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B030159 - TECNOLOGIE E PROCESSI PER LA CONVERSIONE ENERGETICA DELLE BIOMASSE
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Prerequisiti
Metodi Didattici
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Anno Accademico 2020-21
Coorte 2020 - Laurea Magistrale in INGEGNERIA ENERGETICA
Anno di corso
Primo Anno - Secondo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Ingegneria Industriale
Tipo insegnamento
Attività formativa monodisciplinare
Settore Scientifico disciplinare
ING-IND/09 - SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE
Crediti Formativi
6
Ore Didattica
48
Periodo didattico
01/03/2021 ⇒ 11/06/2021
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Voto Finale
Programma del corso
mostra
Docenza
Lingua Insegnamento
italiano/inglese
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
Lucidi di lezioni (con rerefences)
“Thermochemical Processing of Biomass: Conversion into Fuels, Chemicals and Power, Second Edition”, Ed. R. C. Brown DOI:10.1002/9781119417637
(Accesso da rete di Ateneo -> https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9781119417637)
“Thermochemical Processing of Biomass: Conversion into Fuels, Chemicals and Power, Second Edition”, Ed. R. C. Brown DOI:10.1002/9781119417637
(Accesso da rete di Ateneo -> https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9781119417637)
Obiettivi Formativi
CA1: Capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all'ingegneria meccanica ed energetica.
CA3: Capacità di progettare, analizzare, pianificare e gestire sistemi di conversione energetica, e il loro impatto ambientale ed impianti di servizio e di processo anche complessi e/o innovativi
CA5: Identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, in particolare energetica.
CA7: Analizzare, progettare e gestire sistemi integrati innovativi ad energie rinnovabili, sostenibilità e impatto ambientale ed economico
CA8: Capacità di analizzare le tecnologie degli impianti, dei componenti e dei processi e metodi dell'ingegneria e le loro implicazioni economiche
CA9: Capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari
CA10: Abilità comunicative per comunicare e trasferire informazioni, idee, soluzioni a specialisti e non, in italiano e inglese
CC1: Approfondimento delle conoscenze in ambito energetico ed elettrico.
CC8: Risorse energetiche rinnovabili, tecnologie a basso impatto ambientale: caratteristiche e disponibilità, tecnologie consolidate e innovative di sfruttamento, sostenibilità energetica, economica ed ambientale.
CC10: Contesto multidisciplinare dell'ingegneria energetica e orientamento al problem solving, che parte dal problema per risalire alle cause e alle possibili misure per affrontarle, tipicamente multidisciplinari.
CA3: Capacità di progettare, analizzare, pianificare e gestire sistemi di conversione energetica, e il loro impatto ambientale ed impianti di servizio e di processo anche complessi e/o innovativi
CA5: Identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, in particolare energetica.
CA7: Analizzare, progettare e gestire sistemi integrati innovativi ad energie rinnovabili, sostenibilità e impatto ambientale ed economico
CA8: Capacità di analizzare le tecnologie degli impianti, dei componenti e dei processi e metodi dell'ingegneria e le loro implicazioni economiche
CA9: Capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari
CA10: Abilità comunicative per comunicare e trasferire informazioni, idee, soluzioni a specialisti e non, in italiano e inglese
CC1: Approfondimento delle conoscenze in ambito energetico ed elettrico.
CC8: Risorse energetiche rinnovabili, tecnologie a basso impatto ambientale: caratteristiche e disponibilità, tecnologie consolidate e innovative di sfruttamento, sostenibilità energetica, economica ed ambientale.
CC10: Contesto multidisciplinare dell'ingegneria energetica e orientamento al problem solving, che parte dal problema per risalire alle cause e alle possibili misure per affrontarle, tipicamente multidisciplinari.
Prerequisiti
sistemi energetici
Metodi Didattici
Lezioni frontali, seminari, visite didattiche guidate.
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale
Programma del corso
PARTE 1 LA RISORSA
1.1 Tipologie di biomasse. Principali componenti della biomassa.
1.2 Colture forestali ed agricole
1.3 Colture energetiche
1.4 Residui agroindustriali e residui agricoli
1.5 Microalghe e macroalghe
1.6 Caratteristiche chimico-fisiche della biomassa solida. Tecniche analitiche per la caratterizzazione dei biocombustibili solidi.
PARTE 2 LE TECNOLOGIE DI PRETRATTAMENTO
2.1 Essiccaggio: tecnologie, consumi energetici
2.2 La cippatura
2.3 Compattazione: pellets e briquettes
PARTE 3 LE TECNOLOGIE DI CONVERSIONE ENERGETICA
3.1 Combustione: tipologie di impianti domestici ed industriali
3.2 Torrefazione della biomassa.
3.3 Pirolisi della biomassa: pirolisi lenta, intermedia e veloce. Prodotti della pirolisi.
3.4 Gassificazione di biomassa. Processi, tecnologie ed impianti.
3.5 Digestione anaerobica e produzione di biogas. Materie prime, caratteristiche del biogas.
3.6 Utilizzo di biogas per la generazione di energia elettrica e la cogenerazione
3.7 Utilizzo di olii di pirolisi per la generazione di energia elettrica e la cogenerazione
3.8 Utilizzo di gas di gassificazione per la generazione di energia elettrica e la cogenerazione
PARTE 4 I BIOCARBURANTI
4.1 Richiami di Chimica Organica. I combustibili
4.2 Biocombustibili liquidi per trasporti. Introduzione ai biocarburanti di prima e seconda generazione (advanced biofuels).
4.3 Biocarburanti di prima generazione. Olio vegetale puro: materie prime, processi ed impianti.
4.4 Biocarburanti di prima generazione. Biodiesel: materie prime, processi ed impianti.
4.5 Biocarburanti di prima generazione. Bioetanolo: materie prime, processi ed impianti.
4.6 Biocarburanti di seconda generazione. Biocarburanti di sintesi (BTL): materie prime, processi ed impianti.
4.7 Biocarburanti di seconda generazione. Bioetanolo da lignocellulosico: materie prime, processi ed impianti.
4.8 Microalghe. Tecnologie di coltivazionie di biomasse algali tramite fotobioreattori e vasche aperte.
5.9 Utilizzo di biocarburanti in motori
4.10 La Chimica Verde
PARTE 5 POLITICHE, SOSTENIBILITA’ E ASPETTO ECONOMICI OF BIOENERGY
5.1 Cenni su Politiche Europee e Nazionali
5.2 Cenni su sostenibilità e LCA
5.3 Cenni sugli aspetti economici
1.1 Tipologie di biomasse. Principali componenti della biomassa.
1.2 Colture forestali ed agricole
1.3 Colture energetiche
1.4 Residui agroindustriali e residui agricoli
1.5 Microalghe e macroalghe
1.6 Caratteristiche chimico-fisiche della biomassa solida. Tecniche analitiche per la caratterizzazione dei biocombustibili solidi.
PARTE 2 LE TECNOLOGIE DI PRETRATTAMENTO
2.1 Essiccaggio: tecnologie, consumi energetici
2.2 La cippatura
2.3 Compattazione: pellets e briquettes
PARTE 3 LE TECNOLOGIE DI CONVERSIONE ENERGETICA
3.1 Combustione: tipologie di impianti domestici ed industriali
3.2 Torrefazione della biomassa.
3.3 Pirolisi della biomassa: pirolisi lenta, intermedia e veloce. Prodotti della pirolisi.
3.4 Gassificazione di biomassa. Processi, tecnologie ed impianti.
3.5 Digestione anaerobica e produzione di biogas. Materie prime, caratteristiche del biogas.
3.6 Utilizzo di biogas per la generazione di energia elettrica e la cogenerazione
3.7 Utilizzo di olii di pirolisi per la generazione di energia elettrica e la cogenerazione
3.8 Utilizzo di gas di gassificazione per la generazione di energia elettrica e la cogenerazione
PARTE 4 I BIOCARBURANTI
4.1 Richiami di Chimica Organica. I combustibili
4.2 Biocombustibili liquidi per trasporti. Introduzione ai biocarburanti di prima e seconda generazione (advanced biofuels).
4.3 Biocarburanti di prima generazione. Olio vegetale puro: materie prime, processi ed impianti.
4.4 Biocarburanti di prima generazione. Biodiesel: materie prime, processi ed impianti.
4.5 Biocarburanti di prima generazione. Bioetanolo: materie prime, processi ed impianti.
4.6 Biocarburanti di seconda generazione. Biocarburanti di sintesi (BTL): materie prime, processi ed impianti.
4.7 Biocarburanti di seconda generazione. Bioetanolo da lignocellulosico: materie prime, processi ed impianti.
4.8 Microalghe. Tecnologie di coltivazionie di biomasse algali tramite fotobioreattori e vasche aperte.
5.9 Utilizzo di biocarburanti in motori
4.10 La Chimica Verde
PARTE 5 POLITICHE, SOSTENIBILITA’ E ASPETTO ECONOMICI OF BIOENERGY
5.1 Cenni su Politiche Europee e Nazionali
5.2 Cenni su sostenibilità e LCA
5.3 Cenni sugli aspetti economici
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile