Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire le nozioni di base per l'analisi exergetica e termoeconomica di sistemi, sia fornendo gli elementi fondamentali dell'efficienza energetica sulla base del secondo principio della termodinamica, sia attraverso lo studio dei processi di conversione tra le diverse forme di energia.
Conoscenze e capacità di comprendere:
A conclusione del percorso didattico lo studente conoscerà i principi alla base dell'analisi energetica.
Competenze:
Lo studente sarà in grado di effettuare l’analisi energetica di problemi di uso e di conversione dell'energia,
Autonomia di giudizio:
A conclusione del processo di apprendimento lo studente avrà acquisito strumenti per interpretare in maniera critica processi energetici.
Capacità comunicative:
Lo studente dovrà possedere l’abilità di schematizzare il problema, presentando in maniera chiara e con proprietà di linguaggio i dettagli del fenomeno fisico e i risultati dell’analisi effettuata.
Prerequisiti
Per seguire il corso con profitto sono necessarie le conoscenze di base della Fisica Tecnica, normalmente possedute dai laureati in Ingegneria Meccanica/Gestionale o preparazione equivalente.
Contenuti dell'insegnamento
Analisi exergetica. Analisi termoeconomica. Sistema energetico mondiale. Combustibili fossili. Energia elettrica. Energie nucleari. Energia solare. Energie idraulica, eolica e geotermica. Energia dai rifiuti. Cogenerazione e cicli combinati. Sistemi energetici per l’edilizia. Idrogeno
Programma esteso
Il cambiamento climatico, causato dalla crescita della concentrazione atmosferica dei gas serra, ci ha portati in una nuova era, nella quale l’aumento delle ondate di calore, i periodi di siccità prolungata e le inondazioni sempre più frequenti stanno causando perdite di vite umane, biodiversità e infrastrutture. Il sistema energetico, in quanto responsabile dei tre quarti delle emissioni planetarie di gas serra, non può più avere come soli obiettivi l’aumento dell’efficienza e la riduzione dei costi a breve termine. Occorre quindi procedere verso una nuova energetica, nella quale un ruolo decisivo deve essere giocato dalla decarbonizzazione, intesa come riduzione delle emissioni di tutti i gas serra.
Nel corso, sono presentate dapprima le fonti primarie esauribili che hanno contrassegnato l’epoca industriale, ponendo l’accento sugli stimoli che hanno accompagnato le transizioni fra le diverse fonti. Successivamente sono descritte le fonti rinnovabili tradizionali e moderne nella prospettiva del loro possibile contributo alla transizione verso un sistema energetico sostenibile. Infine, sono discusse le strategie e le tecnologie necessarie per decarbonizzare il sistema energetico attuale, giustificando il ruolo prioritario che dovrà avere la generazione di energia elettrica in eccesso rispetto alle esigenze di oggi e il ruolo non secondario che dovrà essere affidato all’idrogeno.
Bibliografia
“Verso una nuova energetica. Dalle fonti esauribili alla decarbonizzazione” di Gianni Comini, Michele Libralato. libreriauniversitaria.it
“Energetica generale” di Gianni Comini, Giulio Croce e Stefano Savino
Metodi didattici
Lezioni ed esercitazioni in aula.
Modalità verifica apprendimento
L'esame consiste in una prova in cui saranno posti due quesiti, a risposta aperta, sugli argomenti principali trattati nel corso.
Per gli studenti frequentanti, sarà possibile sviluppare un lavoro d’anno (facoltativo) che, se ritenuto adeguato, gli darà un bonus di 5 punti sul voto ottenuto allo scritto.
Altre informazioni
Gli studenti che partecipano al “Racing Team” potranno definire specifici percorsi con il docente, previo accordo con il Team.
Ulteriori informazioni sono disponibili su campusnet.unipr.it
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile
