Insegnamento APPLIED AND ENVIRONMENTAL MINERALOGY
| Nome del corso di laurea | Geology for energy resources |
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| Codice insegnamento | A002118 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Azzurra Zucchini |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2025 |
| Erogato | Erogato nel 2026/27 |
| 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 | La valutazione dell'apprendimento degli studenti consiste in un esame orale suddiviso in due parti. Parte 1 — Approfondimento individuale (15/20 minuti) Lo studente presenta un approfondimento individuale su un argomento a sua scelta, correlato ai contenuti del corso. La presentazione dura 10–15 minuti, seguiti da 5 minuti di discussione. Parte 2 — Domande del docente (10/15 minuti) Il docente pone 2–3 domande su argomenti trattati durante il corso. Criteri di valutazione La valutazione tiene conto non solo della comprensione scientifica della materia da parte dello studente, ma anche delle sue capacità di presentazione, dell’adeguatezza del linguaggio tecnico-scientifico utilizzato e della sua capacità di collegare diversi aspetti della materia. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti e alle studentesse con disabilità e/o DSA si può fare riferimento alla pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa. |
| 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 |