Dissertations / Theses on the topic 'Circolare'

In questa tesi si presenta un’analisi terminologica su un dominio di recente sviluppo e interesse a livello internazionale: l’economia circolare. Al fine di poter restituire un’analisi comparativa tra i principali termini di questo dominio sono stati creati tre corpora specialistici comparabili in italiano, inglese e francese. Il primo capitolo è dedicato a un’osservazione teorica sul dominio; nel secondo capitolo è descritta la metodologia seguita per la creazione dei tre corpora e i loro contenuti; nel terzo capitolo sono illustrati i principali risultati emersi dall’analisi sul software AntConc, a livello intra- e interlinguistico; nel quarto ed ultimo capitolo sono descritte le fasi di selezione dei candidati termini nelle tre lingue e sono discussi i fenomeni più rilevanti dal punto di vista terminologico, tra cui l’aspetto connotativo e metaforico di alcuni candidati termini e nella definizione stessa di economia circolare.

Questa tesi evidenzia come le imprese abbiano un ruolo chiave nello sviluppo di un futuro sostenibile e nella transizione verso un’economia di tipo circolare e presenta quali sono le strategie applicabili dalle aziende per contribuire a questi obiettivi. Numerosi autori hanno fornito strumenti in grado di assistere le imprese nella creazione o ridefinizione dei propri modelli di business in ottica di sostenibilità, basati sulla creazione di valore economico, sociale e ambientale, e in ottica di economia circolare, basati su un uso efficiente delle risorse, sull’allungamento della vita utile dei prodotti e, infine, sulla trasformazione di rifiuti in input nuovamente utili per l’economia. La parte finale dell’elaborato è dedicata alla presentazione di un caso studio basato su un packaging compostabile a base di bioplastica lanciato recentemente sul mercato, frutto della collaborazione tra varie imprese italiane, ciascuna delle quali ha apportato delle innovazioni al proprio modello di business. Ciò ha evidenziato come nei casi relativi alla sostenibilità aziendale le collaborazioni tra le singole aziende e i propri stakeholders, come fornitori, clienti, università e associazioni di categoria, siano caratteristiche critiche per il successo del modello di business. E’ stata svolta un’analisi sia riguardo all’ecosistema in cui sono stati sviluppati il business di ciascun attore rispetto alla propria azienda sia riguardo alla filiera integrata che si è creata. Infine, è stata valutato qualitativamente l’impatto del progetto sulla sostenibilità sulla base dell’approccio della “triple bottom line”.

Col passare dei secoli le biblioteche sono evolute da semplice ritrovo di intellettuali e letterati a luoghi di ostentazione del potere. Nella biblioteca attuale, non vi si trovano solo libri o giornali, vi si possono trovare grandi opportunità per chi le sa cogliere. Le biblioteche possono essere anche utilizzate come luogo di ritrovo e integrazione. Se si considera l'edificio adibito a tale scopo, quest'ultimo deve rispettare esigenze di risorse (richiesta energetiche, materiali aggiornati, etc.), ed esigenze legate alla pianificazione urbana. La Teoria Circolare rispecchia molto i concetti e le esigenze della biblioteca, con una visione più ampia e più dinamica la cui base poggia su quattro concetti: Conoscenza Condivisione Solidarietà Rispetto Questi quattro concetti non vanno visti come colonne di pari importanza, ma bensì come tasselli da mosaico, un mosaico composto sia da concetti (di sostegno all'ambiente e alle persone), sia da strategie utilizzabili per le diverse esigenze. Le strategie dell'Economia Circolare devono sempre avere un ottica sul lungo periodo, così come le biblioteche vengono progettate per essere usufruibili anche per le generazioni future. L'importanza di applicare un sistema circolare non è solo nell'interesse dell'utente che si applica attivamente, ma è anche di interesse per l'intera società in quanto ne subisce passivamente e positivamente i benefici.

Le motivazioni alla base di questo lavoro di dottorato sono costituite dalla volontà di analizzare e applicare modelli innovativi per il ri-uso e la valorizzazione di risorse e sottoprodotti all’interno di processi industriali, integrando e ottimizzando i processi industriali stessi. L’obiettivo finale è stato quello di contribuire alla diffusione della “Cultura della Sostenibilità” in Emilia-Romagna, portando all’attenzione delle istituzioni l’esistenza di strumenti innovativi. Lo studio si è concentrato sul contesto comunitario e locale in materia di Sviluppo Sostenibile, Green Economy ed Economia Circolare (Capitolo 1), per poi analizzare e classificare i modelli di Economia Circolare e Simbiosi Industriale esistenti (Capitolo 2). In una seconda fase dell’attività di dottorato, questo è stato applicato sperimentalmente sul territorio regionale, nell’ambito di un progetto pilota finanziato da Unioncamere Emilia-Romagna e Aster, realizzato in collaborazione con ENEA UTTAMB e con il coinvolgimento dei laboratori della Rete Alta Tecnologia dell’Emilia-Romagna (Capitolo 3). L’ultima fase è consistita nell’analisi dei risultati dell’esperienza pilota, delle risposte delle imprese e dei centri di ricerca, e nell’analisi delle altre esperienze condotte in Italia in materia di simbiosi, al fine di individuare dei parametri che influiscono sull’applicabilità e sulla replicabilità di questi modelli (Capitolo 4). Tra i risultati principali ottenuti va citato l’inserimento della Simbiosi Industriale all’interno delle Smart Specialization Strategy – S3 dell’Emilia-Romagna e nel Piano Regionale di Gestione dei Rifiuti, oltre alla realizzazione di un progetto europeo in materia. Inoltre l’attività sperimentale pilota ha coinvolto 13 imprese, 7 laboratori e 2 enti, individuando 49 percorsi di simbiosi e 90 sinergie, portando alla redazione di 3 Manuali Operativi. L’attività pilota sul tema della Simbiosi Industriale ha consentito di attivare numerosi contatti con imprese e istituzioni del territorio. A questi risultati vanno aggiunti anche quelli legati alla produzione scientifica: nel complesso sono state realizzate 13 pubblicazioni scientifiche e 1 pubblicazione divulgativa.
The motivations of this PhD work are constituted by the willingness to analyze and implement innovative models for resources re-use and valorization in production processes. The ultimate goal was to help the spreading of the “sustainability culture” in Emilia-Romagna region, bringing to the attention of the institutions the existence of innovative models. The study focused on the EU and local context in matters of Sustainable Development, Green Economy and Circular Economy (Chapter 1), and on Circular Economy and Industrial Symbiosis (IS) models analysis and classification (Chapter 2). In a second phase of the PhD work, one selected model of Industrial Symbiosis was applied in Emilia-Romagna region, within the framework of a pilot project founded by Unioncamere Emilia-Romagna and Aster, realized with the collaboration of ENEA and the participation of laboratories pertaining to Emilia-Romagna High technology Network. In the last phase of the work the results of the pilot project and of other “circular economy experiences” in Emilia-Romagna were analyzed in order to identify the parameters that affect applicability and replicability of these models (Chapter 4). The main results of the work consist in the insertion of Industrial Symbiosis in Emilia-Romagna Region Smart Specialization Strategy (S3) and Waste Management Plan and in the realization of a European project on IS topic participated by Emilia-Romagna Region. The experimental pilot activity, indeed, has successfully involved 13 companies, 7 laboratories and 2 institutions, and has led to the publication of 13 scientific papers and 1 dissemination article.

Questa tesi affronta il tema della mobilità sostenibile calandolo nel contesto delle piccole realtà, quali città di piccole e medie dimensioni, piccoli borghi e parti di grandi città. La finalità dello studio è, infatti, progettare una soluzione di mobilità per la città di Fabriano, centro abitato di 30.000 abitanti nell’Appennino marchigiano al confine con l’Umbria, definendo una metodologia progettuale che possa essere replicata in contesti simili. Progettare in modo sostenibile significa non solo rivolgersi ad una mobilità più lenta e più attenta all’ambiente, ma anche ricreare una rete di relazioni umane che con l’impiego dei mezzi privati come l’automobile viene disgregata. Il servizio, inoltre, segue una logica di circolarità in quanto, coinvolgendo i diversi attori del territorio e le loro risorse, intende generare un impatto positivo. L’idea progettuale nata dallo studio del contesto e dal confronto con i cittadini e con tutti i portatori di interesse consiste in un servizio che permette a turisti ed abitanti di muoversi in modo sostenibile a Fabriano e di immergersi in un viaggio culturale, formativo ed esperienziale nella storia della città. La progettazione del servizio vede il coinvolgimento della cittadinanza attraverso un percorso di partecipazione attiva. La prima soluzione di mobilità consiste in tre linee di minibus elettrici che collegano i principali punti di interesse della città. Il servizio è socialmente innovativo perché gratuito e accessibile anche ai ragazzi non accompagnati dai genitori, grazie alla presenza di un volontario a bordo. La seconda soluzione consiste in un percorso ciclopedonale di circa 9 km realizzato lungo i binari della ex ferrovia che collegava Fabriano ad Urbino. Si tratta di un percorso naturalistico e culturale, in cui sono presenti spazi per ospitare esposizioni, residenze, workshop, attività con le scuole, botteghe artigiane, ricavati dalle ex stazioni RFI.

Lo scopo primario di questa tesi è la valutazione dell’efficienza energetica tramite il calcolo dell’indice R1 discriminante la termovalorizzazione e lo smaltimento. Per il calcolo del R1 sono state seguite le indicazioni europee , che si basano sul metodo indiretto per il calcolo del rendimento termico della caldaia. Inoltre, questa tesi, si pone anche l’obbiettivo di introdurre il concetto dell’economia circolare per giustificare uno dei motivi principali per il revamping previsto dell’impianto attuale. . A tale scopo, sarà fornita la descrizione preliminare del nuovo impianto dedicato al trattamento dei fanghi, con particolare attenzione all’analisi delle sezioni interessate al processo nonché della metodologia del recupero del fosforo che concludono lo schema previsto per l’applicazione dell’economia circolare.

Lo studio della forma circolare, la più dinamica e flessibile tra le figure geometriche, è alla base del nostro intervento progettuale. La sua analisi deriva dallo studio accurato e approfondito della civiltà Muisca, popolazione precolombiana che si insediò nel nostro territorio di progetto, la localidad de Usme. Posizionata a sud di Bogotà, presenta un territorio prevalentemente montuoso segnato da numerosi corsi fluviali. La popolazione indigena, nella visione del cosmo e conseguentemente in tutti gli aspetti della vita, attinge a principi basati sui quattro elementi della terra. Ispirate dal modo in cui l’acqua veniva venerata e rispettata dalla cultura Muisca, il nostro interesse si è concentrato su questo elemento. La morfologia e l’idrografia del territorio ci hanno suggerito l’idea strutturante del progetto: definire un parco fluviale lungo le rive del rio Tunjuelo, fiume che caratterizza l’area e costituisce la più importante risorsa idrica di Bogotà. Il percorso lungo l’asse verde si configura come una passeggiata naturale e permette la definizione di luoghi di incontro, di aggregazione e di conoscenza del territorio. Lungo il parco fluviale sorgono le architetture, puntuali e dislocate in successione: una torre dell’acqua, localizzata nel punto più alto dell’area di progetto, una piazza-mercato, luogo di incontro e di scambio ed una cisterna dell’acqua, posizionata alla quota più bassa. I singoli progetti collaborano tra loro funzionalmente: la torre, serbatoio idrico, distribuisce l’acqua prelevata dalla cisterna, tanto alle abitazioni circostanti quanto all’intervento progettuale nella sua complessità. In tal maniera la struttura architettonica, fluviale e del verde coesistono all’interno dell’area, partecipando alla definizione di un sistema completo e autosufficiente. Un circuito di elementi che ben convive con l’idea della forma circolare, generatrice dei progetti architettonici. L’architettura circolare, che ben si presta a dialogare con la natura, si pone come obbiettivo quello di dare una nuova immagine alla localidad.

Lo studio ha proposto un approccio di gestione circolare delle risorse presenti in aree portuali. Considerando il concetto di Urban Mining, nel caso studio si è considerato lo stock di materiale incorporato in un edificio del Porto Vecchio di Trieste e, successivamente a valutazioni e confronti tra differenti scenari, utilizzando la metodologia LCA, si è giunti a costruire un possibile modello di gestione e di valorizzazione dei rifiuti prodotti dalla demolizione, valutandone gli impatti ambientali e la fattibilità economica.

L’elaborato è rivolto all’analisi del progetto didattico Dea Minerva, un’iniziativa avviata presso l’Istituto scolastico di Savignano sul Panaro (Comune in provincia di Modena) e sostenuta dall’Amministrazione comunale. Si tratta di un’esperienza a favore dell’ambiente, che si concretizza attraverso l’organizzazione di una raccolta differenziata integrativa di qualità d'imballaggi primari e secondari presso le scuole. Il progetto rientra tra le iniziative di promozione sul territorio dell’economia circolare, un nuovo paradigma a favore di una società più sostenibile, che si sta diffondendo, promosso in particolar modo dall’Unione Europea. L’obiettivo del lavoro svolto è stato quello di ricercare per il progetto didattico un supporto normativo e procedurale definitivo, al fine di aiutarlo a superare le problematiche che attualmente si trova ad affrontare, vista l’incertezza del quadro normativo in cui si inserisce. Per esaminare questo caso, è stato prima inquadrato il contesto normativo europeo e italiano in materia di rifiuti, in particolare rifiuti di imballaggi, e di gestione degli stessi. Successivamente sono state analizzate nel dettaglio, ricercando anche contatti diretti con i soggetti interessati, esperienze simili al Dea Minerva avviate sul territorio italiano, come la raccolta di tappi, di abiti usati o l’uso di compattatori intelligenti, con lo scopo di identificare, a partire da essi, una soluzione per il caso in esame. Alla fine delle ricerche svolte, l’unica soluzione risultata percorribile per l’iniziativa di Savignano, nel quadro normativo italiano, è stata quella di non considerare più il conferimento da parte dei cittadini come raccolta di rifiuti, bensì come donazione di materiale, di cui il soggetto non intende disfarsi, ma decide di tenere da parte e donare volontariamente ad una specifica iniziativa. Per implementare tale soluzione sono richieste diverse modifiche al progetto che, tuttavia, ne consentono un’ulteriore estensione in futuro.

In questo elaborato viene condotta un'analisi dell’attuale contesto sociopolitico ed economico globale, europeo ed italiano per favorire la comprensione dello sviluppo e della successiva implementazione di un’economia circolare della plastica. Attualmente la plastica viene utilizzata, indirettamente o direttamente, da quasi tutta la totalità dei settori industriali e, di conseguenza, pensare un futuro senza plastica è diventato quasi impossibile. Tuttavia, l’odierno utilizzo di plastica e di imballaggi in plastica causa notevoli esternalità negative che incidono sull'ambiente,a causa della dispersione della plastica in natura, sul clima, a causa delle emissioni di gas serra derivanti dalla produzione e dall'incenerimento post-uso, sulla salute umana e non solo, a causa della presenza di sostanze potenzialmente pericolose per gli organismi viventi. Tutti questi fattori hanno fatto sì che le principali multinazionali istituzioni e organizzazioni mondiali, compresa l'Unione Europea, iniziassero a pensare e a delineare un nuovo modello economico che, applicando i principi dell'economia circolare, sia capace di ripensare e ridisegnare il futuro della plastica, a partire dal packaging. L’attuale scenario sociale, economico ed istituzionale sta quindi subendo una transizione verso un'economia circolare della plastica, un processo che presenta notevoli opportunità e sfide per lo sviluppo di un futuro sostenibile a livello socioeconomico ed ambientale.

Negli ultimi anni, un crescente numero di studiosi ha focalizzato la propria attenzione sullo sviluppo di strategie che permettessero di caratterizzare le proprietà ADMET dei farmaci in via di sviluppo, il più rapidamente possibile. Questa tendenza origina dalla consapevolezza che circa la metà dei farmaci in via di sviluppo non viene commercializzato perché ha carenze nelle caratteristiche ADME, e che almeno la metà delle molecole che riescono ad essere commercializzate, hanno comunque qualche problema tossicologico o ADME [1]. Infatti, poco importa quanto una molecola possa essere attiva o specifica: perché possa diventare farmaco è necessario che venga ben assorbita, distribuita nell’organismo, metabolizzata non troppo rapidamente, ne troppo lentamente e completamente eliminata. Inoltre la molecola e i suoi metaboliti non dovrebbero essere tossici per l’organismo. Quindi è chiaro come una rapida determinazione dei parametri ADMET in fasi precoci dello sviluppo del farmaco, consenta di risparmiare tempo e denaro, permettendo di selezionare da subito i composti più promettenti e di lasciar perdere quelli con caratteristiche negative. Questa tesi si colloca in questo contesto, e mostra l’applicazione di una tecnica semplice, la biocromatografia, per caratterizzare rapidamente il legame di librerie di composti alla sieroalbumina umana (HSA). Inoltre mostra l’utilizzo di un’altra tecnica indipendente, il dicroismo circolare, che permette di studiare gli stessi sistemi farmaco-proteina, in soluzione, dando informazioni supplementari riguardo alla stereochimica del processo di legame. La HSA è la proteina più abbondante presente nel sangue. Questa proteina funziona da carrier per un gran numero di molecole, sia endogene, come ad esempio bilirubina, tiroxina, ormoni steroidei, acidi grassi, che xenobiotici. Inoltre aumenta la solubilità di molecole lipofile poco solubili in ambiente acquoso, come ad esempio i tassani. Il legame alla HSA è generalmente stereoselettivo e ad avviene a livello di siti di legame ad alta affinità. Inoltre è ben noto che la competizione tra farmaci o tra un farmaco e metaboliti endogeni, possa variare in maniera significativa la loro frazione libera, modificandone l’attività e la tossicità. Per queste sue proprietà la HSA può influenzare sia le proprietà farmacocinetiche che farmacodinamiche dei farmaci. Non è inusuale che un intero progetto di sviluppo di un farmaco possa venire abbandonato a causa di un’affinità troppo elevata alla HSA, o a un tempo di emivita troppo corto, o a una scarsa distribuzione dovuta ad un debole legame alla HSA. Dal punto di vista farmacocinetico, quindi, la HSA è la proteina di trasporto del plasma più importante. Un gran numero di pubblicazioni dimostra l’affidabilità della tecnica biocromatografica nello studio dei fenomeni di bioriconoscimento tra proteine e piccole molecole [2-6]. Il mio lavoro si è focalizzato principalmente sull’uso della biocromatografia come metodo per valutare le caratteristiche di legame di alcune serie di composti di interesse farmaceutico alla HSA, e sul miglioramento di tale tecnica. Per ottenere una miglior comprensione dei meccanismi di legame delle molecole studiate, gli stessi sistemi farmaco-HSA sono stati studiati anche con il dicroismo circolare (CD). Inizialmente, la HSA è stata immobilizzata su una colonna di silice epossidica impaccata 50 x 4.6 mm di diametro interno, utilizzando una procedura precedentemente riportata in letteratura [7], con alcune piccole modifiche. In breve, l’immobilizzazione è stata effettuata ponendo a ricircolo, attraverso una colonna precedentemente impaccata, una soluzione di HSA in determinate condizioni di pH e forza ionica. La colonna è stata quindi caratterizzata per quanto riguarda la quantità di proteina correttamente immobilizzata, attraverso l’analisi frontale di L-triptofano [8]. Di seguito, sono stati iniettati in colonna alcune soluzioni raceme di molecole note legare la HSA in maniera enantioselettiva, per controllare che la procedura di immobilizzazione non avesse modificato le proprietà di legame della proteina. Dopo essere stata caratterizzata, la colonna è stata utilizzata per determinare la percentuale di legame di una piccola serie di inibitori della proteasi HIV (IPs), e per individuarne il sito(i) di legame. La percentuale di legame è stata calcolata attraverso il fattore di capacità (k) dei campioni. Questo parametro in fase acquosa è stato estrapolato linearmente dal grafico log k contro la percentuale (v/v) di 1-propanolo presente nella fase mobile. Solamente per due dei cinque composti analizzati è stato possibile misurare direttamente il valore di k in assenza di solvente organico. Tutti gli IPs analizzati hanno mostrato un’elevata percentuale di legame alla HSA: in particolare, il valore per ritonavir, lopinavir e saquinavir è risultato maggiore del 95%. Questi risultati sono in accordo con dati presenti in letteratura, ottenuti attraverso il biosensore ottico [9]. Inoltre, questi risultati sono coerenti con la significativa riduzione di attività inibitoria di questi composti osservata in presenza di HSA. Questa riduzione sembra essere maggiore per i composti che legano maggiormente la proteina [10]. Successivamente sono stati eseguiti degli studi di competizione tramite cromatografia zonale. Questo metodo prevede di utilizzare una soluzione a concentrazione nota di un competitore come fase mobile, mentre piccole quantità di analita vengono iniettate nella colonna funzionalizzata con HSA. I competitori sono stati selezionati in base al loro legame selettivo ad uno dei principali siti di legame sulla proteina. In particolare, sono stati utilizzati salicilato di sodio, ibuprofene e valproato di sodio come marker dei siti I, II e sito della bilirubina, rispettivamente. Questi studi hanno mostrato un legame indipendente dei PIs ai siti I e II, mentre è stata osservata una debole anticooperatività per il sito della bilirubina. Lo stesso sistema farmaco-proteina è stato infine investigato in soluzione attraverso l’uso del dicroismo circolare. In particolare, è stato monitorata la variazione del segnale CD indotto di un complesso equimolare [HSA]/[bilirubina], a seguito dell’aggiunta di aliquote di ritonavir, scelto come rappresentante della serie. I risultati confermano la lieve anticooperatività per il sito della bilirubina osservato precedentemente negli studi biocromatografici. Successivamente, lo stesso protocollo descritto precedentemente è stato applicato a una colonna di silice epossidica monolitica 50 x 4.6 mm, per valutare l’affidabilità del supporto monolitico per applicazioni biocromatografiche. Il supporto monolitico monolitico ha mostrato buone caratteristiche cromatografiche in termini di contropressione, efficienza e stabilità, oltre che affidabilità nella determinazione dei parametri di legame alla HSA. Questa colonna è stata utilizzata per la determinazione della percentuale di legame alla HSA di una serie di poliamminochinoni sviluppati nell’ambito di una ricerca sulla malattia di Alzheimer. Tutti i composti hanno mostrato una percentuale di legame superiore al 95%. Inoltre, è stata osservata una correlazione tra percentuale di legame è caratteristiche della catena laterale (lunghezza e numero di gruppi amminici). Successivamente sono stati effettuati studi di competizione dei composti in esame tramite il dicroismo circolare in cui è stato evidenziato un effetto anticooperativo dei poliamminochinoni ai siti I e II, mentre rispetto al sito della bilirubina il legame si è dimostrato indipendente. Le conoscenze acquisite con il supporto monolitico precedentemente descritto, sono state applicate a una colonna di silice epossidica più corta (10 x 4.6 mm). Il metodo di determinazione della percentuale di legame utilizzato negli studi precedenti si basa su dati ottenuti con più esperimenti, quindi è necessario molto tempo prima di ottenere il dato finale. L’uso di una colonna più corta permette di ridurre i tempi di ritenzione degli analiti, per cui la determinazione della percentuale di legame alla HSA diventa molto più rapida. Si passa quindi da una analisi a medio rendimento a una analisi di screening ad alto rendimento (highthroughput- screening, HTS). Inoltre, la riduzione dei tempi di analisi, permette di evitare l’uso di soventi organici nella fase mobile. Dopo aver caratterizzato la colonna da 10 mm con lo stesso metodo precedentemente descritto per le altre colonne, sono stati iniettati una serie di standard variando il flusso della fase mobile, per valutare la possibilità di utilizzare flussi elevati. La colonna è stata quindi impiegata per stimare la percentuale di legame di una serie di molecole con differenti caratteristiche chimiche. Successivamente è stata valutata la possibilità di utilizzare una colonna così corta, anche per studi di competizione, ed è stata indagato il legame di una serie di composti al sito I. Infine è stata effettuata una valutazione della stabilità della colonna in seguito ad un uso estensivo. L’uso di supporti cromatografici funzionalizzati con albumine di diversa origine (ratto, cane, guinea pig, hamster, topo, coniglio), può essere proposto come applicazione futura di queste colonne HTS. Infatti, la possibilità di ottenere informazioni del legame dei farmaci in via di sviluppo alle diverse albumine, permetterebbe un migliore paragone tra i dati ottenuti tramite esperimenti in vitro e i dati ottenuti con esperimenti sull’animale, facilitando la successiva estrapolazione all’uomo, con la velocità di un metodo HTS. Inoltre, verrebbe ridotto anche il numero di animali utilizzati nelle sperimentazioni. Alcuni lavori presenti in letteratura dimostrano l’affidabilita di colonne funzionalizzate con albumine di diversa origine [11-13]: l’utilizzo di colonne più corte potrebbe aumentarne le applicazioni.
Lately, an increasing number of scientists, academics as well as pharmaceutical industries, have focused their attention on the development of strategies to characterise the ADMET properties of the candidate drugs as early as possible. This trend is due to the awareness that about half of all drugs in development fail to make it to the market because of ADME deficiencies and that at least half of the ones that do make it to market still have some ADME or toxicological problems [1]. No matter how active nor specific is a chemical: to turn it into drug it needs to be well absorbed, distributed throughout the body, metabolised in a not too rapid nor too slow way and completely eliminated. Moreover, it and its metabolites should not be toxic for the body. Thus, it is clear how a rapid determination of ADMET parameters in early stages of drug discovery would save money and time, allowing to choose the better compounds and to eliminate any losers, early and cheaply. This thesis is set in this context, showing the application of a simple technique, biochromatography, to quickly evaluate candidate drugs as far as binding to human serum albumin (HSA) is concerned. Furthermore it shows another suitable independent technique, namely circular dichroism, able to study the same drug-protein system, allowing a deeper insight into the stereochemistry of the binding process. HSA is the most abundant protein in the blood. It acts as a carrier for a wide range of molecules either endogenous, such as bilirubin, tiroxine, steroid hormones and fatty acids, or xenobiotics. Furthermore, it allows the solubilisation of hydrophobic compounds (e.g. taxanes), characterized by very low solubility. The binding to albumin is usually stereoselective and occurs at high-affinity binding sites level. It is also well known that competition of drugs for the same sites on HSA can meaningfully alter their free fraction affecting their activity and toxicity. Thus, by its binding properties, HSA can affect the pharmacokinetics as well as the pharmacodynamic properties of drugs. It is not unusual that even whole drug discovery projects have been abandoned due to very strong binding to HSA or short lifetime or poor distribution due to weak binding. This makes HSA the most important serum protein from a pharmacokinetics point of view. A large body of literature has showed the reliability of the biochromatographic technique for the study of the biorecognition processes between proteins and small molecules [2-6]. My work was mainly finalised to use this technique to evaluate the binding characteristics of series of compounds and to improve such technique. To obtain a better comprehension of the binding mechanisms of the molecules investigated, circular dichroism was also employed. First, HSA was immobilised onto a classic packed epoxy silica-based column 50 x 4.6 mm i.d. using a slightly modified procedure previously reported [7]. In brief, the immobilisation was achieved by overnight recirculation of a solution of HSA through the column previously packed with epoxy silica particles, at set pH and ionic strength. Then, the column was characterised in terms of amount of HSA correctly immobilised by the frontal analysis of L-tryptophan [8]. By injecting some racemates known to bind the protein in a stereoselective manner, we also checked that the immobilisation procedure would preserve the binding properties of the free protein. The column so characterised was employed to determine the binding percentage of a small series of five HIV protease inhibitors (PIs), and also it was attempted to identify their binding site(s). The bound drug percentage was calculated from the capacity factor (k) of the samples. This parameter in only aqueous phase was extrapolated by linearly plotting the log k values against the percentage (v/v) of 1-propanol in the eluent mixtures. Only for two of the five compounds, it has been possible to measure the k value without organic modifier. All of the IPs analysed proved to strongly bind HSA; in particular the percentage of binding for ritonavir, lopinavir and saquinavir was found to be higher than 95%. The results are in agreement with data achieved by optical biosensor technique previously published [9]. In addition, these results are consistent with the significant reduction of their inhibitor activity observed in the presence of HSA. This effect seems to be greater for the inhibitors strongly bound to the protein [10]. Displacement studies were also performed by zonal elution approach. By this method, a known concentration of a competitive agent is continuously applied in the mobile phase to the HSA-based column, while small amounts of the studied drugs are injected. The competitors employed were chosen for their selective binding in the main binding areas of HSA. In particular salicylate, ibuprofen, and valproate were employed as markers of Sudlow’s site I, of Sudlow’s site II, and of bilirubin site, respectively. The displacement studies have shown an independent binding of PIs to sites I and II, while a slight anticooperativity was observed for the bilirubin site. The same system, drug – target protein, was finally investigated in solution using circular dichroism spectroscopy. The change in the induced CD spectrum of an equimolar complex HSA/bilirubin was monitored once increasing amounts of ritonavir, chosen as representative of the series, were added. The results confirmed a slight anticooperativity for the bilirubin binding site observed by the biochromatographic approach. Subsequently, the validation protocol previously described was applied to a novel 50 mm epoxy silica-based monolithic column to evaluate the reliability of using such support for biochromatographic studies. That monolithic column showed good chromatographic characteristics in terms of backpressure, efficiency and stability as well as reliability in drug binding parameters determination. Such column was applied in the determination of the binding percentage to HSA of a series of poliaminoquinones developed within a project on Alzheimer’s disease. All samples showed a binding percentage higher than 95%. Furthermore, the data obtained showed a good correlation between binding percentage and side chain chemical features (length and number of amine groups). Also in this case circular dichroism provided useful information about the binding sites on HSA of the chemicals studied: displacement studies indicated an anticooperative binding of these poliaminoquinones to sites I and II, while an independent binding with respect to bilirubin site was observed. The knowledge built up with the monolithic support previously described was applied to a shorter monolithic column (10 x 4.6 mm). The method previously described for the binding percentage determination is based on the data of several analyses, so it is time consuming. The use of a shorter column allows reducing the retention times of analytes. As a consequence the time needed to determine the binding percentage to HSA of a series of molecules undergo a tremendous decrease, turning such biochromatography from medium to highthroughput screening technique. Furthermore, the significant retention time shortness makes unnecessary the use of organic modifier, like 1-propanol, in the mobile phase. After the characterisation of the short column as previously described for the other columns, a series of standards were injected, also by changing the flow rate in order to evaluate the possibility to use high flows. The column was than employed to investigate the binding percentage to HSA and the main binding sites of a series of molecules with different moieties. Finally, the stability of the column was evaluated, in terms of reliability of results after repeated analysis. The development of chromatographic supports based on albumins from other mammalian species (i.e. rat, dog, guinea pig, hamster, mouse, rabbit) may be proposed as a future application of these short columns. In fact, this would allow a better comparison between data achieved by in-vitro experiments and data collected by experiments on animals, making easier the following data extrapolation to human, with the speed of an high-throughput screening method. Moreover it may reduce the number of animals used for pharmacokinetics investigations. Some papers previously published proved the reliability of these albumin-based supports [11-13]: using a shorter column may enhance its applications.

La fissazione esterna si propone come una metodica alternativa molto valida nel trattamento delle fratture di bacino e delle ossa lunghe, nel massimo rispetto delle parti molli e dell’osso, e nel recupero precoce del movimento articolare. I maggiori vantaggi nell’utilizzo dei fissatori esterni sono rappresentati: dalla possibilità di essere utilizzati in una gamma di situazioni complesse, nelle quali le tecniche tradizionali non danno buoni risultati (ad esempio fratture esposte), dalla semplicità del procedimento chirurgico, dal fatto che evitano un secondo tempo chirurgico per la rimozione dei mezzi di sintesi. Contrariamente a tutti i mezzi di sintesi inoltre, sono indicati nel caso di infezioni. A livello articolare invece, la loro presenza, contrariamente a un gesso, consente la mobilizzazione precoce, sia passiva che attiva, dell’arto interessato, fondamentale per una completa ripresa funzionale. L'esperienza di questa tesi ha mostrato che i criteri di valutazione di un sistema di fissazione esterna sono rappresentati da: stabilità dell’impianto, cioè la capacità del sistema di mantenere la riduzione ottenuta resistendo alle forze di sollecitazione nel tempo, deformabilità elastica dell’impianto, cioè la possibilità di consentire e promuovere micromovimenti a livello del focolaio di frattura, versatilità dell’impianto, cioè la possibilità di realizzare montaggi diversi per rispondere a specifiche richieste terapeutiche, massimo rispetto biologico da parte degli elementi di presa, con un’accettabile ingombro per evitare intolleranze soggettive e semplicità d’applicazione. Pertanto i vantaggi clinici sono: minima invasività, sintesi stabile, compressione inter-frammentaria, versatilità, mobilizzazione precoce e carico precoce. Il presente lavoro si è rivelato uno strumento utile per arrivare alla progettazione finale di un sistema circolare e di un sistema ibrido che possano rispondere entrambi a tutti i requisiti sopra elencati. Ha focalizzato innanzitutto la propria attenzione su un sistema circolare, con il fine ultimo di descrivere in quale modo esso risponde all’applicazione di differenti cicli di carico. La particolarità del sistema studiato è rappresentata dalla possibilità di combinare il sistema circolare con un dispositivo articolato di ginocchio, costituendo così un sistema ibrido di fissazione esterna. Il sistema ibrido ha unito la rigidezza garantita dal sistema monolaterale all’elasticità dei sistemi circolari, in modo tale che le forze, che altrimenti agirebbero sul focolaio di frattura, si possano scaricare sia sul dispositivo monolaterale sia sui cerchi. L’elaborato ha focalizzato quindi la sua attenzione sul sistema ibrido, formato dalla combinazione del sistema circolare e del dispositivo monolaterale articolato, con il fine ultimo di descrivere come anch’esso risponde all’applicazione di differenti cicli di carico.

Negli ultimi decenni l’attenzione alle tematiche della sostenibilità ambientale e dell’inquinamento globale da parte dell’opinione pubblica e delle imprese è in costante aumento. Una tra le principali fonti di inquinamento è costituita dai rifiuti, e di conseguenza, la loro gestione e il loro smaltimento sono diventate una priorità, non solo per le istituzioni, ma anche per le imprese e per i cittadini. Inoltre la crescita della domanda delle risorse presenti in natura è in costante aumento e l’approvvigionamento di esse si è rivelato essere invece soggetto a significativi limiti. In questo attuale contesto quindi, il modello economico lineare fino ad oggi utilizzato, “take-make-dispose”, non risulta più idoneo. Si è sviluppato così il concetto di “Economia Circolare”. L’obiettivo di questa economia è quello di eliminare il concetto di scarto, il rifiuto deve essere considerato una vera e propria risorsa. In questo sistema tutte le attività, a partire dall’ estrazione fino ad arrivare alla produzione, sono organizzate in modo che i rifiuti di uno diventino risorse per un altro. L’obiettivo della tesi è quello di applicare il concetto di Economia Circolare al mercato dei dispositivi tessili per sala operatoria (DTSO), utilizzando la valutazione del ciclo di vita di un prodotto (analisi LCA) in modo da individuare le fasi più critiche e poter operare dei miglioramenti. Dopo essere stati sottoposti a 70 cicli di lavaggio e sterilizzazione i dispositivi TTR (Tessuti Tecnici Riutilizzabili) non sono più idonei ad essere utilizzati in ambito ospedaliero e vengono smaltiti in discarica , così come vengono smaltiti altri miliardi di rifiuti ogni giorno.Questi tessuti, seppur non conformi agli standard qualitativi richiesti dalle norme ospedaliere, possono essere riciclati o riutilizzati in prodotti di altro tipo. L’obiettivo di questo lavoro è quello di reimmettere questi dispositivi in un ciclo di vita di un nuovo prodotto, in ottica appunto di economia circolare.

Oggetto di questa tesi è la traduzione dall'inglese all'italiano della guida all'economia circolare pubblicata dalla Banca europea per gli investimenti (BEI) a gennaio 2019. Lo scopo della guida è promuovere la conoscenza dell’economia circolare e illustrare come la BEI intende sostenere la transizione verso questo nuovo modello economico. Dopo una sezione dedicata all'economia circolare e ai relativi progetti già finanziati dalla BEI, nel documento vengono infatti presentati gli strumenti di finanziamento mirati e le condizioni necessarie per poterne usufruire. Inoltre, il documento si inserisce nel quadro delle politiche UE sull'economia circolare. L'elaborato si compone di sei capitoli. Il primo contiene una presentazione dell'istituzione autrice e una panoramica sull'economia circolare. Il secondo capitolo fornisce un inquadramento teorico dei linguaggi specialistici e della traduzione specializzata in ambito economico-finanziario, nelle istituzioni europee e nella BEI in particolare. Il terzo capitolo presenta un'analisi del testo di partenza focalizzata sulle caratteristiche testuali, sintattiche e lessicali. Nel quarto capitolo vengono descritte le risorse create e individuate come supporto alla traduzione, tra cui i corpora ad hoc e le risorse utilizzate durante il tirocinio svolto presso la DG Traduzione della Commissione europea. Il quinto capitolo ospita il testo di partenza e la traduzione in italiano, mentre l'ultimo capitolo contiene il commento alla traduzione, in cui vengono discusse le problematiche incontrate nel processo traduttivo e le strategie adottate per risolverle.

Il presente lavoro di tesi è stato svolto in collaborazione con la società di consulenza SMA S.r.l. e fa parte di uno studio per la valutazione dell’impatto di processi di produzione di piastrelle ceramiche su alcuni temi ambientali. In particolare, la tesi concerne il confronto tra gli impatti prima e dopo l’implementazione di alcune migliorie di processo e impiantistiche. La tesi analizza, attraverso il metodo Life Cycle Assessment (LCA), gli impatti di quattro scenari di gestione del materiale di scarto “polveri da ceramica cotta” (denominato “polverino”), generato in fase di squadratura delle piastrelle. Gli scenari sono: recupero interno (scenari ante e post-operam), smaltimento in discarica e recupero presso un'azienda ceramica terza. Su otto dei nove temi ambientali analizzati, i risultati mostrano che i tre scenari di recupero del polverino hanno impatti di almeno un ordine di grandezza inferiore rispetto allo scenario di smaltimento. Confermando ancora una volta la correttezza dell’approccio dell’economia circolare, lo studio evidenzia come il recupero della materia prima-seconda e l’evitato sfruttamento di materia prima vergine comporti una significativa riduzione del carico ambientale. Unica eccezione a questo risultato è il potenziale di emissione di particolato in atmosfera in cui lo scenario di smaltimento presenta un impatto inferiore ai tre scenari di recupero. Siccome l’LCA non prevede il confronto con soglie di accettabilità, si è effettuata una valutazione della dispersione in atmosfera del polverino per verificare eventuali superamenti dei valori soglia di esposizione con il software WinDimula 3.0, messo a disposizione dalla società SERVIN S.r.l. In merito alla dispersione delle polveri, i miglioramenti impiantistici dello scenario post-operam permettono il rispetto delle soglie al contrario dello scenario ante-operam, dove è stato invece riscontrato un superamento dei limiti di esposizione occupazionale raccomandati a livello internazionale.

Lo scopo del presente elaborato di tesi è quello di ottimizzare il recupero, tramite pirogassificazione, delle fibre di carbonio derivanti da scarti e rifiuti di materiali compositi. Inoltre è stato valutato il riutilizzo delle fibre di carbonio riciclate per la produzione di materiali compositi di seconda generazione. Sono stati investigati diversi agenti di sizing per valutare un eventuale miglioramento dell'adesione fibra-matrice. Sulle singole fibre di carbonio riciclate è stata effettuata la caratterizzazione meccanica (prove a trazione) e morfologica (SEM). Inoltre, i materiali compositi realizzati sono stati caratterizzati meccanicamente (prove a trazione, a flessione e DMA), termicamente (TGA, DSC) e morfologicamente (SEM).

Analisi tecnico-economica con riferimenti normativi, finalizzata ad uno studio di fattibilità per l'avvio di una nuova attività basata sull'economia circolare dei pannelli fotovoltaici. Le alternative per lo smaltimento sono il riciclo, se i pannelli sono malfunzionanti, o il riutilizzo, se sono a rendimento compromesso.

Lo studio di questa tesi è finalizzato a conoscere la filiera della plastica nella regione Emilia-Romagna, in particolare la fase di fine vita dei materiali plastici e gli attori che ne fanno parte. Viene presentato il quadro normativo in materia a livello europeo, nazionale e regionale, in particolare le nuove direttive sull’economia circolare e il posizionamento dell’UE, dell’Italia e dell’Emilia-Romagna, rispetto agli obiettivi previsti. La “Strategia europea per la plastica” testimonia che l’UE si propone come modello da seguire per il mondo in ambito di prevenzione, recupero e smaltimento della plastica: l’Italia e l’ER possono essere protagoniste. Lo studio si è spostato sulla filiera della plastica: definizione dei diversi polimeri, descrizione dei processi che interessano il fine vita dei materiali plastici, evidenziando le best practices per chiudere il cerchio. E' stata, poi, approfondita la filiera del riciclo in ER, grazie ai dati resi disponibili dall’Arpae e dall’ISPRA. Quindi, è stata analizzata l'efficienza del sistema impiantistico regionale, dove vengono conferiti i rifiuti plastici e sono state proposte le strategie di miglioramento per raggiungere gli obiettivi previsti dalle normative. Sono stati georeferenziati su carta tematica regionale (con l'utilizzo di QGIS), i consorzi di filiera e gli impianti di recupero, per conoscerne la copertura in E-R. Le carte tematiche associano la quantità di materiale trattato ad ogni impianto. Per prevenire i rifiuti plastici e aumentarne il riciclo, si deve puntare ad una filiera a cerchio chiuso: i consorzi sono un modello da seguire in tal senso. E' emerso che il sistema impiantistico non è autosufficiente: parte dei rifiuti plastici supera i confini regionali e pochi impianti hanno elevate capacità. Realizzare una filiera autonoma in regione è l’unica soluzione per raggiungere gli obiettivi previsti dall'UE, rendere redditizio il riciclo e diminuire l’impatto ambientale legato ai rifiuti in plastica.

L'elaborato intende analizzare e organizzare le principali caratteristiche che determinano un progetto di rigenerazione urbana, in relazione agli aspetti che definiscono l’edilizia sostenibile. In particolar modo, lo studio si concentra sugli edifici residenziali di Bologna costruiti durante il secondo Dopoguerra, i quali sono, da un lato, il risultato di una crescita dovuta alla ripresa economica globale, dall’altro sono carenti di programmi e regole sia urbanistiche che tecniche, soprattutto in materia di sicurezza anti-sismica ed efficienza energetica. La ricerca nasce da una domanda che contraddistingue la nostra epoca, influenza il nostro futuro e indaga il nostro passato: come si affrontano i problemi italiani legati al degrado socio-economico delle città contemporanee? In questo contesto, la mia tesi si pone l’obiettivo di far convergere, in un’unica accurata analisi, le scelte progettuali che determinano un progetto sostenibile, suggerendo una possibile soluzione e rivolgendo l’attenzione alle direttive europee. Obiettivo che nasce dalla necessità di adeguare il parco edilizio e migliorare la qualità della vita dei suoi abitanti. La tesi è articolata in tre parti. Nella prima parte viene descritto il contesto attuale, in particolare Bologna, e gli immobili realizzati tra gli anni ’40 e ’60 del Novecento. In seguito, si pone l'attenzione alle attuali direttive comunitarie sul tema della sostenibilità. La parte successiva affronta un’analisi accurata delle scelte progettuali nel contesto della rigenerazione urbana degli edifici residenziali. In particolare: la demolizione e ricostruzione, i materiali strutturali, le dimensioni degli alloggi, la densità in tutte le sue articolazioni, la gestione di una proprietà e la misura del tessuto urbano su cui intervenire. Si analizza l'impatto che queste hanno dal punto di vista tecnico, sociale e finanziario. Si conclude la tesi con un progetto, a titolo esemplificativo, di un'area urbana di Bologna.

Una megalopoli come Bogotà ha vissuto negli anni un processo di espansione che ha portato ad una scarsa pianificazione urbanistica con edilizia autocostruita, soprattutto nell'area sud della città, quella più povera e in via di espansione dell’intera Bogotà. Per sopperire alla forte mancanza di spazi pubblici, il progetto intende affrontare quattro tematiche: il rapporto con una infrastruttura pesante, la valorizzazione di un vuoto urbano e la creazione di un parco lineare e di una piazza come luoghi di incontro per la comunità. Il nuovo edificio individua i suoi fondamenti nel ripensamento di un grande nodo stradale all'incrocio con l’Autosur e assume una configurazione circolare in seguito all'applicazione del modello proposto da Luis Kahn per il piano di Philadelphia: sono infatti i flussi e il movimento a disegnare il nuovo nodo stradale e l’edificio.

Il seguente lavoro di tesi vuole mostrare l’evoluzione del concetto di rifiuto a livello normativo ed economico, ed infine a livello industriale, dove verrà presentato il caso studio della cartiera Favini, con l’obiettivo di dimostrare come l’azienda, partendo dalla valorizzazione degli scarti, stia oggi adottando un modello di simbiosi industriale grazie alle collaborazioni messe in atto. Il presente elaborato si sviluppa in quattro capitoli. Nel primo capitolo sarà fornita una presentazione della situazione normativa in Italia, in termini ambientali. Nel secondo capitolo si procede, dopo un’introduzione del concetto di economia circolare, alla presentazione delle relative best practices. In seguito verrà presentato il quadro normativo dell’economia circolare, sia a livello europeo (Commissione Europea), sia a livello nazionale e sia a livello regionale. Nel terzo capitolo, verrà descritta la disciplina dell’ecologia industriale, che rappresenta il percorso teorico che le imprese devono seguire nel processo di sviluppo sostenibile, per l’attuazione del mutualismo di imprese. Nel quarto capitolo sarà presentato il caso studio della cartiera Favini. Verrà fatta una presentazione generale dell’azienda, saranno descritti i prodotti, i processi e le collaborazioni messe in atto da Favini. Per la valutazione ambientale sarà analizzata la carbon footprint del processo di produzione della carta ecologica Crush, mentre la valutazione economica si concretizzerà in un confronto dei costi di acquisto delle materie prime per la produzione di carte ecologiche personalizzate e carta standard. Sulla base di quanto è emerso dai capitoli precedenti, sarà indagata la corrispondenza tra i principi della simbiosi industriale e le caratteristiche operative di Favini. Infine, prenderà forma una valutazione critica dei punti in comune e degli elementi mancanti e verranno presentate delle proposte di soluzione dei problemi.

La tesi nasce dallo studio della tematica dell’economia circolare e ne propone un’applicazione all’interno di un contesto urbano. Nella prima parte vengono analizzati i principi cardine di questo modello economico e sociale, che contrapponendosi al consolidato modello lineare di sviluppo, si propone di mantenere le risorse ed i materiali al loro massimo potenziale, in un sistema di cicli chiusi che evita gli sprechi e crea continuamente valore. Nel contesto odierno le città si trasformano rapidamente e costantemente in termini di dimensioni e di densità, la tecnologia avanza a ritmo incalzante, si evidenziano serie minacce per l’ambiente, ma emergono diverse possibilità di sviluppo. Il concetto di "metabolismo urbano" considera le aree urbane come ecosistemi complessi e studia le dinamiche interne alle città cercando di mettere in relazione i flussi in entrata e in uscita per bilanciarli e collegarli ciclicamente. Questa teoria si fonda sullo sfruttamento di possibili sinergie a livello urbano o metropolitano tendendo ad un modello più sostenibile ed integrato di gestione delle risorse. L’elaborato si completa con una proposta di intervento progettuale, che applicando i presupposti e le strategie circolari, consente la riqualificazione di alcuni spazi urbani. Il caso studio è stato individuato in due aree strategiche della città di Imola, poste ai margini del centro storico. La riqualificazione di questi spazi è stata elaborata attraverso il progetto di nuove infrastrutture per la mobilità, spazi per l’abitare, per il commercio, per il lavoro, per l’ospitalità e per lo scambio ed il riutilizzo di oggetti e di risorse in senso lato. Gli interventi proposti si concentrano sulle tematiche proprie della città circolare quali la condivisione di spazi, strumenti e materiali, la generazione di energia da fonti rinnovabili, il recupero integrato di acqua e sostanze nutritive e l’ottimizzazione dei servizi.

Nel corso del XX secolo si è avuto modo di apprezzare una costante e straordinaria crescita economica. Il sistema economico che ne è derivato ha esaltato le interazioni uomo-risorse di tipo lineare, che rispondono al noto schema take-make-dispose. L’immediata conseguenza del presente approccio è stata un’economia dipendente dalle risorse, incurante del destino dei residui delle lavorazioni e degli stessi prodotti, una volta venduti. Come soluzione a tale problematica è stata proposta l'economia circolare. Con il presente lavoro di tesi ho voluto evidenziare le ragioni che spingono verso l’adozione di un’economia di tipo circolare, i principi sui quali si fonda e i benefici che si possono cogliere. In merito a ciò, prendendo parte al Roveri Smart Village, progetto integrato sui temi dell’efficienza energetica e dell’economia circolare interessante l’area industriale Roveri della città di Bologna, ho avuto modo di apprezzarne alcune specifiche applicazioni. In effetti, il suo obiettivo consiste proprio nella realizzazione di un dimostratore di economia circolare e di simbiosi industriale. Nel corso dell'elaborato verrà quindi approfondito il modo in cui è stato gestito l’avvio di tale processo di transizione del distretto in occasione del quale ho avuto modo di individuare e analizzare una delle buone pratiche di economia circolare già esistenti in Roveri: il progetto RAEEbilitando della fondazione OPIMM.

Negli ultimi decenni i settori farmaceutico e cosmeceutico hanno aumentato costantemente gli investimenti nella ricerca, in modo da garantire soluzioni terapeutiche ad uno spettro di patologie più ampio possibile. È emersa quindi la necessità di migliorare la veicolazione e l’efficacia dei farmaci, ovvero di sviluppare “Drug Delivery Systems” innovativi. Kerline srl si è affacciata a questo specifico mercato, proponendo l’utilizzo di un materiale cheratinoso, estratto da lana e solubile in ambiente acquoso, per la produzione di sistemi micro e nanoparticellari caricati con composti lipofili. Durante lo svolgimento del tirocinio, sono state ottimizzate le procedure di estrazione di due diverse forme di cheratina, una ad alto peso molecolare e una idrolizzata. Queste sono state poi caricate con alcuni principi attivi (acido azelaico, α-tocoferolo acetato e tioconazolo) e le particelle ottenute sono state studiate tramite varie tecniche (DLS/PALS, SEM, Spettroscopia FTIR-ATR, UV-Vis e NMR). Complessivamente, le sospensioni colloidali ottenute sono dotate di buona stabilità sia nel tempo che dal punto di vista termico e mostrano quindi l’ottima compatibilità della cheratina con composti di varia natura.

Il concetto di economia circolare sta acquisendo sempre più importanza dal punto di vista socio-economico e logistico, soprattutto per quei prodotti il cui processo produttivo richiede una grande quantità di materie prime naturali e consumi elevati di energia. L'industria italiana delle piastrelle ceramiche ha ottenuto ottimi risultati nella lotta contro l'inquinamento e crescenti sono gli studi finalizzati all'utilizzo di sottoprodotti/scarti all'interno del processo produttivo. Obiettivi di questa tesi sono stati la formulazione e la caratterizzazione di impasti innovativi per piastrelle di ceramica in gres porcellanato in cui parte delle materie prime naturali (spesso importate dall'estero) sono state sostituite con materie prime seconde reperibili sul territorio nazionale. In particolare, oltre alla sostituzione dei fondenti feldspatici con vetro proveniente dalla raccolta urbana differenziata, si è arrivati a sostituire la componente plastica naturale (argille) con scarti di cava argillosi-sabbiosi. Dopo varie formulazioni, la sperimentazione presso i laboratori della sede di Bologna del Centro Ceramico ha portato alla realizzazione di tre impasti ottimizzati tali da ottenere, in seguito a cottura, piastrelle in gres porcellanato in accordo con i requisiti della normativa EN 14411. I materiali utilizzati hanno permesso di adottare temperature di sinterizzazione inferiori rispetto a quelle di un gres porcellanato tradizionale (1250°C), portando così ad un miglioramento dei consumi energetici legati al processo produttivo. L'impasto denominato GP3, presentando risultati paragonabili, se non superiori, ai valori dello Standard di riferimento, può essere proposto come possibile alternativa sostenibile al gres porcellanato tradizionale.

L’aumento demografico assieme all’approvvigionamento di alimenti e alla sostenibilità ambientale sono tematiche di rilevanza globale per le quali la scienza e la tecnologia sono da tempo alla ricerca di strategie efficaci. In un contesto dove lo sfruttamento delle risorse fossili è giunto al limite e anche il settore agro-alimentare è costretti a rivedere i criteri di produzione, la mitilicoltura emerge come fonte sostenibile di alimenti proteici, funzionali e in grado di generare numerosi sottoprodotti per promuovere i principi alla base della bioeconomia. Questo lavoro di tesi ha analizzato l’intero ciclo di produzione dei mitili, partendo dalle sue origini e dalle tecniche utilizzate in passato e proseguendo fino a giorni nostri seguendo l’evoluzione tecnologica per aumentare la produttività e la possibilità di adibire all’allevamento aree che in passato non erano utilizzabili. E’ stato inoltre evidenziato il quadro economico con lo scopo di evidenziare il deficit di offerta nel nostro Paese e le possibilità di investimento nel settore; sono state altresì descritte le tecniche produttive emergenti, in grado di aumentare la sostenibilità della filiera e generare maggiore profitto per le figure imprenditoriali che si cementano nel settore. La parte finale del lavoro di tesi ha preso in considerazione la valorizzazione dei sottoprodotti generati dalla mitilicoltura secondo i principi dell’economia circolare allo scopo di evidenziare la possibilità di aumentare la sostenibilità della filiera di produzione.

Il riciclo di rifiuti da costruzione e demolizione rappresenta un importante tassello per la conduzione di un’economia circolare, dove il valore dei prodotti, dei materiali e delle risorse è mantenuto nel sistema economico il più a lungo possibile, minimizzando la produzione dei rifiuti. La presente tesi offre una panoramica sugli aspetti ambientali, sociali ed economici connessi al riciclo e reimpiego di questa tipologia di rifiuti, mettendone in evidenza i vantaggi e gli svantaggi.

L’obiettivo della presente tesi di laurea è analizzare l’attuale situazione del ciclo di vita del fosforo in Europa, comprese le tecniche fino ad ora sviluppate per il suo recupero da fonti secondarie, e considerare possibili sviluppi futuri. Per questo nel primo capitolo si fornisce un quadro completo dell’utilizzo di P, dall’estrazione mineraria, alla produzione industriale e commerciale, al suo impatto sull’ambiente, fino ad un’analisi delle inefficienze che caratterizzano la produzione alimentare globale, e delle perdite sostanziali di questa risorsa attraverso di essa. Viene, poi, fornita una descrizione dettagliata della gestione delle acque reflue negli impianti di trattamento convenzionali, attraverso lo studio dei processi più frequentemente adottati, e, successivamente, una revisione dei principali metodi e tecnologie esistenti e già funzionanti in scala industriale per il recupero del fosforo. Queste tecnologie vengono studiate dal punto di vista tecnico, considerando anche casi reali di funzionamento in diversi impianti di trattamento, per comprenderne al meglio le possibilità di recupero. Infine, segue un’analisi socio-economica di una gestione sostenibile di questa risorsa, per comprendere al meglio la situazione attuale e identificare i fattori e i possibili cambiamenti che ne permetteranno uno sviluppo e un’accettazione a livello globale.

Lo scopo di questa tesi è studiare leganti eco-sostenibili per pavimentazioni stradali ottenute mediante l’uso di polverino di gomma da Pneumatici Fuori Uso (PFU) ed il residuo della raffinazione di oli motore esausti (Re-refined Engine Oil Bottom, REOB). In questo modo si cerca di approfondire le attuali conoscenze scientifiche sull'uso dei materiali di riciclo come agenti modificanti del risultante legante bituminoso al fine di ridurre l'uso del bitume di origine petrolifera, testando il legante ed i conglomerati bituminosi dal punto di vista meccanico e reologico. Al fine di stimare le prestazioni di questi nuovi materiali "green" per la costruzione di strade, sono stati eseguiti test sperimentali di laboratorio. In dettaglio, i test reologici su estensioni e leganti bituminosi vengono eseguiti con il Dynamic Shear Rheometer (DSR), determinando il modulo di rigidezza mediante la prova Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM), la resistenza a trazione indiretta con il Indirect Tensile Strength (ITS) e la sensibilità all’acqua determinando il rapporto Indirect Tensile Strength Ratio (ITSR). L'interpretazione dei risultati mostra la possibilità di modificare il bitume con materiali di scarto, ottenendo prestazioni pari a quelle dei conglomerati bituminosi tradizionali e riducendo in questo modo l'uso di bitume, dando una "seconda vita" a questi materiali di scarto.

In linea con i principi dell’economia circolare, che si basa sul riutilizzo, rigenerazione, ricondizionamento e riciclo di materiali e prodotti, lo scopo del seguente lavoro di tesi è l’esplorazione di una strategia sostenibile di valorizzazione del biopolimero PHB (poliidrossibutirrato) a fine vita o di scarto attraverso il riciclo chimico, con ottenimento di nuovi solventi che siano poi in grado di sostituire i solventi organici tradizionali nella fase di estrazione del polimero stesso. A tal fine, basandoci sulle tecniche di riciclaggio chimico dei materiali, dal PHB sono stati sintetizzati due differenti solventi, il 3-metossimetilbutirrato (3-MMB) e l’idrossimetilbutirrato (HMB). Tali solventi sono stati poi testati come solventi di estrazione sia su batteri liofilizzati derivanti da una coltura pura contenete dal 40 al 56% di PHB, sia da batteri di coltura mista. Inoltre l’estrazione è stata testata sia su biomassa liofilizzata sia umida, contenenti dal 22 al 40% di PHB. Le capacità estrattive dei solventi e le loro possibilità di riutilizzo sono stati confrontati con i metodi standard. Infine il 3-MMB e l’HMB sono stati preliminarmente caratterizzati dal punto di vista eco-tossicologico. In particolare sono state definite la percentuale di biodegradazione aerobica, la costante di ripartizione ottanolo/acqua e la solubilità in acqua.

Il mondo dell’Economia Circolare individua nella Simbiosi Industriale l’approccio più efficace per la valorizzazione delle risorse primarie e secondarie. Tale strumento consente a industrie appartenenti a settori produttivi diversi di interagire per la condivisione di sottoprodotti materiali ed energetici. Per una corretta applicazione della Simbiosi Industriale è necessario individuare le condizioni al contorno al fine di sfruttare al meglio i punti di forza nel sistema in cui si vuole operare e, al contempo, difendersi dalle eventuali sfide che ne frenano l’implementazione. In quest’ottica, dopo una presentazione delle tematiche connesse alla Simbiosi Industriali, l’elaborato presenta uno studio analitico dell’area di interesse atto a caratterizzarne il tessuto imprenditoriale e la produzione dei rifiuti speciali. Il documento si concentra sulla descrizione delle attività del progetto “Connetti-Marche”, quelle svolte durante l’esperienza di tesi e quelle previste per una fase avanzata, volte alla creazione della prima rete di simbiosi industriale nella regione Marche. I risultati principali derivano dalla raccolta di informazioni preliminari tramite interviste semi-strutturate effettuate ad un campione di aziende rappresentative per la fase pilota. Tali risultati disegnano le strade possibili da percorrere mettendo in evidenza le criticità e i punti di forza per l’implementazione del progetto nell’area di studio.

Il punto focale dell’elaborato è rappresentato da uno dei temi caldi della conferenza delle Nazioni Unite sullo Sviluppo Sostenibile (Rio, 2012). Infatti, la green economy è il nuovo paradigma che mira a trasformare il classico sviluppo ad impronta capitalista in un nuovo modello che tenga conto non solo degli impatti economici, ma anche di quelli ambientali. Un altro punto importante sono i Sustainable Development Goals (SDGs).Tra questi, quelli tematicamente vicini all'elaborato risultano il 9° e il 12°. Successivamente si analizzano le criticità dell’modello economico lineare che fanno emergere degli spunti per un cambio di rotta, che prevedere il modello economico circolare come pilastro dello sviluppo economico futuro. Si passa in rassegna i principali modelli business alla base dell’economia circolare. Inoltre, è affrontata la tematica della valorizzazione degli dei rifiuti da verde urbano, centrale nello sviluppo del caso studio. Si analizza l’evoluzione del processo di compostaggio delle biomasse, passando dalle tecnologie tradizionali fino ad arrivare ai nuovi processi di gassificazione. Infine, si passa al caso studio, che si colloca all'interno di un progetto più ampio chiamato “Roveri Smart Village”. Il progetto del workcase è incentrato sulla valorizzazione energetica del verde proveniente dalla manutenzione urbana, attraverso l’utilizzo di un impianto cogenerativo a syngas, che consente, grazie al supporto di due impianti ausiliari, di produrre energia elettrica e termica oltre che pellet e biochar. Questi sottoprodotti sono riutilizzati nella stessa area industriale attraverso l’implementazione di un modello business circolare. Questo progetto, in definitiva, propone una soluzione a livello di impatto ambientale attraverso una riduzione dei rifiuti e una loro valorizzazione economica che, dopo il processo di trasformazione, possono essere venduti ad aziende terze, all’interno del sito industriale, nel rispetto della circolarità del progetto.

I rifiuti rappresentano un’opportunità di crescita sostenibile in termini di riduzione del consumo di risorse naturali e di sviluppo di tecnologie per il riciclo di materia ed il recupero energetico. Questo progetto di ricerca si occupa di valutare, attraverso l’approccio dello studio del ciclo di vita, la valorizzazione energetica di una particolare categoria di rifiuti: i fanghi derivanti dalla depurazione delle acque. Si è studiata la valorizzazione dei fanghi attraverso l’applicazione del Thermo Catalytic Re-forming (TCR)®, tecnologia che consente di trasformare i fanghi in un carburante per la produzione di energia elettrica (bioliquido). Le valutazioni sono effettuate per una linea di processo generale e due configurazioni progettuali declinate in due scenari. Il caso di studio è stato riferito al depuratore di S. Giustina (Rimini). Per la linea di processo, per ognuna delle configurazioni e i relativi scenari, è stato compilato il bilancio energetico e di massa e, conseguentemente, valutata l’efficienza energetica del processo. Le regole della Renewable Energy Directive (RED), applicate attraverso lo strumento ‘BioGrace I’, permettono di definire il risparmio di gas serra imputabile al bioliquido prodotto. I risultati mostrano che adottare la tecnologia TRC® risulta essere energeticamente conveniente. Infatti, è possibile ricavare dal 77 al 111% del fabbisogno energetico di una linea di processo generale (linea fanghi convenzionale e recupero energetico TCR®). Questo permette, quindi, di ricavare energia utile al processo di depurazione. La massima performance si realizza quando la tecnologia si trova a valle di una linea di trattamento fanghi priva di digestione anaerobica e se il biochar prodotto viene utilizzato come combustibile solido sostitutivo del carbone. La riduzione delle emissioni imputabile al bioliquido prodotto va dal 53 al 75%, valori che soddisfano il limite definito dalla RED del 50% di riduzione delle emissioni (2017) per ogni configurazione progettuale valutata.

La tesi si è posta l’obiettivo di effettuare una valutazione dei rifiuti urbani residuali della Regione Emilia-Romagna sia dal punto di vista del contenuto che delle quantità prodotte, in relazione alle caratteristiche del campione stesso e della raccolta attiva nel Comune dal quale proviene. Il punto di partenza è dato delle analisi merceologiche sui rifiuti urbani residui che unitamente ai dati reali di produzione degli stessi (2017) permette l’individuazione dei sistemi di raccolta più sostenibili in accordo alla Legge Regionale 16/2015, della quale si sono studiati gli effetti sul primo triennio. Le analisi merceologiche hanno permesso di identificare quattro macro-frazioni: materiale possibilmente riciclabile, materiale da biostabilizzare, materiale da inviare in discarica o incenerire e pannolini/pannoloni che potrebbero essere trattate separatamente specialmente la quota parte che potrebbe essere riciclata. Sono stati anche studiati scenari futuri in cui l’applicazione della tariffa puntuale sia attiva su tutti i sistemi (dal 31 dicembre 2020 in accordo con la legge regionale) per conoscere le quantità reali di macro-frazioni prodotte, nell'ottica di dimensionare eventuali impianti di trattamento in regione.

Il presente lavoro di tesi è incentrato sullo sviluppo di un modello matematico tale da garantire la quantificazione dell’energia ricavabile da un rifiuto tramite pirolisi, una volta caratterizzato il rifiuto solido (fango) in entrata. Inoltre, tale modello dovrà essere in grado di fornire una stima del quantitativo di energia termica richiesta dal sistema per fare avvenire il trattamento desiderato. Tali valutazioni vanno considerate nell’ottica di una valutazione preliminare sulla fattibilità e della convenienza economica dell’operazione stessa, pertanto un prerequisito aggiuntivo sarà relativo alla flessibilità e alla semplicità del modello stesso, al fine di renderlo applicabile alle più disparate tipologie di fanghi industriali. L’approccio su cui si è fondato il modello sviluppato e testato in questo lavoro di tesi, non poteva che fondarsi sui principi basilari dell’equazioni di bilancio di materia ed energia. La caratterizzazione dei fanghi in entrata ha come principale scopo la determinazione dell’umidità relativa; quantità sostanza organica alimentata e quantità sostanza inerte alimentata. La quantità di ogni elemento presente nel rifiuto è stata individuata mediante un’analisi elementare. Dall’analisi dei dati ricavati da diverse matrici alimentate, si è arrivati a concludere che la quantità materiale da portare eventualmente in discarica può essere tre volte più piccola di quella iniziale, con conseguente abbassamento dei costi di smaltimento. Tale riduzione volumetrica deve andare a pari passo con un bilancio energetico positivo. Per concludere si può dire che le variabili importanti da tenere in conto per un’analisi di fattibilità sono l’umidità relativa del rifiuto, il PCI in alimentazione, il PCI del char e il PCI del syngas. Si può arrivare a tali conclusioni mediante l'uso del modello matematico ricavato.

Nei capitoli I e II ho costruito rigorosamente le funzioni circolari ed esponenziali rispettivamente attraverso un procedimento analitico tratto dal libro Analisi Matematica di Giovanni Prodi. Nel III capitolo, dopo aver introdotto il numero di Nepero e come limite di una particolare successione monotona, ho calcolato i limiti notevoli dell'esponenziale e della sua inversa, che sono alla base del calcolo differenziale di queste funzioni, concludendo poi la sezione dimostrando l'irrazionalità del numero e, base dei logaritmi naturali. Nel capitolo successivo ho dato, delle funzioni circolari ed esponenziali, i rispettivi sviluppi in serie di Taylor ma solamente nel V capitolo potremo renderci veramente conto di come i risultati ottenuti siano fra loro dipendenti. In particolare verrà messa in evidenza come il legame del tutto naturale che si osserva fra le funzioni circolari e le funzioni esponenziali rappresenta le fondamenta di argomenti molto notevoli e pieni di significato, come l'estensione ai numeri complessi dell'esponenziale o le celebri identità di Eulero. L'ultimo capitolo vedrà come protagonista pi greco, così misterioso quanto affascinante, che per secoli ha smosso gli animi dei matematici intenzionati a volerne svelare la natura. Come per il numero di Nepero, non potrà mancare un paragrafo dedicato alla dimostrazione della sua non razionalità.

La Legge Regionale 16 del 2015 è il fulcro della seguente tesi. Seguendone i criteri e le definizioni, sono stati definiti i sistemi di raccolta dei 337 Comuni dell'Emilia Romagna, individuandone il più performante dal punto di vista ambientale ed economico. La Legge che mira alla minimizzazione dei rifiuti, stabilisce 4 obiettivi fondamentali: a) scendere sotto il 150 kg di rifiuti non inviati a riciclo; b) diminuire del 20-25% la produzione pro-capite di rifiuti rispetto l'anno di riferimento del 2011; c) raggiungere una percentuale di raccolta differenziate del 73%; d) portare il quantitativo di riciclato al 70%. I dati inerenti la raccolta dei rifiuti sono stati forniti da Arpae e si riferiscono all'anno 2015, i dati economici sono quelli ufficiali forniti dai PEF ed approvati dai Comuni e da Atersir. L'analisi è stata condotta a livello regionale, secondo aree omogenee, per distribuzione demografica, per abitanti residenti ed equivalenti. Individuati i principali sistemi di raccolta (senza raccolta di umido, misto, stradale e porta a porta), ne sono stati analizzati i loro relativi sottosistemi (stradale con calotta e porta a porta con tariffazione puntuale).

L’attività di tesi ha riguardato la definizione di un modello dinamico per la rappresentazione del motore tubolare trifase sincrono a magneti permanenti che, in prima approssimazione, è solitamente considerato analogo a quello delle macchine rotanti. Il suo ottenimento è stato raggiunto partendo da un modello matematico per un motore tubolare trifase a magneti permanenti generico. Successivamente, mediante l’utilizzo di FEMM, è stato possibile, con opportune simulazioni, caratterizzare il comportamento elettromagnetico di una macchina tubolare specifica e realistica, realizzata con opportuni script Lua. Sono stati poi ricavati i dati e gli andamenti riguardanti i flussi concatenati e i coefficienti di auto e mutua induzione in funzione della posizione dello slider, che rappresentavano le nostre incognite all’interno del modello generale. Una volta elaborati i dati con file Excel e opportune funzioni in Matlab si è potuto semplificare il modello matematico riadattandolo successivamente anche per il caso del controllo con tecnica ad orientamento di campo. Inoltre è stata verificata la validità del modello anche per la macchina sincrona circolare trifase a magneti permanenti isotropa ed anisotropa. Con quest’ultime è stato poi possibile effettuare un confronto mettendo in luce le differenze nella rappresentazione della macchina tubolare trifase sincrona a magneti permanenti con il nuovo modello specifico rispetto a quello per le macchine rotanti, mostrando la presenza di termini incrociati di disturbo. In conclusione il modello ottenuto garantisce la possibilità di rappresentare in maniera precisa il nostro motore tubolare specifico garantendo notevoli vantaggi nel caso del controllo dell’azionamento dando la possibilità di compensare i termini di disturbo riscontrati rispetto all’utilizzo del modello per macchine rotanti.

La tesi si inserisce nel contesto del progetto POR-FESR VALSOVIT. L’obiettivo specifico del lavoro era di valutare l’impatto ambientale della produzione di alcol e tartrato di calcio effettuata dall’azienda faentina Caviro Extra partendo da scarti vitivinicoli. L’analisi è stata condotta applicando la metodologia Life Cycle Assessment e con l’ausilio del software GaBi. L’analisi ha incluso anche un confronto tra i processi eseguiti da Caviro Extra e altri possibili trattamenti degli stessi scarti vitivinicoli. Le prestazioni ambientali sono state calcolate su 16 categorie di impatto. Nell’analisi si sono applicati due approcci metodologici con differenti confini del sistema e unità funzionali. L’approccio “Process-oriented” ha studiato il processo di trattamento degli scarti vitivinicoli nel suo complesso. I risultati della valutazione, analizzati per ogni indicatore e condensanti nell’Impronta Ambientale totale, sono confrontati con quelli del trattamento degli stessi scarti tramite compostaggio o digestione anaerobica. L’approccio “Product-oriented” invece ha valutato gli impatti ambientali correlati a ogni singolo prodotto in uscita dal sistema. Il processo produttivo di “Caviro Extra” per l’ottenimento di alcol è stato confrontato con processi produttivi alternativi; invece non è stato possibile un confronto sul tartrato di calcio per mancanza di informazioni adeguate sui processi alternativi. Per sinteticità, i risultati dell’approccio “Product-oriented” sono mostrati solo in termini di Impronta Ambientale totale senza fornire i risultati per ogni singola categoria di impatto. L’analisi mostra risultati complessivamente buoni per entrambi gli approcci metodologici applicati ed evidenzia come i processi messi in atto da Caviro Extra siano efficienti e completamente conformi al concetto di economia circolare raggiungendo una piena valorizzazione degli scarti provenienti dalla lavorazione vitivinicola.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è l’analisi dell’applicabilità della norma UNI 11698:2017 intitolata “Stima, dichiarazione e utilizzo dell’incertezza dei risultati di una Valutazione di Ciclo di Vita”. La norma si è resa necessaria per rispondere ad esigenze di comunicazione con il pubblico e per fornire un supporto durante la comparazione di prodotti con simili prestazioni ambientali. Il caso studio prescelto per l’applicazione della norma riguarda l’analisi del ciclo di vita di un processo di produzione di piastrelle ceramiche. Attraverso tale analisi si sono ottenuti i dati sui quali calcolare l’incertezza come previsto dalla norma UNI. Uno studio LCA necessita di una significativa mole di dati di inventario sia primari, ossia forniti direttamente dall’azienda, sia secondari, ossia ottenibili da apposite banche dati. Grazie ad un continuo confronto con l’ente UNI, che ha permesso di superare i molteplici problemi riscontrati durante l’applicazione della norma, è stato possibile calcolare l’incertezza da associare ai risultati ottenuti per le quattro categorie di impatto scelte: riscaldamento globale, eutrofizzazione, acidificazione e distruzione di ozono stratosferico. Lo studio condotto ha permesso di valutare le principali criticità della norma, evidenziando una serie di problemi. I problemi maggiori sono sorti sulla scelta del percorso più idoneo da seguire. Sono, infatti, stati seguiti solamente due tra i quattro percorsi proposti: uno per i dati primari e uno per i secondari, gli altri due non sono risultati applicabili. Anche tramite l’utilizzo di questi ultimi sono sorte numerose difficoltà. Il presente lavoro, comunque, ha proposto soluzioni ai problemi riscontrati in parte già presentate all’ente UNI tramite documento tecnico realizzato in collaborazione con thinkstep.

L'obiettivo di questo lavoro è quello di analizzare la potenza emessa da una carica elettrica accelerata. Saranno studiati due casi speciali: accelerazione lineare e accelerazione circolare. Queste sono le configurazioni più frequenti e semplici da realizzare. Il primo passo consiste nel trovare un'espressione per il campo elettrico e il campo magnetico generati dalla carica. Questo sarà reso possibile dallo studio della distribuzione di carica di una sorgente puntiforme e dei potenziali che la descrivono. Nel passo successivo verrà calcolato il vettore di Poynting per una tale carica. Useremo questo risultato per trovare la potenza elettromagnetica irradiata totale integrando su tutte le direzioni di emissione. Nell'ultimo capitolo, infine, faremo uso di tutto ciò che è stato precedentemente trovato per studiare la potenza emessa da cariche negli acceleratori.

L’elaborato in questione analizza la circolarità delle materie plastiche dal momento in cui queste sono intenzionate, obbligate o risentono della necessità di essere smaltite. Si delinea quindi una valutazione della filiera del rifiuto plastico attraverso un approccio multicriteria (economico, normativo e tecnico-tecnologico) in un campo d’analisi dapprima europeo, poi nazionale. Tale lavoro ha mirato ad individuare barriere e leve, ovvero aspetti ostacolanti o favorevoli al riciclo delle materie plastiche. Il tutto volge a valutare la fattibilità del raggiungimento dei nuovi stringenti obiettivi dettati dalla Commissione Europea attraverso le recenti direttive del pacchetto sull’economia circolare e la recentissima Strategia sulla plastica che vedono una percentuale di riciclo del 55% degli imballaggi in plastica entro il 2030. L’oggetto di studio fa riferimento sia al rifiuto urbano, gestito dai sistemi consortili, sia al rifiuto industriale per il quale vale invece un sistema competitivo. L’analisi settoriale è stata dettagliata per quelle industrie manifatturiere che richiedono più del 75% del totale della plastica prodotta (in settori quali packaging, costruzioni, automobilistico ed elettronico). Rifiuti urbani e industriali sono stati quindi osservati microscopicamente dalla fase si raccolta a quella di pretrattamento fino ad arrivare al processo di riciclo vero e proprio in una visione sistemica e interconnessa tra strumenti normativi, economici finanziari e tecnici-tecnologici. È stato così possibile delineare un quadro generale sui punti critici di ostacolo alla circolarità, per poi, con successivi progetti e ricerche, provare ad avanzare le più idonee soluzioni di miglioramento e rafforzamento. Su scala locale il progetto ha accompagnato la progettazione di indicatori di circolarità per le plastiche come strumento di assistenza alle aziende.

Le attività sviluppate nel presente lavoro di tesi rientrano nelle tematiche dalla moderna Bioeconomia e seguono le direttive previste per l’applicazione dell’economia circolare applicata all'insieme dei rifiuti legnosi prodotti dalla potatura, sfalci del sottobosco e dai rifiuti legnosi di tipo urbano (post consumo, ingombranti, fine vita, ecc.). Viene studiatala valorizzazione delle frazioni dei rifiuti lignocellulosici studiando processi alternativi a quelli usati sino ad oggi verificando se da tali matrici fosse possibile attraverso processi di idrolisi biologica, termica o chimica ottenere carboidrati semplici con il fine di ottenere molecole di interesse per la chimica fine. L’obiettivo rientra nella valorizzazione della frazione carboniosa presente in tali matrici, in alternativa all'uso di fonti di origine minerale (petrolio e carbone). Le attività studiate hanno preso in considerazione l’uso dei pretrattamenti necessari (Triturazione, Water Vapor Steam Expolsion) e lo studio di diversi processi di idrolisi (enzimatica con uso di funghi, idrolisi termica e chimica in condizioni idrotermali), al fine di verificare e quantificare le molecole presenti nelle matrici idrolizzate rispetto alla tipologia di rifiuto legnoso considerato. Dal confronto dei liquidi ottenuti, tramite GC-MS, risulta che è possibile ottenere una maggior quantità di zuccheri semplici dai rifiuti legnosi (freschi) rispetto al legno da rifiuto antropico (post consumo). Dai risultati emerge che i processi di idrolisi in condizioni idrotermali a pH acido e basico ottengono elevate rese di degradazione delle matrici legnose rispetto a quelle ottenute con i processi enzimatici. La valorizzazione delle molecole degradate ottenute con i processi di idrolisi sarà necessaria ai fini di permettere l’individuazione dell’insieme dei processi necessari per la chiusura del ciclo e, in base al tipo di prodotti ottenibili, eseguire una corretta valutazione economica di tutto il processo integrato.

Questa Tesi studia le pericolosità connesse ai mozziconi di sigaretta, indagandone le possibili modalità di recupero affinché tale rifiuto, considerato “pericoloso” per l’ambiente e per la vita umana, possa essere valorizzato sotto forma di nuova risorsa seguendo un modello di economia circolare. La gravità del problema non è solo legata alla pericolosità intrinseca delle sigarette, già nota, ma quanto più al fenomeno del littering associato ai mozziconi. Per littering si intende l’abitudine a gettare piccoli rifiuti nell'ambiente piuttosto che negli appositi cestini. I filtri dei mozziconi sono composti in acetato di cellulosa: una plastica “organica” quindi non biodegradabile ma fotodegradabile. Essa, sotto l’azione dei raggi solari, si disgrega in particelle piccolissime, le cosiddette microplastiche (ϕ < 5 mm), pericolose in quanto comodamente edibili dagli animali marini e, da essi, raggiungere gli esseri umani attraverso la catena alimentare. Per questi motivi, sono state studiate le possibili modalità di trattamento, con l’obiettivo di progettare un impianto sostenibile dal punto di vista ambientale ed economico. Il primo passo nell'analisi è stato la scomposizione del mozzicone di sigaretta nei suoi componenti. La carta, una volta separata dal filtro, può essere avviata agli specifici trattamenti della filiera di recupero e riciclo. I filtri in acetato di cellulosa, una volta bonificati dai macro inquinanti presenti, possono essere riutilizzati per le medesime applicazioni del polimero vergine. La cenere mista a tabacco può, invece, essere inviata a compostaggio. La ricerca si conclude con l’ipotesi di un impianto di trattamento industriale adatto a processare i mozziconi di sigaretta prodotti in Emilia Romagna cui segue una valutazione economica.

In questo lavoro di Tesi viene presentato lo studio per la realizzazione di una modalità di gestione dei rifiuti da imballaggio alternativa, all’interno della Zona Universitaria di Bologna. Il modello ideato è basato sul principio del vuoto a rendere, una pratica per il recupero dei packaging attraverso il deposito cauzionale. L'iniziativa, denominata “BackBO”, può costituire una delle tante attività del progetto europeo “ROCK – Horizon 2020”, il cui intento è quello di rigenerare e rivalorizzare il centro storico di Bologna. “BackBO” prende spunto dal Pfandflaschensystem, uno dei sistemi di vuoto a rendere tedesco tra i più efficienti al Mondo. Per questo motivo, il presente studio è partito analizzando in maniera approfondita il sistema tedesco, attraverso il confronto di vari studi e ricerche svolti riguardo questo modello e valutando la possibilità di realizzazione di un sistema simile nella ZU, l’area d’intervento del progetto. A causa dei limiti territoriali, infatti, il progetto include soltanto rivenditori e clienti nel cerchio degli stakeholder. “BackBO” svolge un ruolo simile a quello della DPG, ovvero di regolare e controllare l’intero organismo. L’organizzazione funziona attraverso la concessione di un'etichetta unica e codificata ai rivenditori aderenti, i quali conferiscono la cauzione a “BackBO”. Successivamente, i venditori applicano l’adesivo sui loro prodotti e li vendono richiedendo una cauzione che verrà restituita quando riporteranno l'imballaggio vuoto. “BackBO” raccoglie i contenitori dai fornitori, corrisponde la cauzione e quindi vende il materiale raccolto. Qualora il progetto mostrasse risultati positivi e significativi, sarebbe utile considerare la possibilità di estendere il sistema in tutta Italia. L'implementazione di un sistema nazionale di rimborso dei depositi per imballaggi di bevande riutilizzabili e “usa e getta”, compresi produttori e grossisti, può portare a numerosi vantaggi e benefici ad ogni parte interessata del ciclo.