Insegnamento ENERGETICA
| Nome del corso di laurea | Ingegneria industriale |
|---|---|
| Codice insegnamento | GP004999 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| CFU | 12 |
| Regolamento | Coorte 2025 |
| Erogato | Erogato nel 2025/26 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
ENERGIA NUCLEARE SOSTENIBILE
| Codice | A003431 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Federico Rossi |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | ING-IND/11 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | italiano |
| Contenuti | Elementi di fisica nucleare. Tipologie di tecnologie per la realizzazione di centrali nucleari. Scorie e gestione della fase di the Commission Inghe. Aspetti economici ed ambientali. |
| Testi di riferimento | dispense docente |
| Obiettivi formativi | Conoscenza dei principi base dell'energia nucleare con aspetti economici ambientali e di evoluzione tecnica |
| Prerequisiti | Concetti base di fisica chimica e fisica tecnica e termo fluidodinamica. |
| Metodi didattici | lezioni frontali |
| Altre informazioni | - |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | orale |
| Programma esteso | Unità di misura dell'energia. Elementi di fisica dell'atomo. Isotopi e decadimenti radioattivi. Radiazioni ionizzanti e loro misura. Interazioni neutrone materia. Concetto della sezione d'urto. Fenomeno della fissione e aspetti energetici. Elementi fissili elementi fertili. Spettri dei neutroni. Elementi base di fisica del reattore. Tipologie di centrali nucleari. Approfondimento su centrali termiche ad acqua pressurizzata e ad acqua bollente. Centrali a gas. Impianti a neutroni veloci. Problematiche di riprocessamento del combustibile. Valutazioni economiche con Esempi di introduzione del concetto del costo livellato dell'energia. Esempi di incidenti nucleari con approfondimento su Chernobyl e Fukushima. Elementi di fusione nucleare. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | 7,9,10,11 |
ENERGIE RINNOVABILI, EFFICIENTAMENTO E ACCUMULO
| Codice | A003432 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Beatrice Castellani |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria meccanica |
| Settore | ING-IND/10 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano. Le slide a cura del docente sia in Italiano che in inglese. Articoli scientifici in inglese. |
| Contenuti | Il corso offre un approfondimento completo e articolato sui principali aspetti dell’energetica, con particolare riferimento a fonti energetiche rinnovabili, all’efficientamento dei sistemi energetici e all’accumulo dell’energia. Si inizia analizzando lo scenario mondiale, europeo e nazionale esaminando le tendenze attuali, le sfide e le opportunità legate alla transizione energetica globale. Vengono esaminate le principali fonti di energia rinnovabile, il loro ruolo nel mix energetico, includendo anche il gas naturale e le possibilità di decarbonizzazione legate al suo utilizzo. Si analizzano le infrastrutture di produzione (in particolare giacimenti non convenzionali) e di trasporto. Viene descritto lo scenario di penetrazione delle fonti rinnovabili e le esigenze legate alla presenza dei sistemi di accumulo, illustrando le caratteristiche delle risorse energetiche rinnovabili quali solare, eolico, geotermico e se ne discutono le innovazioni tecnologiche. Si analizzano infine le tecnologie di accumulo, evidenziando il ruolo che queste tecnologie avranno nel futuro del settore energetico per garantirne la stabilità ed efficienza. Si studieranno i principi fisici, i componenti e le soluzioni impiantistiche dei sistemi di accumulo meccanico, elettrochimico, chimico e termico. |
| Testi di riferimento | Dispense a cura del docente. Articoli scientifici suggeriti dal docente. |
| Obiettivi formativi | L'insegnamento rappresenta il primo modulo di Energetica e fornisce i principi base dell'energetica ed in particolare delle fonti energetiche rinnovabili e dei sistemi di accumulo. L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio delle diverse fonti energetiche non convenzionali e rinnovabili e dei sistemi di accumulo energetico. Le principali conoscenze acquisite saranno: scenari energetici globali Fonti fossili non convenzionali (gas naturale da giacimenti non convenzionali) Fonti rinnovabili, in particolare eolico, solare fotovoltaico e geotermico Sistemi di accumulo energetico (meccanico, chimico, elettrochimico e termico) |
| Prerequisiti | Non richiesti |
| Metodi didattici | Il corso si svolge tramite lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Prova orale |
| Programma esteso | Introduzione al corso. Concetti preliminari, situazione energetica mondiale, europea e nazionale. Gas naturale: situazione globale, giacimenti non convenzionali, idrati di gas naturale. Estrazione e trattamento del gas grezzo. Modalità di trasporto del gas naturale : compresso, liquefatto e tramite gas idrati. Filiera LNG. Fotovolatico: effetto fotovoltaico, celle PV, caratteristiche di cella, I-V, moduli e impianti, dimensionamento, esempio di progetto e fotovoltaico a concentrazione. Eolico: teoria di Betz, energia dal vento, tecnologia e caso studio Sistemi geotermici. Bassa, media, alta entalpia. Impianti a vapore dominante, ad acqua dominante, binari. Pompe di calore a bassa entalpia. Impianti geotermici innovativi. Energy storage: definizioni, classificazione, accoppiamento con rinnovabili, servizi sulla rete elettrica. Pompaggio, CAES, LAES, volani: principi costruttivi, impianti, caratteristiche- Definizione LCOS. Stoccaggio chimico. Idrogeno, combustibili sintetici. Processi termochimici di conversione. Produzione idrogeno: steam reforming, elettrolisi. Stoccaggio e utilizzazione dell'idrogeno. Power-to-gas, metanazione, ammoniaca, metanolo. Cenni di elettrochimica. Performance di una cella. Tipologia di batterie (piombo, nichel, Litio, flow batteries, zebra, etc.) Stoccaggio del calore. Principi: sensibile, latente, termochimico. Sistemi di stoccaggio del calore sensibile: aquifer TES, water, gravel, cavern, packed bed. Stoccaggio del calore latente. PCM: sali idrati, paraffine, acidi grassi, clatrati idrati. Stoccaggio del freddo. PCM in edilizia e termotecnica. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | 7,11,13 |