Insegnamento APPLIED AND ENVIRONMENTAL MINERALOGY
| Nome del corso di laurea | Geology for energy resources |
|---|---|
| Codice insegnamento | A002118 |
| Sede | PERUGIA |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Azzurra Zucchini |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2021 |
| Erogato | Erogato nel 2022/23 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | GEO/06 |
| Anno | 2 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | INGLESE |
| Contenuti | Il corso introdurrà i concetti fondamentali della mineralogia come base per caratterizzare e interpretare i processi naturali e antropici con implicazioni ambientali. Casi studio: 1. Contaminazione post-mineraria e industriale. Rilascio di metalli pesanti dalle miniere e dalla metallurgia. Drenaggio acido delle miniere dovuto all'ossidazione e agli agenti atmosferici di depositi detritici e miniere. Metodi di bonifica. 2. Materiale micro e meso porosi. Argille, zeoliti, clatrati. Struttura cristallina, cristallochimica, proprietà di assorbimento, proprietà di scambio ionico, catalisi. Utilizzo in applicazioni ambientali e industriali. 3. Minerali pericolosi in natura e nei luoghi di lavoro. Amianto, silice libera. Monitoraggio ambientale, valutazione, quantificazione minerale, smaltimento. 4. Polvere minerale. Origine e caratterizzazione. Implicazioni per le ricostruzioni paleoclimatiche e ambientali. Indagini su polveri minerali intrappolate nei ghiacci polari. 5. Cattura e sequestro del carbonio (CCS). Stato dell'arte dei metodi di cattura, trasporto e stoccaggio della CO2 con particolare riferimento alla mineral carbonation come metodo per il sequestro sicuro e permanente della CO2. Reazioni di CO2 con ossidi o idrossidi di calcio o magnesio per formare materiale carbonatico stabile. 6. Ceneri volanti e pesanti da carbone e biomasse. Caratterizzazione fisico-chimica. Potenziale tossico e strategia per il loro riutilizzo. |
| Testi di riferimento | Materiale fornito dal docente. |
| Obiettivi formativi | Conoscere i concetti fondamentali della mineralogia come base per caratterizzare e interpretare i processi naturali e antropici con implicazioni ambientali. |
| Prerequisiti | Concetti base di mineralogia e geochimica |
| Metodi didattici | Lezioni frontali |
| Altre informazioni | |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Esame orale |
| Programma esteso | I minerali sono i principali depositari degli elementi chimici nella Terra e sono le principali fonti di elementi necessari per lo sviluppo della civiltà, come anche di elementi contaminanti e inquinanti. Questi vengono rilasciati dai minerali attraverso processi naturali (Es: weathering chimico) e attività antropogeniche (Es: estrazione mineraria, produzione di energia, agricoltura, attività industriali, smaltimento incauto dei rifiuti). I minerali sono di fondamentale importanza nel ciclo degli elementi perché il loro immagazzinamento o rilascio dai minerali primari nelle rocce crostali è correlato a trasformazioni strutturali e compositive in risposta a processi fisici, chimici e biologici che producono minerali e suoli secondari. Questi processi portano al rilascio di elementi tossici (Es: arsenico nelle falde acquifere), che sta avendo un forte impatto sulla salute dell’ambiente e di milioni di persone. D'altra parte, i minerali possono rappresentare materiali impareggiabili per risolvere problematiche sempre più stringenti come lo stoccaggio di CO2 (carbonatazione minerale) o CH4 (clatrati), nonché per ridurre diversi tipi di rifiuti e convertirli in prodotti secondari. Il corso introdurrà i concetti fondamentali della mineralogia come base per caratterizzare e interpretare i processi naturali e antropici con implicazioni ambientali. Casi studio: 1. Contaminazione post-mineraria e industriale. Rilascio di metalli pesanti dalle miniere e dalla metallurgia. Drenaggio acido delle miniere dovuto all'ossidazione e agli agenti atmosferici di depositi detritici e miniere. Metodi di bonifica. 2. Minerali scambiati: materiale micro e meso poroso. Argille, zeoliti, clatrati. Struttura cristallina, cristallochimica, proprietà di assorbimento, proprietà di scambio ionico, catalisi. Utilizzo in applicazioni ambientali e industriali. 3. Minerali pericolosi in natura e nei luoghi di lavoro. Amianto, silice libera. Monitoraggio ambientale, valutazione, quantificazione minerale, smaltimento. 4. Polvere minerale. Origine e caratterizzazione. Implicazioni per le ricostruzioni paleoclimatiche e ambientali. Indagini su polveri minerali intrappolate nei ghiacci polari. 5. Cattura e sequestro del carbonio (CCS). Stato dell'arte dei metodi di cattura, trasporto e stoccaggio della CO2 con particolare riferimento alla mineral carbonation come metodo per il sequestro sicuro e permanente della CO2. Reazioni di CO2 con ossidi o idrossidi di calcio o magnesio per formare materiale carbonatico stabile. 6. Ceneri volanti e pesanti da carbone e biomasse. Caratterizzazione fisico-chimica. Potenziale tossico e strategia per il loro riutilizzo. |