Insegnamento APPLIED AND ENVIRONMENTAL MINERALOGY
Nome del corso di laurea | Geology for energy resources |
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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 2022 |
Erogato | Erogato nel 2023/24 |
Erogato altro regolamento | Informazioni sull'attività didattica |
Attività | Affine/integrativa |
Ambito | Attività formative affini o integrative |
Settore | GEO/06 |
Anno | 2 |
Periodo | Primo 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. Materiali 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. 5. Processi industriali e materiali di seconda generazione (e.g., ceneri volanti e pesanti da carbone e biomasse, gesso sintetico). Caratterizzazione fisico-chimica e strategie per il loro riutilizzo. 6. 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. |
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, laboratori ed escursioni didattiche |
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 il cui immagazzinamento o rilascio dai minerali primari o da processi produttivi 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 ed emissioni gassose, che sta avendo un forte impatto sulla salute dell’ambiente e della popolazione mondiale. 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. Materiali 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. 5. Processi industriali e materiali di seconda generazione (e.g., ceneri volanti e pesanti da carbone e biomasse, gesso sintetico). Caratterizzazione fisico-chimica e strategie per il loro riutilizzo. 6. 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. |
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Obiettivo 9: imprese, innovazione e infrastrutture; Obiettivo 12: comsumo e produzione responsabili; Obiettivo 13: lotta contro il cambiamento climatico |