Impatto Ambientale delle Emissioni in Atmosfera

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Informazioni generali

  • Anno di corso: 2
  • Semestre: 1
  • CFU: 6

Docente responsabile

Renato BACIOCCHI

Obiettivi

Il corso è finalizzato a fornire allo studente gli strumenti per poter valutare gli impatti delle emissioni da sorgenti puntuali sulla qualità dell'aria e sugli altri comparti ambientali. Elementi di fisica e chimica dell'atmosfera consentiranno allo studente di comprendere i fenomeni alla base della dinamica degli inquinanti. Oltre agli aspetti teorici, verranno identificate le ricadute applicative, nella modellazione della dispersione di inquinanti in atmosfera, nella procedura di valutazione di impatto ambientale e negli strumenti per la valutazione dell'impatto di ciclo di vita di attività antropiche.

Programma

Classificazione e proprietà chimico-fisiche degli inquinanti

CLASSIFICAZIONE DEGLI INQUINANTI: Inquinanti organici: idrocarburi, solventi, composti clorurati (solventi clorurati, PCB, diossine), pesticidi. Inquinanti inorganici: metalli pesanti, cianuri. PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE: volatilità, solubilità, reattività.

Trasporto degli inquinanti in atmosfera

L'ATMOSFERA: Estensione e struttura dell'atmosfera, Composizione dell'aria, Principali parametri fisici (temperatura, pressione, umidità, radiazione solare), Il bilancio energetico, Principali inquinanti e sorgenti di inquinamento, Scale spaziali e temporali dei processi atmosferici, Definizione di Strato Limite Atmosferico (SLA), La stabilità atmosferica e le classi di stabilità, Le inversioni termiche: andamento giorno-notte, Il vento (circolazione globale e locale), La deposizione (secca, umida, occulta)

FENOMENI DI TRASPORTO: Campo fluidodinamico, Trasporto e dispersione del contaminante in atmosfera, Soluzioni dell'equazione di diffusione (analitiche e numeriche), Modelli di qualità dell'aria (deterministici e stocastici)

Applicazioni: Dispersione degli inquinati in atmosfera: applicazione del modello APC-2.

Trasformazioni degli inquinanti in atmosfera

PROCESSI DI RICADUTA DEGLI INQUINANTI: ricaduta secca e ricaduta umida di inquinanti gassosi e particolato ; modelli previsionali per la stima dei tassi di ricaduta. PROCESSI FOTOCHIMICI: inquinanti primari e secondari, processi fotochimici tra ossidi di azoto ed idrocarburi, formazione di ozono troposferico, eventi di inquinamento fotochimico.

Esercitazioni: Dispersione degli inquinanti in atmosfera: applicazione dei modelli di ricaduta degli inquinanti.

Cambiamenti climatici ed opzioni di mitigazione

I CAMBIAMENTI CLIMATICI: discussione dei dati climatici. Andamento della concentrazione di gas-serra, legame tra cambiamenti climatici e gas serra, discussione degli effetti sulle diverse matrici ambientali, gli scenari IPCC.

AZIONI DI MITIGAZIONE: La teoria dei cunei di Socolow, Analisi tecnica ed economica delle diverse opzioni di mitigazione: rinnovabili (biomasse, solare, eolico), de-carbonatazione del sistema energetico (idrogeno, celle a combustibile), risparmio energetico. Il Protocollo di Kyoto. Il sistema europeo di scambio dei crediti di carbonio. La situazione italiana: il piano nazionale di allocazione delle emissioni di CO2. La direttiva 20-20-20.

CATTURA E STOCCAGGIO DI CO2: Principi generali. Schemi di cattura: pre-combustione, post-combustione, oxy-fuel. Tecnologie di cattura: assorbimento con solventi (chimico e fisico), adsorbimento (cicli PSA, TSA), separazione con membrane. Opzioni di stoccaggio: stoccaggio geologico in-situ (acquiferi salini profondi, giacimenti di petrolio (Enhanced Oil recovery), letti di carbone per la produzione di metano (Enhanced Coal Bed Methane Recovery, applicazioni in scala commerciale e/o pilota, costi, limiti della tecnologia); stoccaggio ex-situ: carbonatazione minerale (materiali, vie di carbonatazione, requisiti energetici, brevetti, costi).

Valutazione di impatto ambientale (VIA)

Definizione di concetti base e campo di applicazione della valutazione di impatto ambientale. Legislazione, studio di impatto ambientale, presentazione dei punti in cui si articola uno studio di impatto ambientale, identificazione degli impatti significativi, stima degli impatti, incertezza delle previsioni, valutazione tecnica degli impatti, le componenti della qualità ambientale, indicatori ambientali, criteri di accettabilità degli impatti indotti.

Analisi di ciclo di vita (LCA)

Applicazioni: Applicazione della LCA ad un caso studio.

Eventuali propedeuticità

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Testi di riferimento

  • Materiale fornito dal docente

Modalità d'esame

 

Periodo di docenza

Prime 8 settimane rispetto al calendario ufficiale delle lezioni all'interno dell'insegnamento di Dinamica degli Inquinanti nella LM in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio. Gli studenti sono invitati a partecipare alla prima lezione del corso.

Ultimo aggiornamento Mercoledì 13 Febbraio 2019 16:19

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