Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio - Environmental Engineering

ll corso da 6 CFU fornisce una panoramica quantitativa, ma accessibile delle tecnologie e delle pratiche di ingegneria delle energie rinnovabili che trasformeranno i sistemi di approvvigionamento energetico nei prossimi anni. Il programma acquisisce informazioni approfondite sulle risorse energetiche primarie, ovvero eolica, idroelettrica, solare termica, fotovoltaica, oceanica, bioenergia e geotermica. Insegna agli studenti a ibridare le proprie capacità e conoscenze in vari campi della fisica e delle tecnologie. Il corso descriverà le tecnologie coinvolte, la teoria di base e il modo in cui i progetti vengono sviluppati, costruiti e gestiti. Il programma coinvolgerà gli studenti con esempi, presentazioni e discussioni di progetti di prova reali: gli studenti impareranno a calcolare la produzione di schemi di energia rinnovabile e costruire un modello di business con valore a lungo termine. Il programma dedicherà particolare attenzione ai processi autorizzativi degli impianti di energia rinnovabile e alle problematiche ambientali. Infine, durante il programma, diversi tutorial presenteranno software commerciale ampiamente utilizzato nel settore. Il corso supporterà gli studenti di una vasta gamma di discipline e garantirà che ricevano l'ampia comprensione essenziale per una carriera di successo nel settore. Obiettivo principale del corso è fornire agli studenti le basi per identificare e definire soluzioni energetiche alternative e rinnovabili per un dato caso di studio dal punto di vista ambientale, energetico ed economico. Le principali conoscenze acquisite saranno: Conoscenza di base delle risorse energetiche alternative. Conoscenza dello stato delle riserve e dei consumi energetici. Fondamenti di problemi legati all'uso delle diverse forme di energia. Conoscenze relative alle principali soluzioni per il risparmio energetico e l'incremento dell'efficienza energetica in ambienti civili e industriali Conoscenza di base degli aspetti normativi e degli incentivi esistenti nel campo della produzione energetica e del risparmio energetico Le principali competenze da acquisire saranno: Identificare la soluzione energetica adatta per un caso applicativo, considerando gli aspetti tecnici, economici e ambientali. Individuare soluzioni adeguate per il risparmio energetico in vari ambiti. Sapere come definire la pianificazione energetica e scegliere le fonti energetiche più adatte al caso di studio. Saper valutare le problematiche ambientali degli impianti ad energia tradizionale e rinnovabile. Il corso spiegherà quanto segue: L'energia nel mondo moderno La risorsa energia solare Energia eolica Energia idroelettrica Sistemi solari termici Sistemi fotovoltaici Energia marina Bioenergia Energia geotermica Sviluppo e valutazione di progetti di energia rinnovabile Sistemi di energia elettrica

I prerequisiti includono conoscenze di base di fisica, termodinamica, fluidodinamica e leggi dell'elettricità

Dispense Nicholas Jenkins, Janaka Ekanayake, Renewable Energy Engineering, Cambridge University Press John, Tony Weir, Renewable Energy Resources, Routledge Mehmet Kanoglu, Yunus A. Cengel, John M. Cimbala, Fundamentals and Applications of Renewable Energy, McGraw Hill Andrea Bartolazzi –Le Energie Rinnovabili – Hoepli Rodolfo Pallabazzer – Sistemi Eolici – Rubettino Francesco Groppi e Carlo Zuccaro – Impianti Solari fotovoltaici a norme CEI –Editoriale Delfino Orio De Paoli – Sistemi solari fotovoltaici e termici – Celid. Mario A. Cucumo – Ingegneria Solare, Principi ed applicazioni – Pitagora Editrice Bologna.

Il corso è organizzato in lezioni frontali ed esercitazioni pratiche. Le esercitazioni (circa il 30% di ciascun credito) sono finalizzate all'applicazione delle metodologie generali presentate a lezione. Durante le lezioni pratiche è richiesta la partecipazione attiva degli studenti. Alcune ore sono dedicate ad un'introduzione di base ai programmi di simulazione su computer.

La prova prevede domande aperte relative ad argomenti teorici nonché semplici problemi ispirati ad applicazioni numeriche discusse durante le esercitazioni. Prima dell'esame è obbligatorio che gli studenti consegnino relazioni scritte che descrivano la soluzione adottata e i risultati commentati delle applicazioni numeriche. L'esame valuta la capacità dello studente di: - descrivere il principio di funzionamento e lo stato dell'arte delle principali tecnologie rinnovabili; - giustificare le prestazioni tipiche di vari impianti basati su fonti energetiche rinnovabili sia in fase di progettazione che in condizioni fuori progettazione; - commentare la competitività economica delle diverse soluzioni; - redigere schemi impiantistici semplificati. L'esame consiste in tre esercizi da svolgere in un'ora e mezza. Successivamente è previsto un esame orale su tutto il programma. Il voto finale è la media tra la prova scritta e la prova orale.

Il corso è organizzato in lezioni frontali ed esercitazioni pratiche. Le esercitazioni (circa il 30% di ciascun credito) sono finalizzate all'applicazione delle metodologie generali presentate a lezione. Durante le lezioni pratiche è richiesta la partecipazione attiva degli studenti. Alcune ore sono dedicate ad un'introduzione di base ai programmi di simulazione su computer.