi e autonomia di giudizio, stimolando la valutazione dello specifico sistema trattato al fine di identificarne gli elementi di criticità e di miglioramento. Durante le lezioni saranno inoltre utilizzati software di LCA e di analisi di immagine per presentare casi applicativi, anche complessi, esortando gli studente alla discussione sulle ipotesi interpretative e sulle possibili soluzioni analitiche delle problematiche evidenziate. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di operare sugli argomenti trattati sia in autonomia che come componenti di un team. Abilità comunicative Il docente stimolerà le capacità comunicative degli studenti, invitandoli alla discussione e all’analisi sui temi e sui casi applicativi trattati. Capacità di apprendere La condivisione del materiale relativo al corso, la discussione e l’individuazione degli attori principali in riferimento ai temi trattati, l’identificazione di come i concetti di sviluppo sostenibile ed economia circolare vadano ad interagire con tutte le attività antropiche ed i processi produttivi e di consumo: tutto ciò contribuirà a sviluppare negli studenti una spiccata capacità di proseguire, in totale autonomia, lo studio e l’aggiornamento professionale e scientifico sulle tematiche trattate

Canale 1
ANDREA CAPPELLI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
LO SVILUPPO SOSTENIBILE E LE STRATEGIE D’AZIONE PER LA SOSTENIBILITÀ Definizioni ed evoluzione del concetto, programmi e regole, strumenti e azioni. Uso sostenibile delle risorse rinnovabili e non rinnovabili: le regole di Herman Daly per l'uso sostenibile delle risorse naturali, “Economy as an hourglass”, l'importanza delle risorse non rinnovabili nella vita di tutti i giorni, perché un uso efficiente delle risorse è essenziale, come utilizzare in modo sostenibile le risorse non rinnovabili. Il ruolo delle materie prime critiche (CRM) nella transizione energetica. L’approccio dell’UE per una crescita sostenibile, le strategie di sostenibilità dell’UE, il Green Deal europeo, gli obiettivi di sviluppo sostenibile (Sustainable Development Goals – SDG). Strumenti di politica e gestione dell’ambiente: Command and Control, Accordi Volontari, strumenti di gestione per la sostenibilità. Esternalità dei processi di produzione e consumo, l’internalizzazione delle esternalità. STRUMENTI DI SOSTENIBILITÀ Il Rapporto sullo Stato dell'Ambiente (RSA): finalità, attività per la sua implementazione, modelli per rappresentare l'informazione (PSR, DPSIR); il modello DPSIR e l'importanza dei diversi indicatori, strumenti e metodi, l'importanza del monitoraggio del territorio per l'acquisizione di informazioni aggiornate, risultati e ipotesi di intervento. Esempi di RSA. LCA - Life Cycle Assessment: cos'è il Life Cycle Assessment, definizione e differenti approcci della metodologia (cradle-to-grave, cradle-to-gate, gate-to-gate). L’approccio Life Cycle Thinking per il monitoraggio e la gestione dei processi produttivi, la Politica Integrata di Prodotto dell'UE. Origini ed evoluzione della metodologia. Standard di applicazione dell’LCA. Struttura e fasi di una LCA: Goal and Scope Definition, scopo dello studio, unità funzionale, confini di sistema; Life Cycle Inventory (LCI) e qualità dei dati; Life Cycle Impact Assessment (LCIA) e principali categorie d’impatto utilizzate nell’analisi; Life Cycle Interpretation e miglioramento del sistema produttivo; l’importanza di effettuare una LCA. Ecodesign ed Ecolabelling, le diverse tipologie di etichettature ecologiche: l'Ecolabel Europeo, la Dichiarazione Ambientale di Prodotto (EPD); indicatori ambientali, esempi di Product Category Rules e Dichiarazioni Ambientali di Prodotto per diversi gruppi di prodotti e servizi. Life Cycle Costing (LCC), Economia Circolare vs. Economia Lineare; Green Public Procurement (GPP). Sistemi di Gestione Ambientale e Ciclo di Deming. Esempi di applicazioni della metodologia LCA ai sistemi produttivi e di servizi, costruzione dell’Inventario, individuazione di categorie e indicatori di impatto. GEORISORSE E GIACIMENTI MINERARI. LE MATERIE PRIME CRITICHE (CRM) E IL LORO RUOLO NELLA TRANSIZIONE ENERGETICA L'importanza delle risorse minerarie non rinnovabili per la crescita economica, la ricerca della sostenibilità nelle attività minerarie, giacimenti minerari e processi metallogenici, elementi metallici e non metallici e loro minerali d’origine, il ciclo delle rocce, la classificazione genetica dei giacimenti minerari. Esempi di depositi magmatici, vulcanici, sedimentari e metamorfici. Valutazione economica di un giacimento minerario: il tenore minimo coltivabile (“cut off grade”) e i fattori naturali, tecnici ed economici da cui è determinato; ricerca operativa e parametrizzazione tecnico-economica di un giacimento minerario. Risorse e riserve, il percorso di trasformazione da risorse a riserve e viceversa. Caratterizzazione delle attività minerarie, prospezione mineraria, l’importanza della prospezione satellitare per la caratterizzazione geologica, geostrutturale e giacimentologica. Materie Prime Critiche (CRM) e loro ruolo nella transizione energetica sostenibile: definizione di CRM, la dipendenza dell’EU dalle CRM e la possibilità che possa presto sostituire quella dal petrolio. Il rapporto finale 2023 dell'UE sulle CRM: caratteristiche più rilevanti per determinare la criticità di una materia prima, la metodologia di valutazione, le materie prime critiche per l'UE. Azioni per limitare il grado di dipendenza dalle CRM nell’economia post-fossile. IL TELERILEVAMENTO PER LA CARATTERIZZAZIONE E IL MONITORAGGIO DELLE RISORSE AMBIENTALI Definizione, campi di applicazione; vantaggi e limiti. Sistemi di telerilevamento attivi e passivi, componenti di un sistema di telerilevamento passivo, le curve di riflettanza spettrale dei più comuni elementi superficiali (acqua, suoli, rocce, vegetazione), analisi delle informazioni multispettrali e costruzione delle curve di riflettanza spettrale; acquisizione e rappresentazione dei dati, metodi di elaborazione, miglioramento radiometrico delle immagini, georeferenziazione, “false color composites”, le immagini satellitari e la loro risoluzione geometrica, radiometrica, spettrale e temporale. Esempi di immagini telerilevate a media e alta risoluzione per l’identificazione e la caratterizzazione dello stato qualitativo degli elementi superficiali. Il monitoraggio dei cambiamenti nell’uso del suolo (Change Detection), dello stato di salute della vegetazione agricola e forestale, dell’inquinamento delle acque interne e oceaniche, degli incendi boschivi, dei suoli e delle rocce.
Prerequisiti
NESSUN PREREQUISITO SPECIFICO
Testi di riferimento
Presentazioni in PWP, dispense, documenti di approfondimento e articoli scientifici in italiano e inglese sugli argomenti trattati sono forniti dal docente nella Classroom del corso
Frequenza
LA FREQUENZA E' CONSIGLIATA, MA NON OBBLIGATORIA
Modalità di esame
ESAME ORALE
Bibliografia
- G.L. Baldo et al. - ANALISI DEL CICLO DI VITA - LCA, 268 pp., Edizioni Ambiente - M.A. Gomarasca - ELEMENTI DI GEOMATICA, 616 pp., Associazione Italiana di Telerilevamento - P. Zuffardi - Giacimentologia, Prospezione Mineraria, Problemi Geoambientali, 639 pp., Pitagora Editrice
Modalità di erogazione
La didattica si svolge con la presentazione agli studenti dei diversi argomenti del corso. Gli studenti vengono coinvolti dal docente nei diversi momenti della lezione al fine di creare una maggiore interattività sugli argomenti trattati
ANDREA CAPPELLI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
LO SVILUPPO SOSTENIBILE E LE STRATEGIE D’AZIONE PER LA SOSTENIBILITÀ Definizioni ed evoluzione del concetto, programmi e regole, strumenti e azioni. Uso sostenibile delle risorse rinnovabili e non rinnovabili: le regole di Herman Daly per l'uso sostenibile delle risorse naturali, “Economy as an hourglass”, l'importanza delle risorse non rinnovabili nella vita di tutti i giorni, perché un uso efficiente delle risorse è essenziale, come utilizzare in modo sostenibile le risorse non rinnovabili. Il ruolo delle materie prime critiche (CRM) nella transizione energetica. L’approccio dell’UE per una crescita sostenibile, le strategie di sostenibilità dell’UE, il Green Deal europeo, gli obiettivi di sviluppo sostenibile (Sustainable Development Goals – SDG). Strumenti di politica e gestione dell’ambiente: Command and Control, Accordi Volontari, strumenti di gestione per la sostenibilità. Esternalità dei processi di produzione e consumo, l’internalizzazione delle esternalità. STRUMENTI DI SOSTENIBILITÀ Il Rapporto sullo Stato dell'Ambiente (RSA): finalità, attività per la sua implementazione, modelli per rappresentare l'informazione (PSR, DPSIR); il modello DPSIR e l'importanza dei diversi indicatori, strumenti e metodi, l'importanza del monitoraggio del territorio per l'acquisizione di informazioni aggiornate, risultati e ipotesi di intervento. Esempi di RSA. LCA - Life Cycle Assessment: cos'è il Life Cycle Assessment, definizione e differenti approcci della metodologia (cradle-to-grave, cradle-to-gate, gate-to-gate). L’approccio Life Cycle Thinking per il monitoraggio e la gestione dei processi produttivi, la Politica Integrata di Prodotto dell'UE. Origini ed evoluzione della metodologia. Standard di applicazione dell’LCA. Struttura e fasi di una LCA: Goal and Scope Definition, scopo dello studio, unità funzionale, confini di sistema; Life Cycle Inventory (LCI) e qualità dei dati; Life Cycle Impact Assessment (LCIA) e principali categorie d’impatto utilizzate nell’analisi; Life Cycle Interpretation e miglioramento del sistema produttivo; l’importanza di effettuare una LCA. Ecodesign ed Ecolabelling, le diverse tipologie di etichettature ecologiche: l'Ecolabel Europeo, la Dichiarazione Ambientale di Prodotto (EPD); indicatori ambientali, esempi di Product Category Rules e Dichiarazioni Ambientali di Prodotto per diversi gruppi di prodotti e servizi. Life Cycle Costing (LCC), Economia Circolare vs. Economia Lineare; Green Public Procurement (GPP). Sistemi di Gestione Ambientale e Ciclo di Deming. Esempi di applicazioni della metodologia LCA ai sistemi produttivi e di servizi, costruzione dell’Inventario, individuazione di categorie e indicatori di impatto. GEORISORSE E GIACIMENTI MINERARI. LE MATERIE PRIME CRITICHE (CRM) E IL LORO RUOLO NELLA TRANSIZIONE ENERGETICA L'importanza delle risorse minerarie non rinnovabili per la crescita economica, la ricerca della sostenibilità nelle attività minerarie, giacimenti minerari e processi metallogenici, elementi metallici e non metallici e loro minerali d’origine, il ciclo delle rocce, la classificazione genetica dei giacimenti minerari. Esempi di depositi magmatici, vulcanici, sedimentari e metamorfici. Valutazione economica di un giacimento minerario: il tenore minimo coltivabile (“cut off grade”) e i fattori naturali, tecnici ed economici da cui è determinato; ricerca operativa e parametrizzazione tecnico-economica di un giacimento minerario. Risorse e riserve, il percorso di trasformazione da risorse a riserve e viceversa. Caratterizzazione delle attività minerarie, prospezione mineraria, l’importanza della prospezione satellitare per la caratterizzazione geologica, geostrutturale e giacimentologica. Materie Prime Critiche (CRM) e loro ruolo nella transizione energetica sostenibile: definizione di CRM, la dipendenza dell’EU dalle CRM e la possibilità che possa presto sostituire quella dal petrolio. Il rapporto finale 2023 dell'UE sulle CRM: caratteristiche più rilevanti per determinare la criticità di una materia prima, la metodologia di valutazione, le materie prime critiche per l'UE. Azioni per limitare il grado di dipendenza dalle CRM nell’economia post-fossile. IL TELERILEVAMENTO PER LA CARATTERIZZAZIONE E IL MONITORAGGIO DELLE RISORSE AMBIENTALI Definizione, campi di applicazione; vantaggi e limiti. Sistemi di telerilevamento attivi e passivi, componenti di un sistema di telerilevamento passivo, le curve di riflettanza spettrale dei più comuni elementi superficiali (acqua, suoli, rocce, vegetazione), analisi delle informazioni multispettrali e costruzione delle curve di riflettanza spettrale; acquisizione e rappresentazione dei dati, metodi di elaborazione, miglioramento radiometrico delle immagini, georeferenziazione, “false color composites”, le immagini satellitari e la loro risoluzione geometrica, radiometrica, spettrale e temporale. Esempi di immagini telerilevate a media e alta risoluzione per l’identificazione e la caratterizzazione dello stato qualitativo degli elementi superficiali. Il monitoraggio dei cambiamenti nell’uso del suolo (Change Detection), dello stato di salute della vegetazione agricola e forestale, dell’inquinamento delle acque interne e oceaniche, degli incendi boschivi, dei suoli e delle rocce.
Prerequisiti
NESSUN PREREQUISITO SPECIFICO
Testi di riferimento
Presentazioni in PWP, dispense, documenti di approfondimento e articoli scientifici in italiano e inglese sugli argomenti trattati sono forniti dal docente nella Classroom del corso
Frequenza
LA FREQUENZA E' CONSIGLIATA, MA NON OBBLIGATORIA
Modalità di esame
ESAME ORALE
Bibliografia
- G.L. Baldo et al. - ANALISI DEL CICLO DI VITA - LCA, 268 pp., Edizioni Ambiente - M.A. Gomarasca - ELEMENTI DI GEOMATICA, 616 pp., Associazione Italiana di Telerilevamento - P. Zuffardi - Giacimentologia, Prospezione Mineraria, Problemi Geoambientali, 639 pp., Pitagora Editrice
Modalità di erogazione
La didattica si svolge con la presentazione agli studenti dei diversi argomenti del corso. Gli studenti vengono coinvolti dal docente nei diversi momenti della lezione al fine di creare una maggiore interattività sugli argomenti trattati
  • Codice insegnamento10599950
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoIngegneria della Sicurezza e Protezione Civile - Safety and Civil Protection Engineering
  • CurriculumIngegneria della Sicurezza e Protezione Civile - Civile
  • Anno2º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDGEO/09
  • CFU6