Insegnamento APPLIED AND ENVIRONMENTAL MINERALOGY

Nome del corso di laurea Geology for energy resources
Codice insegnamento A002118
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Azzurra Zucchini
Docenti
  • Azzurra Zucchini
Ore
  • 52 Ore - Azzurra Zucchini
CFU 6
Regolamento Coorte 2024
Erogato Erogato nel 2025/26
Erogato altro regolamento
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.
1. Materie prime di origine secondaria.
Processi industriali, sottoprodotti, e materie prime di origine secondaria.
Casi studio: industria dei cementi e dei ceramici.
Approfondimenti: ceneri volanti e pesanti da carbone, biomassa e rifiuti solidi urbani. Caratterizzazione fisico-chimica. Potenziale tossico e strategia per il loro riutilizzo.
2. Materiale micro e meso porosi.
Esempi: Argille e zeoliti. 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.
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 che si svolgerà in due fasi:
1. Domande riguardanti il programma del corso.
2. Lavoro personale da presentare in seduta d’esame che riguarderà approfondimenti relativi alle tematiche trattate durante il corso.
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, così come emissioni gassose in atmosfera, con 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. Materie prime di origine secondaria.
Processi industriali, sottoprodotti, e materie prime di origine secondaria.
Casi studio: industria dei cementi e dei ceramici.
Approfondimenti: ceneri volanti e pesanti da carbone e biomasse. Caratterizzazione fisico-chimica. Potenziale tossico e strategia per il loro riutilizzo.
2. Materiale micro e meso porosi.
Esempi: Argille e zeoliti. 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.
Verranno inoltre forniti i principi delle principali metodologie analitiche necessarie per studiare i minerali, quali diffrazione di raggi X da polveri, fluorescenza di raggi X, spettroscopia Raman ed IR, miscroscopia elettronica.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile 3 salute e benessere 13 agire per il clima
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