Academic literature on the topic 'Pavimento a recupero energetico'

Partendo dagli studi sulla coscienza, sia dal punto di vista dei correlati neurali, sia dal punto di vista della consapevolezza e dell'autoconsapevolezza del sé, la sperimentazione si prefigge di verificare la possibilità di poter intervenire, attraver-so l'uso dell'ipnosi, e in particolare dell'autoipnosi, sul processo evolutivo di regola-zione e adattamento omeostatico, considerato come espressione di patologie in ambito clinico, ma anche come leva di evoluzione in ambito educativo e sociale. In considerazione di vari studi clinici sull'ipnosi che riportano esiti positivi dopo il trattamento ipnotico, l'ipotesi si basa sulla possibilità di agire, a scopo preventivo, sulle disfunzioni a livello somatico, psicologico e relazionale, che possono indurre un blocco energetico dell'emotività, educando il soggetto a recuperare e gestire le proprie energie e il proprio equilibrio. Ai soggetti esaminati e tenuti in considerazio-ne ai fini della ricerca è stato somministrato il test MHQ, scala di autovalutazione per pazienti psiconevrotici, il cui punteggio riscontrato, pur riportando valori anco-ra nella norma, evidenzia la tendenza ad accostarsi a valori patologici, a rischio per il soggetto. L'ipotesi verificata è la seguente: l'utilizzo dell'ipnosi (Eteroipnosi ? Rinforzo dell'io ? Condizionamento positivo) per un periodo di un mese, con sedute settimanali e il successivo utilizzo dell'autoipnosi, ogni giorno, per due mesi a scopo preventivo, può permettere di destrutturare le devianze e ripristinare le risor-se bloccate nella struttura corporea, riportando il soggetto a prenderne coscienza, orientando l'apprendimento verso il recupero e il mantenimento dell'omeostasi. Alla fine della sperimentazione, la verifica degli esiti raggiunti è stata avvalorata dalla ri-somministrazione del test MHQ e dalla valutazione statistica degli outco-me che si è dimostrata significativa. Il risultato positivo dello studio suggerisce che i terapeuti possano applicare il metodo sperimentale su base sistematica, rendendo possibile un rapido e definitivo riconoscimento dell'autoipnosi ? oltre che dell'ipnosi ? come disciplina scientifica.

L'obiettivo del seguente progetto di Tesi è la realizzazione di un prototipo di pavimentazione che recupera l’energia dissipata derivante dalle sollecitazioni meccaniche del calpestio umano, tematica in forte sviluppo tecnologico nell'ambito dell'Energy Harvesting. Ai fini della scelta del materiale che possa meglio essere implementato nella realizzazione del dispositivo, sono stati studiati polimeri che esibiscono un comportamento da piezoelettrete, ovvero hanno la peculiarità di poter trasdurre un impulso meccanico in una risposta elettrica. In particolare, sono state realizzate membrane polimeriche nanofibrose con caratteristiche da piezoelettrete utilizzando una tecnologia innovativa eco-friendly e low cost: l'elettrofilatura, che permette la produzione di fibre continue a partire da un getto elettrostaticamente carico di una soluzione polimerica. In seguito alla caratterizzazione elettrica e morfologica, le membrane realizzate in laboratorio sono state confrontate con un elettrete commerciale: le prime presentano efficienze di conversioni limitate, ma mostrano ampi margini di ottimizzazione in seguito a studi maggiormente approfonditi. Poiché la membrana commerciale ha prestazioni più elevate, è stata implementata nella realizzazione del dimostratore, in seguito a prove di caratterizzazione elettrica, test di invecchiamento termico e analisi morfologiche. Il dispositivo è stato realizzato mediante una stampante 3D per velocizzarne la fase di prototipazione ed è stato sottoposto a diverse prove sperimentali al fine di valutarne le prestazioni energetiche e i parametri che necessitano miglioramenti per ottenere un'ottimizzazione prestazionale. Il pavimento a recupero energetico è una tecnologia che permette di generare energia pulita promuovendo lo sviluppo di sistemi innovativi per ridurre i consumi.

Il presente lavoro di tesi è stato svolto presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione “Guglielmo Marconi” della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna, nel Laboratorio di Innovazione Tecnologica. Le attività svolte si sono focalizzate sulla realizzazione e caratterizzazione di materiali polimerici elettroattivi al fine di sviluppare un prototipo di pavimentazione a recupero energetico, cioè in grado di generare energia elettrica in seguito alla sollecitazione meccanica del passo umano. Questa tecnologia è un idea innovativa e rientra nella più ampia materia dell’Energy Harvesting, cioè lo studio di soluzione alternative in grado di sfruttare fonti di energia che altrimenti andrebbero dissipate, come appunto il calpestio umano.

Il crescente fabbisogno energetico mondiale, dovuto essenzialmente al rapido incremento di popolazione originatosi nel secolo scorso, unitamente alla necessità di ridurre le emissioni di anidride carbonica, porta a ricercare continuamente nuove fonti primarie di energia nonché metodi innovativi per il recupero di quest’ultima da materiali di scarto. I Cicli Rankine a fluido Organico (Organic Rankine Cycle) rappresentano in questo senso una tecnologia emergente capace di rivoluzionare il concetto di risparmio energetico. In questa tesi viene effettuato uno studio dettagliato della tecnologia ORC, che mira ad identificarne i principali vantaggi e le maggiori problematiche, con particolare riferimento ad un caso di studio concreto, riguardante l’installazione di un impianto di recupero energetico da fumi di combustione all’interno di uno stabilimento di produzione di nero di carbonio. Il cuore della tesi è rappresentato dall’individuazione e dall’analisi dettagliata delle alternative impiantistiche con cui il recupero energetico può essere realizzato. Per ognuna di esse, dopo una breve spiegazione, viene effettuato il calcolo dell’energia elettrica prodotta annualmente con l’ausilio un simulatore di processo. Successivamente vengono esposte le proposte ricevute dai fornitori interpellati per la fase di progettazione di base dell’impianto di recupero energetico. Nell’ultima parte della tesi viene presentata la simulazione fluidodinamica del camino di una delle linee di produzione dell’impianto di Ravenna, effettuata utilizzando un codice CFD e mirata alla verifica dell’effettiva quantità di calore recuperato dai fumi e dell’eventuale presenza di condense lungo la ciminiera. I risultati ottenuti mostrano che la tecnologia ORC, utilizzata per il recupero energetico in ambito industriale, possiede delle grosse potenzialità. La massimizzazione dei vantaggi derivanti dall’utilizzo di questi sistemi è tuttavia fortemente condizionata dalla capacità di gestire al meglio l’integrazione degli impianti di recupero all’interno dei processi produttivi esistenti.

Oggetto della trattazione è il recupero di energia da parte di una valvola idraulica durante il processo di regolazione del flusso di corrente in un impianto. Questa valvola di regolazione, detta GreenValve, è un brevetto del Politecnico di Milano, ad opera del Prof. Ing. Stefano Malavasi coadiuvato da un gruppo di ricercatori e tesisti, tra i quali spicca il nome di Cecilia Paris. Cecilia ha incentrato il proprio lavoro sull’analisi teorica e sperimentale della “Valvola Verde”, ed è dalla sua Tesi che il suddetto elaborato trae ispirazione.

L’attuale condizione che caratterizza il settore energetico richiede un necessario processo di riconversione che, oltre a favorire il risparmio energetico, riduca la dipendenza dai combustibili fossili ed accresca l’impiego di fonti energetiche rinnovabili, dando un contributo fondamentale alla riduzione delle emissioni di gas serra come diversi accordi internazionali richiedono. Si rende pertanto necessario accelerare i processi che da alcuni anni stanno favorendo l’utilizzo di energia da fonti rinnovabili. Tra queste, le fonti legate ai processi di trattamento biologico dei reflui stanno avendo un interessante sviluppo. Esistono numerosi processi biologici che consentono la produzione di energia in maniera indiretta, quali ad esempio i processi di digestione anaerobica finalizzati alla produzione di biogas e/o produzione biologica di idrogeno. In tale contesto si inserisce la tecnologia delle Microbial Fuel Cell, che consente la produzione diretta di energia elettrica, finalizzata al recupero energetico inteso al miglioramento dell’efficienza energetica e alla riduzione dei costi d’esercizio di impianti di trattamento biologico dei reflui. Il presente lavoro di Tesi di Dottorato sperimentale, svoltosi in collaborazione al laboratorio PROT.-IDR. della sede ENEA di Bologna, riporta i risultati dell’attività di ricerca condotta su una MFC (Microbial Fuel Cell) a doppio stadio biologico per il trattamento di reflui ad elevato carico organico e produzione continua di energia elettrica. E’ stata provata l’applicabilità della MFC con entrambi i comparti biotici utilizzando elettrodi di grafite non trattata ottenendo, con un carico organico in ingresso di circa 9 gd-1, valori di potenza massima prodotta che si attestano su 74 mWm-2, corrente elettrica massima generata di 175 mAm-2 ad una tensione di 421 mV, ed una conversione di COD in elettricità pari a 1,2 gCODm-2d-1. I risultati sono stati molto positivi per quanto riguarda le prestazioni depurative ottenute dalla MFC. L’efficienza di depurazione misurata ha raggiunto un valore massimo del 98% di rimozione del COD in ingresso, mentre e la concentrazione di azoto ammoniacale nell’effluente raccolto all’uscita del sedimentatore è sempre stata inferiore a 1 mgN-NH4+l-1. Tra gli obiettivi posti all’inizio della sperimentazione si è rivelata di notevole interesse la valutazione del possibile utilizzo della MFC come sistema per il monitoraggio on-line del COD e degli acidi grassi volatili (VFA) prodotti all’interno di un digestore anaerobico, attraverso la definizione di una correlazione tra i dati elettrici registrati in continuo e le concentrazioni di CODanaer e VFA misurate in diversi periodi della sperimentazione. L’analisi DGGE della biomassa catodica ha fornito uno strumento analitico utile allo studio della diversità della comunità microbica sospesa ed adesa al catodo e ha confermato la forte similarità delle specie batteriche riconosciute nei campioni analizzati. In particolare, le bande di sequenziamento ottenute sono affiliate ai gruppi batterici Firmicutes, -Proteobacteria,  -Proteobacteria, -Proteobacteria e Bacteroidetes. Da quanto emerso dalla sperimentazione condotta si può pertanto concludere che ad oggi le MFC sono in fase di evoluzione rispetto ai primi prototipi utilizzati per lo studio delle comunità microbiali e per la comprensione dei meccanismi di trasferimento elettronico. Sfruttarne la potenza prodotta in maniera commerciale diviene una grande sfida per il futuro, ed è opinione comune che le prime applicazioni pratiche delle MFC saranno come fonte di recupero energetico per i dispositivi utilizzati per il monitoraggio dell’ambiente e per il trattamento delle acque reflue.

Questa tesi di laurea si occupa di valutare degli interventi di miglioramento dell’efficienza energetica per un’industria ceramica. In coerenza con gli impegni assunti nel pacchetto Clima Energia, il Decreto legislativo n° 102 del 4 luglio 2014, stabilisce l’obiettivo nazionale di risparmio energetico che consiste nella riduzione, entro il 2020, di 20 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio dei consumi di energia primaria, conteggiati a partire dal 2010. Inoltre tale decreto stabilisce un regime obbligatorio di efficienza energetica costituito dal meccanismo dei certificati bianchi, il quale dovrebbe contribuire al raggiungimento del 60% dell’obiettivo. Sulla base di queste direttive è stato effettuato presso uno stabilimento ceramico uno studio di fattibilità che si articola nelle seguenti fasi: 1.Analisi energetica del sistema attuale finalizzata all’identificazione delle richieste energetiche in termini di produzione e consumi. 2.Analisi impiantistica finalizzata alla scelta delle macchine e delle soluzioni tecniche di dettaglio. 3.Analisi economica finalizzata alla valutazione del costo di generazione di energia elettrica e termica relativamente ai sistemi oggetto di studio. 4.Valutazione della sostenibilità dell’investimento per ogni opzione considerata, mediante l’applicazione del metodo economico del valore attuale netto (VAN), per ottimizzare il tempo di rientro dall’investimento. Le tipologie di intervento proposte sono: 1)Recupero dell’aria di raffreddamento del forno, che scaldandosi a contatto con la piastrella, ha un contenuto entalpico elevato e quindi può essere utilizzata nel reparto di essiccazione. 2)Sostituzione dei bruciatori esistenti ed obsoleti del forno di cottura bicanale con 192 nuovi kit di bruciatori "autorecuperativi". 3)Implementazione di un impianto di cogenerazione costituito da un motore a combustione interna, recuperando i gas esausti e parte dell’acqua del circuito di raffreddamento ad alta temperatura.

Il recupero energetico riveste da sempre un ruolo importante nell’industria di processo e negli impianti industriali in generale. Le possibilità di recupero sono molteplici e riguardano soprattutto l’aspetto termico dell’impianto: si sfruttano differenze di temperature per recuperare energia termica e produrre vapore da utilizzare in altre parti dell’impianto oppure da convogliare in turbine per la produzione di energia elettrica. Ci sono impianti in cui si sfrutta solo la produzione di energia elettrica, altri invece dove viene fatta sia la produzione di energia elettrica che di vapore: si parlerà in questo caso di cogenerazione. Obiettivo di questo elaborato di tesi è quello di verificare la fattibilità del recupero energetico per un impianto che si occupa dell’incenerimento di rifiuti e scarti provenienti prevalentemente dall’industria orafa. L’impianto è formato da due linee parallele e uguali costituite dalle stesse apparecchiature ovvero: forni, post-combustore, scambiatore di calore, filtro a maniche e da un camino unico per le emissioni. La parte dell’impianto dove è stata considerata la possibilità di poter avere un recupero energetico è quella all’uscita dei post-combustori. Si è pensato di poter sostituire gli scambiatori di calore con delle caldaie a recupero in cui potesse essere prodotto vapore acqueo da poter impiegare in un ciclo Hirn, per la produzione di energia elettrica; si è quindi proceduto andando a calcolare la potenza scambiata alla caldaia poi, si è calcolata la quantità di vapore prodotto nelle condizioni termodinamiche scelte. Infine si è calcolata la potenza elettrica che sarebbe possibile produrre e come potrebbe essere impiegata. Dal punto di vista dell’impianto esistente, sono stati fatti dei calcoli di verifica per le aree dei filtri a maniche utilizzati, per vedere quale è la portata massima di fumi filtrabile. E’ stato fatto cenno anche alla normativa a cui l’impianto è soggetto soprattutto per le emissioni gassose.