Insegnamento CLIMA ED ENERGIA

Nome del corso di laurea Planet life design
Codice insegnamento A001927
Sede ASSISI
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Maria Dolores Morelli
CFU 19
Regolamento Coorte 2021
Erogato Erogato nel 2021/22
Erogato altro regolamento
Anno 1
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

CAMBIAMENTI CLIMATICI

Codice A001930
Sede ASSISI
CFU 5
Docente responsabile Paolina Bongioannini Cerlini
Docenti
  • Paolina Bongioannini Cerlini
Ore
  • 45 Ore - Paolina Bongioannini Cerlini
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore FIS/06
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento L'insegnamento è svolto in lingua italiana
Contenuti Analisi generale della Atmosfera: Concetti di base. Il sistema Terra-Atmosfera: componenti del sistema terra-atmosfera e il loro ruolo nel clima. Circolazione generale della Atmosfera e dell’Oceano: concetti ed equazioni base. Il ciclo del carbonio: sensibilità climatica, forzanti e feedback climatici. Il paleo-clima. ll bilancio energetico globale. Composizione atmosferica ed effetto serra. Clima e Non- gas-serra. Riscaldamento globale. Copernicus Data Store (CDS): come accedere ed usare i dati climatici. Dati di rianalisi globali: ERA5 (ECMWF, Commissione Europea). Semplici calcoli di statistica climatica .
Testi di riferimento Atmosphere, Ocean, and Climate Dynamics. An Introductory Text by John Marshall R. Alan Plumb, Academic Press, pp 344
Atmospheric Science: an Introductory Survey 2nd edition by John M. Wallace and Peter V. Hobbs Academic Press, pp 504
Obiettivi formativi Il corso si propone di trasmettere agli studenti le competenze necessarie per comprendere i concetti fondamentali relativi al "Sistema Terra-Atmosfera" ed al suo clima (composizione chimica, massa, struttura verticale, venti, convezione e precipitazione, radiazione e processi ad essi correlati).
Le principali conoscenze (Descrittore di Dublino 1 ) acquisite saranno:
¦conoscenza dei fondamenti teorici dei meccanismi che regolano il clima ed i feedback climatici;
¦conoscenza dei metodi sia tradizionali (statistica, simulazioni numeriche) che innovativi (COPERNICUS CDS) per l'utilizzo dei dati climatologici.
Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2, e di adottare con autonomia di giudizio l'opportuno approccio, Descrittore di Dublino 3) saranno:
¦capacità di scegliere, utilizzare e combinare sinergicamente i modelli numerici e i dati climatologici.
Prerequisiti Nessuno
Metodi didattici Il Corso è articolato in lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche
Altre informazioni
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame consiste in una prova orale individuale.
La verifica degli obiettivi formativi dell'insegnamento (esame) prevede una prova orale, che sarà svolta nelle date fissate nel calendario degli esami del CdS .
La prova orale consiste in un colloquio di durata non superiore a circa 30 minuti svolto sulla base di modelli numerici semplificati e della visualizzazione dei dati di Copernicus, finalizzato ad accertare:
i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino 1);
ii) il livello di competenza nell'esporre le proprie conoscenze (descrittore di Dublino 2);
iii) l'autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3).
La prova orale ha anche l'obiettivo di verificare la capacità dello studente di rispondere con proprietà di linguaggio alle domande proposte dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante il colloquio e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino 4).La valutazione finale verrà stabilita dalla Commissione in trentesimi.
Programma esteso Analisi generale della Atmosfera: Composizione chimica, massa, struttura verticale, venti, convezione e precipitazione e radiazione. Concetti di base. Il sistema Terra-Atmosfera: componenti del sistema terra-atmosfera e il loro ruolo nel clima.
Circolazione generale della Atmosfera e dell’Oceano: concetti di base. Modelli numericii del clima: equazioni di base. Il ciclo del Carbonio terrestre, sensibilità climatica, forzanti e feedback climatici.
Il paleo-clima: Cosa può dirci il passato a proposito del presente e del futuro? Osservazioni passate e recenti. Paleo temperature negli ultimi 70 milioni di anni: il record del d18O (rapporto degli isotopi18O:16O).
Il bilancio energetico globale: Temperatura di emissione planetaria. Spettro di assorbimento atmosferico. L’effetto serra: un semplice modello dell’effetto serra. Composizione atmosferica ed effetto serra. Clima e Non- gas-serra. Riscaldamento globale.
Copernicus Data Store (CDS): come accedere ed usare i dati climatici. Dati di rianalisi globali: dati delle rianalisi ERA5 (ECMWF. Commissione Europea). Semplici calcoli di statistica climatica .

ECODESIGN PER LA QUALITA' DELLA VITA

Codice A001928
Sede ASSISI
CFU 8
Docente responsabile Maria Dolores Morelli
Attività Caratterizzante
Ambito Design e comunicazioni multimediali
Settore ICAR/13
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento italiano
Contenuti L'insegnamento è volto a trasferire competenze per la definizione di processi, prodotti e servizi innovativi secondo le logiche e gli approcci del design per la sostenibilità e il benessere delle persone e dell’ambiente. (cfr. DIRETTIVA 2009/125/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 21 ottobre 2009)
Testi di riferimento 1) Fortunato E., (2019) La Carta di Assisi. Le parole non sono pietre, San Paolo Edizioni, Roma
2) Di Fabio I. Testa F. (2014) L'impronta ambientale di prodotto per la competitività delle PMI. LCA Life Cycle Assessment come supporto per l'ecodesign, l'innovazione e il marketing dei prodotti del Made in Italy e dei distretti industriali, Franco Angeli, Milano
3) Ranzo P., Sbordone M.A., Veneziano R., (2010) Doing for Peace. design e pratiche per la cooperazione internazionale Franco Angeli, Milano
4) Vezzoli C., Veneziano R., (a cura di) (2009) Pratiche sostenibili. Itinerari del design nella ricerca italiana, Alinea Edizioni, Firenze.
5) Morelli M.D., (2002) Design Mediterraneo, La scuola di Pitagora, Napoli
6) DIRETTIVA 2009/125/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 21 ottobre 2009 “Istituzione di un quadro per l’elaborazione di specifiche per la progettazione ecocompatibile dei prodotti connessi all’energia (rifusione)”
Obiettivi formativi L’insegnamento si prefigge di fornire conoscenze critiche, interpretative, pratiche per la definizione di processi, prodotti e servizi eco-orientati a differenti scale.
Le principali conoscenze (Descrittore di Dublino 1) acquisite saranno:
-conoscenza delle principali cause delle alterazioni della qualità della vita;
-fondamenti teorici delle strategie eco-orientate;
-conoscenza delle pratiche di progettazione legate alla sostenibilità ambientale con particolare attenzione alle buone pratiche anche extraeuropee.
Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2, e di adottare con autonomia di giudizio l’opportuno approccio, Descrittore di Dublino 3) saranno:
- capacità di individuare l’ambito di riferimento teorico e formale;
- capacità di scegliere e analizzare criticamente casi studio, evidenziandone i requisiti e le caratteristiche;
- capacità di leggere, interpretare i bisogni individuati e di definire possibili soluzioni.
Prerequisiti Lo studente dovrà acquisire la capacità di governare gli strumenti metodologici, critici ed operativi per lo sviluppo di processi e prodotti materiali ed immateriali
Metodi didattici Il corso è articolato in lezioni teoriche, seminari ed ex-tempore
Altre informazioni Nessuna.
Modalità di verifica dell'apprendimento La verifica dell’apprendimento dei contenuti del corso avviene attraverso due prove: una intermedia sui contenuti teorici e una finale sul tema di progetto.
La prova intermedia si prefigge l’obiettivo di accertare le capacità di comprensione, elaborazione e interpretazione delle letture teoriche e degli esempi, nella elaborazione di una relazione con una rassegna di casi studio, analizzati criticamente.
Il workshop sui temi comuni alle iniziative progettuali locali/internazionali si prefigge l’obiettivo di accertare l’apprendimento delle competenze per governare il progetto attraverso l’esposizione del lavoro con elaborati descrittivi, grafici/tecnici e un prototipo dell’artefatto.
Le prove, intermedia e finale sono volte ad accertare:
- il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino 1);
- il livello di competenza nell’esporre le proprie conoscenze (descrittore di Dublino 2);
- l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3).
La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di utilizzare un vocabolario adeguato alle tematiche del corso , di sostenere un rapporto dialettico durante il colloquio e di dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione (descrittore di Dublino 4).

La valutazione complessiva dell’esame scaturisce dalla somma dei risultati di tutte le prove (intermedia e finale) con votazione da 18/30esimi a 30/30 esimi.
Programma esteso L'insegnamento è volto a trasmettere i principi fondamentali dell’ecodesign per la sostenibilità con particolare riferimento ai temi emersi nel “Manifesto di Assisi”, 2021, nelle Encicliche papali “Fratelli tutti”, 2020 e “Laudato si. Per la cura della casa comune”, 2015 e aderenti alla DIRETTIVA 2009/125/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 21 ottobre 2009 “Istituzione di un quadro per l’elaborazione di specifiche per la progettazione ecocompatibile dei prodotti connessi all’energia (rifusione)”
Il corso è articolato nelle seguenti unità didattiche.
1. Approcci metodologici al progetto. 2. Analisi critica casi studio. 3. Seminari e Workshop in relazione alle iniziative progettuali locali/internazionali;
4. analisi dei bisogni, definizione dell’incipit, sviluppo del progetto, prototipazione dell’artefatto.

FONTI RINNOVABILI

Codice A001929
Sede ASSISI
CFU 6
Docente responsabile Luigi Maffei
Docenti
  • Luigi Maffei
Ore
  • 18 Ore - Luigi Maffei
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore ING-IND/11
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Energia, ambiente e sostenibilità. Presentazione di casi di studio relativi agli argomenti teorici.
Testi di riferimento Dispense fornite a cura del docente
Obiettivi formativi Acquisire conoscenze relative:
-al bilancio energetico del sistema Terra-Atmosfera-Spazio, energie rinnovabili, energia solare, energia eolica, energia geotermica, energia idroelettrica, energia da rifiuti e biomasse;
-alla filiera legno energia, metodi di compensazione della CO2, sui carburanti rinnovabili per il trasporto sostenibile;
-ai sistemi per l'accumulo di energia elettrica e energia termica;
-ai meccanismi e agli incentivi per il supporto e la diffusione delle fonti rinnovabili;
agli impianti di raffrescamento basati sull’energia solare;
all’analisi energetica, economica e di impatto ambientale di sistemi basati su fonti rinnovabili.
Prerequisiti Non richiesto
Metodi didattici Lezioni frontali con presentazione di casi di studio
Altre informazioni n.d.
Modalità di verifica dell'apprendimento Prova scritta e prova orale.
La prova scritta prevede lo svolgimento di un tema di carattere generale (20/30) e un tema di approfondimento (10/30) riguardanti gli argomenti presentati durante le lezioni.
La prova orale consiste in un colloquio sugli argomenti del corso.
Entrambe le prove sono finalizzate ad accertare:
i) il livello di conoscenza dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino 1);
ii) il livello di competenza nell’esporre le proprie conoscenze (descrittore di Dublino 2);
iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3).
Programma esteso Aspetti teorici riguardanti il bilancio energetico del sistema Terra-Atmosfera-Spazio, energie rinnovabili, energia solare, energia eolica, energia geotermica, energia idroelettrica, energia da rifiuti e biomasse, carburanti rinnovabili per il trasporto sostenibile (idrogeno, biometano, etc.).

Meccanismi e incentivi per il supporto e la diffusione delle fonti rinnovabili: Conto Energia, Certificati Verdi (CV) e tariffa omnicomprensiva, Conto termico, Ritiro dedicato, Scambio sul posto, Contributi comunitari, nazionali e regionali.

Approfondimenti Tecnologici e di Analisi

Sistemi elettrochimici per l'accumulo dell'energia elettrica:
- principi di funzionamento delle batterie;
- principali caratteristiche delle batterie: tensione e capacità;
- tecnologie delle batterie e criteri di selezione;
- esempi di applicazioni di batterie in sistemi stand-alone ed in sistemi grid-connected con fonti rinnovabili;
- connessioni e sinergie tra batterie di veicoli elettrici plug-in e infrastrutture elettriche: concetti di base, strategie di utilizzo e progetti dimostrativi.

Sistemi per l'accumulo di energia termica:
- principio di funzionamento e classificazione in termini di temperature di esercizio, materiali, tempi di accumulo, meccanismi di scambio termico;
- accumulo di energia termica sensibile;
- accumulo di energia termica latente con materiali a cambiamento di fase;
- accumulo di energia termica termochimico;
- accumulo di energia termica stagionale;
- criteri di selezione e dimensionamento;
- applicazioni e casi studio.

Impianti di raffrescamento basati sull’energia solare:
- macchine frigorifere ad assorbimento
- macchine frigorifera ad adsorbimento
- schemi di integrazione tra fonte solare e macchine frigorifere ad azionamento termico;
- applicazioni e casi studio.

Analisi energetica, economica e di impatto ambientale di sistemi basati su fonti rinnovabili:
- calcolo dei consumi di energia primaria;
- calcolo delle emissioni equivalenti di CO2 tramite l’approccio dei fattori di emissione;
- calcolo del periodo di ritorno e del valore attuale netto.

Presentazione di casi studio.
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