Ingegneria Energetica - Energy Engineering

PARTE I: FONDAMENTALI Termodinamica Termodinamica chimica Cinetica chimica PARTE II: LA COMBUSTIONE CLASSICA Combustione termica e chimica Meccanismo Accensione Propagazione Stabilità Detonazione e deflagrazione La fiamma della candela Altri tipi di fiamma PARTE III: COMBUSTIONE SOSTENIBILE Combustione di biomasse e biocarburanti Confronto tra combustibili fossili e biocarburanti Processi chimici: Gassificazione Processi biochimici: Digestore anaerobico Combustione catalitica Reazione catalitica Catalizzatori Applicazioni: pulizia dei gas di scarico delle auto; turbine a gas sostenibili Combustione elettrochimica (celle a combustibile) Fondamenti: Conduttori elettrici; Termodinamica elettrochimica Celle a combustibile a bassa temperatura: AFC, PAFC, PEFC, DMFC, DCFC, MFC Celle a combustibile ad alta temperatura: MCFC, SOFC Efficienza di una cella a combustibile Produzione di idrogeno Stoccaggio dell'idrogeno Combustione nucleare (Fusione e Fissione) Termodinamica nucleare Modelli teorici decade Fissione Fusione Gestione dei rifiuti radioattivi Combustione controllata Sensori chimici: tecnologie ausiliarie per il controllo di processi sostenibili e il monitoraggio ambientale Fondamenti e classificazione dei sensori chimici Applicazioni Sensori chimici resistivi PARTE IV: CHIMICA AMBIENTALE Interazione tra luce e materia Chimica nell'atmosfera pulita Chimica nell'atmosfera inquinata Effetto sugli esseri umani Effetto climatico PARTE V: LABORATORIO CEA per lo studio dell'equilibrio chimico CANTERA per lo studio della cinetica chimica Fenomeni fisici di una candela PARTE VI: ATTIVITÀ DI COMPITI A CASA Report e presentazione in Power Point dell'attività svolta a casa

Gli studenti del corso non necessitano di prerequisiti poiché gli argomenti fondamentali di termodinamica, fluidodinamica, trasporto della materia e chimica necessari per la comprensione del corso verranno sviluppati in aula.

LIBRO DI RIFERIMENTO PRINCIPALE: “Combustion”, I.Glassman and R.A.Yetter ALTRI LIBRI DI RIFERIMENTO: “Fuel Cell Handbook”, J.H.Hirschenhofer, D.B.Stauffer, R.R.Engleman and M.G. Klett “Modern Nuclear Chemistry”, W.D.Loveland, D.J.Morrisey and G.T.Seaborg “Introduction to Catalytic Combustion”, R.E.Hayes and S.T.Kolaczkowski “Chemical sensing with solid state devices”, M.J.Madou and S.R.Morrison “Environmental Chemistry”, C.Baird and M.Cann “Physical Chemistry”, P.Atkins

Si consiglia fortemente la frequenza in modo da comprendere appieno gli argomenti del programma.

L’esame prevede un lavoro didattico da svolgere durante il semestre e un esame scritto finale. Il lavoro didattico ha lo scopo di favorire una migliore comprensione degli argomenti trattati nel corso e di fornire allo studente le competenze necessarie per l’utilizzo autonomo del programma di calcolo CANTERA. In alternativa al lavoro didattico sperimentale con il software CANTERA, è possibile svolgere un lavoro didattico compilativo su un argomento a piacere inerente al corso. La valutazione del lavoro didattico sarà effettuata durante l’ultima settimana del corso, durante la quale gli studenti dovranno consegnare una relazione in Word sull’argomento scelto ed esporre il lavoro in aula con una presentazione in PowerPoint. L’esame scritto è costituito da tre domande a risposta aperta da svolgere in 45 minuti. Gli studenti, che supereranno la prova scritta con esito positivo e non hanno svolto il lavoro didattico assegnato a fine corso, dovranno superare una breve prova orale prima di poter verbalizzare il voto.

Il corso verrà tenuto in presenza e si consiglia fortemente la frequenza in modo da comprendere appieno gli argomenti del programma.