Dissertations / Theses on the topic 'Rinnovabili'

In questo elaborato, dopo una breve introduzione alla storia del nucleare civile e dei vari incidenti avvenuti nel corso del tempo, ho esaminato il disastro di Fukushima Daiichi. In seguito, ho parlato di come i diversi governi, e l'opinione pubblica, hanno reagito, spesso in maniera contraria, a questo importante imprevisto nello sviluppo dell'energia nucleare per scopi civili. Ho poi esaminato le varie tipologie principali di tecnologie rinnovabili, con i loro punti di forza e le loro debolezze, per passare poi ad esaminare i vantaggi e gli svantaggi di entrambe le forme di produzione energetica. Ho quindi concluso che non esiste una facile soluzione al problema dell'approvvigionamento sicuro ed affidabile dell'energia, e che, anche se alla lunga le rinnovabili potrebbero avere il sopravvento, al momento attuale è necessario che esse ed il nucleare coesistano.

Il concetto fondante e le motivazioni alla base di questo lavoro di tesi sono costituiti dalla volontà di analizzare a fondo la problematica energetica ed ambientale, focalizzando l‟indagine sul ruolo delle Fonti Energetiche Rinnovabili e contestualizzandola nel contesto “locale” relativo alla Regione Emilia Romagna: questo lavoro di tesi, infatti, è stato sviluppato nell‟ambito di un progetto di collaborazione stipulato tra Università e Regione Emilia Romagna e si è svolto all‟interno dell‟Assessorato alle Attività Produttive della Regione, lavorando con il “Servizio Politiche Energetiche” emiliano-romagnolo. La crisi energetica (e, contestualmente, la crisi ambientale) rappresenta una problematica al centro del dibattito globale da oltre mezzo secolo, affrontata finora in maniera non organica e realmente efficace dalle nazioni e dagli organismi sovranazionali coinvolti in tale dibattito. Tale tematica è divenuta ancora più pregnante (e la ricerca di una “soluzione” al riguardo, ancora più pressante) negli ultimi anni, in seguito alla deflagrazione di una crisi globale –economica e sociale- che ha intaccato i modelli di crescita e sviluppo (anche tecnologico) conosciuti finora, ponendo di fronte agli occhi dell‟umanità la necessità impellente di ridefinire politiche economiche, ambientali e, conseguentemente, energetiche, caratterizzate da una maggiore sostenibilità globale. La continua crescita della popolazione e il progressivo incremento generalizzato (e disomogeneo) degli standard di vita alimentano con ritmi esponenziali la domanda –e la conseguente produzione- di energia, inevitabilmente correlata (proprio a causa dei modelli di sviluppo seguiti finora) ad un drammatico incremento delle emissioni climalteranti, che continuano a nuocere irreversibilmente alla salubrità del nostro fragile ecosistema. Oltre alla problematica ambientale si aggiunge, con impellenza sempre più marcata, quella relativa alla disponibilità delle principali fonti energetiche (quelle fossili), che si profilano in esaurimento entro lassi temporali che potrebbero divenire drammaticamente prossimi: il “rischio reale” connesso alla prosecuzione di politiche energetiche poggiate sullo sfruttamento intensivo di tali fonti non è tanto connesso all‟eventuale esaurimento assoluto delle risorse stesse, quanto ad una loro progressiva riduzione, tale da renderle viepiù costose e sempre meno convenienti economicamente. Uno scenario di questo tipo si tradurrebbe inevitabilmente in una condizione per la quale solamente i Paesi più ricchi potrebbero usufruire di tali risorse, estremamente costose, mentre i Paesi meno evoluti economicamente rischierebbero di trovarsi nell‟impossibilità di approvvigionarsi, andando incontro a condizioni di deficit energetico: uno scenario inquietante, che però non appare così “ipotetico”, se si tiene conto di come –già ora- siano in aumento segnali di allarme e di conflitto, attivati da localizzate insufficienze energetiche. In un quadro globale di questo tipo le strade risolutive finora riconosciute e percorse dal mondo scientifico, politico ed economico sono sostanzialmente due: - L‟implementazione del risparmio energetico, in un‟ottica di drastica riduzione dei consumi globali; - La “conversione” della produzione energetica (attualmente fondata sulle fonti convenzionali, ossia quelle fossili) verso le cosiddette “Fonti Energetiche Alternative”. Questa seconda direttrice di marcia sembra poter essere quella in grado di reindirizzare verso un orizzonte di maggiore sostenibilità l‟attuale sistema energetico globale, e in quest‟ottica assumono quindi enorme importanza strategica le tecnologie alternative e, prime tra tutte, le Fonti Energetiche Rinnovabili (FER). Queste consentirebbero infatti sia di ridurre l‟impatto ambientale connesso alla produzione energetica da fonti convenzionali, che di implementare politiche di autosufficienza energetica per quei Paesi che attualmente, dal punto di vista del bilancio energetico interno, dipendono in misura marcata dall‟importazione di combustibili fossili dall‟estero. La crisi energetica e il conseguente ruolo chiave delle Fonti Energetiche Rinnovabili è quindi il punto di partenza di questa tesi, che ha voluto confrontarsi con tale problematica globale, misurandosi con le azioni e con i provvedimenti intrapresi al riguardo a livello locale, focalizzando l‟attenzione sulla realtà e sugli sviluppi delle Fonti Energetiche Rinnovabili nella Regione Emilia Romagna. Per sviluppare il lavoro si è proceduto definendo prima di tutto un quadro complessivo della situazione, in termini di problematica energetica e di stato attuale delle Fonti Energetiche Rinnovabili, scendendo progressivamente nel dettaglio: partendo da una fotografia a livello mondiale, quindi europeo, successivamente italiano (basandosi sui dati di pubblicazioni italiane ed estere, di enti competenti in materia come Terna, il GSE o l‟Enea per l‟Italia, e l‟IEA, l‟EIA, l‟UE per l‟Europa e il resto del mondo). Nella terza parte della tesi si è scesi al dettaglio di questo stato attuale delle Fonti Energetiche Rinnovabili a livello Regionale (Emiliano-Romagnolo) e Provinciale (le nove Province della Regione): per procedere alla definizione di questo quadro la “tecnica operativa” è consistita in una raccolta dati effettuata in collaborazione con il ”Servizio Politiche Energetiche” della Regione Emilia Romagna, estesa alle 9 Province e ai 348 Comuni del territorio emiliano-romagnolo. La richiesta di dati avanzata è stata relativa agli impianti alimentati da fonte energetica rinnovabile in esercizio e a quelli in fase di valutazione sul territorio afferente all‟Ente considerato. Il passo successivo è consistito nell‟aggregazione di questi dati, nella loro analisi e nella definizione di un quadro organico e coerente, relativo allo stato attuale (Ottobre 2010) delle Fonti Energetiche Rinnovabili sul territorio emiliano-romagnolo, tale da permettere di realizzare un confronto con gli obiettivi definiti per le FER all‟interno dell‟ultimo Piano Energetico Regionale e con lo stato delle FER nelle altre Regioni italiane. Sono stati inoltre realizzati due “Scenari”, relativi all‟evoluzione stimata del parco “rinnovabile” emiliano-romagnolo, definiti al 2012 (“Breve Termine”) e al 2015 (“Medio Termine”). I risultati ottenuti hanno consentito di verificare come, nell‟orizzonte “locale” emiliano-romagnolo, il sistema globale connesso alle Fonti Energetiche Rinnovabili abbia attecchito e si sia sviluppato in misura marcata: gli obiettivi relativi alle FER definiti nel precedente Piano Energetico Regionale sono infatti stati sostanzialmente raggiunti in toto. Dalla definizione degli “Scenari” previsionali è stato possibile stimare l‟evoluzione futura del parco “rinnovabile” emilianoromagnolo, verificando come questo risulti essere in continua crescita e risulti “puntare” su due fonti rinnovabili in maniera particolare: la fonte fotovoltaica e la fonte a biocombustibili. Sempre dall‟analisi degli “Scenari” previsionali è stato possibile stimare l‟evoluzione delle singole tecnologie e dei singoli mercati rinnovabili, verificando limiti allo sviluppo (come nel caso della fonte idroelettrica) o potenziali “espansioni” molto rilevanti (come nel caso della fonte eolica). Il risultato finale di questo lavoro di tesi è consistito nel poter definire dei nuovi obiettivi, relativi alle differenti Fonti Energetiche, da potersi inserire all‟interno del prossimo Piano Energetico Regionale: l‟obiettivo “complessivo” individua –avendo il 2015 come orizzonte temporale- una crescita incrementale delle installazioni alimentate da FER pari a 310 MWe circa. Questo lavoro di tesi è stato ovviamente organizzato in più “Parti”, ciascuna ulteriormente suddivisa in “Capitoli”. Nella “Prima Parte”, costituita dai primi 4 Capitoli, si è proceduto ad introdurre la problematica energetica e il contesto in cui si muovono le decisioni e le politiche (comunitarie, nazionali e sovra-nazionali) destinate a trovare soluzioni e risposte: Il Primo Capitolo, introduttivo, definisce prima di tutto gli “strumenti” e i concetti che verranno successivamente richiamati più volte nel resto della Tesi, partendo dal concetto di “energia”, definito sia “concettualmente” che attraverso le unità di misura utilizzate per quantificarlo. Il passo successivo è stato quello di contestualizzare l‟evoluzione dello sfruttamento di questa “risorsa”, in relazione allo sviluppo delle tecnologie e delle stesse condizioni di vita umane, così da definire un background storico per le considerazioni introdotte nel Capitolo successivo. Il Secondo Capitolo, infatti, introduce la problematica attuale (ma mutuata dal background storico evidenziato in precedenza) della “crisi energetica” e della “crisi ambientale” ad essa correlata, considerandone gli aspetti prima di tutto globali, connessi a considerazioni di natura sociale, demografica e –conseguentemente economica e sociale: all‟interno di questa analisi, vengono citati anche gli scenari previsionali elaborati da numerosi enti di ricerca e istituzioni, coinvolti su più livelli nell‟ottica di riuscire ad individuare una “risposta” alle problematiche sollevate dallo sfruttamento intensivo della risorsa energetica per vie convenzionali. Tale risposta è rappresentata dalle normative sovranazionali, europee e italiane varate nell‟ottica di attuare una “transizione etica” in materia di sviluppo sostenibile, impatto ambientale e sfruttamento energetico: un presupposto imprescindibile per la transizione energetica sostenibile è proprio l‟impegno a livello locale (quindi anche e prima di tutto di istituzioni quali, in Italia, le Regioni, le Province e i Comuni), senza il quale difficilmente si potranno raggiungere traguardi avanzati, che implicano anche un sostanziale cambio di mentalità. Nell‟ottica di approfondire ulteriormente il contesto all‟interno del quale vengono adottate azioni e intrapresi provvedimenti utili a concretizzare risposte a livello italiano –nazionale e locale- il Terzo Capitolo introduce il tema delle “politiche energetiche sostenibili”, partendo dalla definizione dell‟attuale condizione Italiana (in termini di inquinamento atmosferico e di sfruttamento intensivo della risorsa energetica, nonché di scenari previsionali), per definire successivamente le politiche nazionali per le fonti rinnovabili, per il settore dei trasporti, del riscaldamento e del raffreddamento, della pianificazione energetica e della generazione distribuita. Il Capitolo introduce anche il tema degli interventi in ambito di fiscalità energetica (“Certificati Verdi”, “Certificati Bianchi” e il “Conto Energia”). Proprio per definire al meglio i meccanismi di incentivazione, il Quarto Capitolo esplicita (facendo riferimento alla documentazione pubblicata da enti quali GSE, Terna, GRTN) il meccanismo del cosiddetto “mercato elettrico” e degli scambi che vi avvengono, in modo tale da comprendere come i metodi di incentivazione alle fonti alternative che si appoggiano su interventi di fiscalità energetica, riescano ad avere –o meno- presa sul sistema. La “Seconda Parte” (costituita dai Capitoli dal 5° al 13°) è invece dedicata al necessario approfondimento sullo stato delle Fonti Energetiche Rinnovabili (FER): in ogni capitolo è stato infatti approfondita la condizione attuale delle principali FER (fonte a Biocombustibili, Eolica, Geotermica, Idraulica, Solare Fotovoltaica, Solare Termica, Solare Termodinamica). Tale approfondimento è stato condotto in termini di sviluppo della tecnologia, incidenza e contributo della singola FER sui bilanci elettrici (considerando prima il quadro mondiale, quindi quello europeo, per scendere infine al dettaglio italiano). Nella parte finale di ogni capitolo sono state riportate anche le principali criticità riscontrate per ogni fonte presa in considerazione, oltre che gli scenari previsionali stimati considerandone i potenziali sviluppi, in un‟ottica di medio termine e di lungo termine. La “Terza Parte” (comprendente i Capitoli dal 14° al 22°) di questa Tesi raccoglie invece il lavoro svolto e i risultati ottenuti e permette di definire lo stato attuale e gli scenari previsionali (a breve termine e a medio termine) per le Fonti Energetiche Rinnovabili nella Regione Emilia Romagna, con un livello di dettaglio sia Regionale che Provinciale. Il lavoro, come detto, è consistito nella raccolta dati effettuata presso gli enti di “governo territoriale” emiliano-romagnoli (la Regione, le 9 Province e i 348 Comuni) e nella successiva aggregazione, elaborazione e interpretazione di questi stessi dati. I Capitoli dal 15° al 19° definiscono lo stato attuale (all‟Ottobre 2010) e gli scenari previsionali (a breve termine e medio termine) per le differenti FER (rispettivamente, Biocombustibili, Eolica, Fotovoltaica, Geotermica e Idroelettrica), prima a livello Provinciale, quindi a livello Regionale. Nella conclusione di ogni Capitolo è contenuto un confronto con lo stato della FER presa in considerazione relativo agli anni precedenti, oltre che il confronto con gli obiettivi definiti per la tecnologia al 2010 dal precedente Piano Energetico Regionale. Questi Capitoli si chiudono con l‟analisi del trend storico della Fonte Energetica Rinnovabile considerata e con la conseguente individuazione dei potenziali obiettivi al 2012 e al 2015 da inserire nel prossimo Piano Energetico Regionale. E‟ presente anche l‟evoluzione stimata del “mercato” della singola FER presa in considerazione, oltre che della “tipologia tecnologica” sulla quale gli installatori e gli investitori tenderanno ad orientarsi sia nel breve che nel medio termine. I Capitoli 20°, 21° e 22° contengono invece lo stato “riassuntivo” delle Fonti Energetiche Rinnovabili, definite per il panorama emiliano-romagnolo (anche in questo caso, prima a livello Provinciale, successivamente a livello regionale) sotto un‟ottica temporale differente: il Capitolo 20° riassume lo stato attuale del parco “rinnovabile” complessivo emiliano-romagnolo, definendone l‟evoluzione storica e confrontandolo con gli obiettivi fissati al 2010 dal precedente Piano Energetico regionale, permettendo così di verificare –nel complesso- se le stime del 2004 erano state corrette. Il Capitolo 21° definisce l‟evoluzione del parco “rinnovabile” complessivo emiliano-romagnolo al 2012, sia a livello Provinciale che Regionale, definendone in questo modo un trend stimato di crescita e dei conseguenti obiettivi di breve termine, riferiti alle singole FER. Il Capitolo 22° definisce infine l‟evoluzione del parco “rinnovabile” complessivo emiliano-romagnolo al 2015 (ancora una volta, sia a livello Provinciale che Regionale) permettendo così di ricavare un trend stimato di crescita e, soprattutto, gli obiettivi di medio termine -riferiti alle singole FER- da inserire all‟interno del prossimo Piano Energetico Regionale. La conclusione permette di chiudere sinteticamente il lavoro svolto in precedenza, traendo le indicazioni più rilevanti dai dati e dalle considerazioni pregresse: come si evincerà, l‟Emilia Romagna risulta una Regione in cui gli obiettivi rinnovabili (e di “conversione energetica”) sono stati sostanzialmente raggiunti e, in alcuni casi, perfino superati. Il mercato rinnovabile è in crescita e le politiche locali e sovra locali evidenziano una marcata volontà di puntare prevalentemente su settori e tecnologie quali quella della biomassa e quella solare fotovoltaica. Nonostante questo, si evidenzia anche la necessità di lavorare a livello di enti regionali e provinciali, per omogeneizzare ulteriormente la distribuzione energetica “rinnovabile” sul territorio (implementando lo sviluppo di determinate fonti su distretti territoriali al momento non ancora raggiunti da tali mercati) e per provvedere ad una riduzione dei consumi energetici che consenta alle FER di avere una maggiore incidenza sui bilanci energetici ed elettrici, locali e regionali. Si ricorda che la “costruzione” di questa tesi è stata sviluppata parallelamente ad un‟attività di stage presso il settore Politiche energetiche dell‟Assessorato alle Attività Produttive della Regione Emilia – Romagna, che in questa fase sta procedendo alla definizione del nuovo Piano Energetico Regionale, e alla conseguente individuazione d

Il rapporto tra l’uomo e l’ambiente che lo circonda rappresenta sin dalle origini un elemento cruciale dell’esistenza a livello sociale, culturale, psicologico e filosofico. Secondo la tradizione kantiana, in particolare, l’essenza stessa dell’esistenza è legata proprio alla consapevolezza della relazione della propria identità con una dimensione esterna; essere corpo, essere individuo, significa pertanto essere legato a un certo mondo, un luogo intelligibile come totalità viva. Attraverso una breve presentazione della relazione tra uomo e ambiente e delle sue implicazioni, nonché attraverso la traduzione di un testo cinese che tratta di architettura sostenibile, questa tesi intende descrivere come un approccio consapevole all’edilizia consenta di alterare gli elementi naturali senza distruggerli, rendendoli strumento di adattabilità ambientale nei progetti architettonici e trasformando il luogo artificiale, da potenziale pericolo ambientale, in un’occasione di riequilibrio ecologico. I primi due capitoli presentano ai lettori le premesse dell’architettura sostenibile, tra cui il valore filosofico e culturale dello spazio, la percezione spaziale degli individui, le caratteristiche del luogo e le loro implicazioni a livello chimico, fisico e scientifico. Il terzo capitolo è invece dedicato alla traduzione di un testo cinese che tratta delle più recenti innovazioni tecnologiche in questo campo, come le applicazioni integrate delle energie rinnovabili negli edifici e diverse tipologie di edifici sostenibili. Infine, il quarto capitolo fornisce un’analisi dettagliata del processo traduttivo, sottolineando le principali caratteristiche del testo cinese e spiegando, attraverso diversi esempi, le scelte traduttive più significative, così come i più significativi termini tecnici riscontrati.

Il mercato energetico è complesso e difficile da prevedere perché, nonostante l'energia sia un bene primario e di vitale importanza per la quotidianità, l'approvvigionamento e la vendita sono subordinate alla legge del libero mercato. Da quando l'energia è stata liberalizzata, si è assistito al coinvolgimento di nuovi attori, di nuovi strumenti operativi, allo sviluppo di nuovi mercati nazionali e mondiali, generando così particolari opportunità e rischi; ed è da qui che nasce questo lavoro. La liberalizzazione ha generato numerose realtà energetiche, di tipo sia produttivo sia commerciale, che hanno proposto innovazione e competizione: questo lavoro ha l'obiettivo di presentare un progetto sviluppato durante uno stage svolto presso Electrade, società di trading di energia elettrica e gas, attiva altresì nei mercati ambientali e nella produzione energetica da fonti rinnovabili. Il lavoro che si presenta consiste nella realizzazione di un Business Plan ovvero un piano economico e finanziario che permetta di valutare la convenienza di un investimento. L'investimento da valutare è una centrale idroelettrica da realizzare in territorio cileno. Dopo avere illustrato il tema dell'energia e la società Electrade al capitolo 1, si prosegue con una descrizione del quadro macroeconomico del Cile. In questo secondo capitolo si delineano le caratteristiche socio-politiche del Paese nonché i punti di forza che spingono gli investitori stranieri ad inserirsi nel mercato cileno; il capitolo si chiude trattando i principali aspetti fiscali che influiscono su ogni aspetto del Paese e accennando poi alla Riforma tributaria del 2014, portatrice di rilevanti modifiche strutturali. Il terzo capitolo, dedicato al mercato elettrico, descrive il contesto di base che permette di individuare l'àmbito in cui l'investimento avrà luogo: in questo capitolo si evidenziano le Energie Rinnovabili Non Convenzionali e in particolar modo il funzionamento del mercato cileno descrivendone i sistemi, i soggetti coinvolti e delineando il processo di formazione dei prezzi dell'energia all'interno del mercato spot. Il fulcro dell'elaborato si sviluppa al quarto capitolo, dove viene descritto il progetto assieme alle basi indispensabili per il suo avviamento; si passa così al vero piano economico e finanziario creato durante i mesi di stage ed alla sua descrizione: questo capitolo mette in luce il processo e le scelte che hanno portato allo sviluppo e all'ottenimento del modello finale. Sulla base dei risultati ottenuti si procede con la valutazione dell'investimento e successivamente, al capitolo 5, all'esame dei diversi approcci finanziari con cui sostenere il progetto di Electrade. L'elaborato assume la forma e la sostanza di un Project Information Memorandum (PIM), sviluppato in due aree: la prima presenta il contesto ambientale, politico, sociale e fiscale in cui l'investimento avrà luogo e la seconda definisce, sulla base dell'analisi svolta, una serie di output che permettono di valutare l'investimento e la sua fattibilità a livello aziendale.

2011 - 2012<br>Energy market liberalization processes and incentive programs by various National governmwnts are driving an increasing diffusion of a wide variety of Distributed Generation (DG) powe plants, causing huge changes and challenges in Electrical Power Systems (EPS). in fact, while in the past the power generation was mainly concentrated in a small number of large power plants directly connected to the high voltage Transmission Networks (TNs), DG units can be connected directly to Disribution Networks (DNs), causing both DNs planning and management issues. Thus, innovative planning and management approaches of these new active networks are necessary to ensure the best integration of Distributed Energy Resources (DERs) within EPSs as well as TNs and DNs optimal use. The thesis work addresses these aspects by investigating DERs integration issues and their impact on voltage profiles within DNs. The work proposes a technique for DERs decentralized control at the Point of Commom Coupling (PCC) with the DN, designed to contain voltage variations within regulatory limits and to maximize active power delivery to the grid... [edited by Author]<br>La sempre maggior diffusione dei sistemi di generazione distribuita, anche di dimensioni medio-piccole, legata da un lato ai processi di liberalizzazione dei mercati dell’energia e dall’altro alle incentivazioni all’impiego di fonti rinnovabili promosse da vari Paesi, sta profondamente modificando la struttura del sistema elettrico. Infatti, mentre in passato la generazione era principalmente concentrata in un numero ristretto di centrali di grandi dimensioni direttamente connesse alle reti di trasporto in alta e altissima tensione, la generazione distribuita può avvenire anche in corrispondenza dello stesso utente finale direttamente sulla rete di distribuzione, con problemi tanto di pianificazione che di gestione dell’intera rete elettrica. Si rendono, pertanto, necessari nuovi approcci per la pianificazione e la gestione delle reti di distribuzione attive, atti a garantire la migliore integrazione possibile di tali risorse, sia in termini di massima producibilità degli impianti di generazione e sia di impiego ottimo delle reti di trasmissione e distribuzione. Di tali aspetti si occupa il presente lavoro di tesi, investigando le problematiche connesse all’integrazione dei sistemi di generazione distribuita all’interno delle reti elettriche di distribuzione e al loro impatto sui profili di tensione, proponendo una tecnica di controllo decentralizzato dei punti di connessione tra i generatori e la rete finalizzata al contenimento delle variazioni di tensione e alla massimizzazione dell’energia immessa in rete... [a cura dell'Autore]<br>XI n.s.

L’elaborato si focalizza su un’analisi di come la Cina si interpone al problema ambientale; quali vie di mitigazione e di adattamento abbia sviluppato a fronte del sempre più grave problema ambientale e di una conseguente ricerca di forme di sviluppo ecosostenibili in grado quantomeno di mitigare gli effetti negativi del modello di crescita pregresso. In particolare, verrà dato risalto alla recente espansione del settore delle energie rinnovabili cinese e come esso si posizioni all’interno del mercato delle energie rinnovabili mondiali. Le domande a cui volevo trovare risposta attraverso questa ricerca sono molte, ad esempio cosa ha spinto un paese come la Cina, a prendere la decisione di impegnarsi e di investire fondi nelle nuove tecnologie energetiche? Quali sono i motivi che hanno convinto un paese conservatore e un’economia basata sull’uso del carbone a fare una scelta così innovativa? E poi, come appare la Cina oggi? Gli sforzi sono stati sufficienti per far intravedere un futuro migliore per la Cina? Le fonti che ho utilizzato sono molte e di molteplici tipi. Ho consultato alcuni libri, mi sono avvalsa di molti paper, report pubblicati da organizzazioni internazionali e non e di articoli di giornali online, normative emesse direttamente dal governo cinese. Tra le fonti posso citare: la “IEA International Energy Agency”, “Agora Energiwende”, “The Asia Pacific Journal”, “Lowy Institute”, “LaPresse”, “asia.org”, “REN21 Renewable Energy Policy Network for the 21th Century”, “Institute for Advanced Sustainability Studies”, “PBL Netherlands Environmental Assessment Agency”, “NREL National Renewable Energy Laboratory”, “KPMG International”.

Il seguente elaborato analizza il ciclo di vita dell'idrogeno, a partire dal processo produttivo fino alle sue possibili applicazioni. In particolare si sofferma sulla produzione di idrogeno tramite elettrolisi e sulla sua applicazione all'interno di fuel cells nell'ambito dei trasporti, per ottenere ed utilizzare energia totalmente ad emissioni zero.

Gli argomenti trattati all’interno di questa tesi di dottorato riguardano la sintesi e la modifica di polimeri ottenuti a partire da fonti rinnovabili. L’acido polilattico (PLA) è stato modificato per ottenere film estensibili per uso alimentare. La scelta del materiale si è basata sull’analisi del suo ciclo di vita e perché è riconosciuto come sicuro per l’utilizzo nel campo alimentare. Le formulazioni testate, a base di PLA, sono state preparate con l’aggiunta di una serie di additivi utilizzati per migliorare le proprietà meccaniche del materiale. La lavorazione è stata eseguita mediante estrusione, ottenendo dei pellet a composizione omogenea successivamente lavorati nell’estrusore a bolla, modalità industriale di produzione dei film estensibili. È stata poi effettuata la sintesi diretta di nuovi poliesteri insaturi a base di dimetil succinato e 1,6-esandiolo. L’insaturazione della catena è stata ottenuta mediante l’uso, durante la sintesi, di derivati dell’olio di ricino, l’acido ricinoleico e il suo derivato insaturo metil undecenoato. Un’altra molecola insatura utilizzata è stata il citronellolo, scelto tra i terpeni. I polimeri così ottenuti sono stati modificati tramite reazioni radicaliche indotte con radiazioni UV utilizzando sostanze antibatteriche (sale 3-esadecil-1-vinilimidazolo bromuro) al fine di ottenere materiali con attività biocida a lungo termine e senza rilascio. Si è proceduto inoltre alla polimerizzazione reversibile di monomeri furanici con oli vegetali utilizzando una strategia di tipo double click. Si è partiti dalla sintesi di monomeri derivanti da oli vegetali contenenti eterocicli furanici attaccati mediante addizione tiol-enica (prima reazione click chemistry) e si è proseguito con la loro successiva polimerizzazione attraverso una reazione di tipo Diels-Alder con molecole con gruppi maleimmidici (seconda reazione click chemistry). I polimeri così ottenuti sono materiali potenzialmente auto-riparanti, grazie alla possibilità di spostare l’equilibrio verso i prodotti o i reagenti semplicemente variando le condizioni di temperatura.<br>The topics covered in this thesis concern the synthesis and modification of polymers produced from renewable resources. The poly(lactic acid) (PLA) has been modified with the addition of several additives to improve its mechanical properties and to get stretched films for food applications. The choice of the material was based on the analysis of its LCA, and because its safety is recognized by the Food and Drug Administration. The formulations tested were processed by extrusion in order to obtain homogeneous pellets and then they were processed by bubble extrusion to get stretched film. New unsatured polyesters, based on dimethyl succinate and 1,6-hexanediol, were synthesized. The unsaturation was achieved by adding during the synthesis castor oil derivatives such as ricinoleic acid and methyl undecenoate. Another unsaturated molecule used was citronellol, selected from terpenes. The polymers thus obtained were modified via radical reactions induced by UV radiation using antibacterial substances (3-hexadecyl-1-vinylimidazolium bromide) in order to obtain materials with long term biocidal activity and without release. Monomers based on plant oil derivatives bearing furan heterocycles appended through thiol-ene click chemistry were prepared and, subsequently, polymerized via a second type of click reaction, the Diels-Alder polycondensation between furan and maleimide complementary moieties. The application of the retro-DA reaction to these polymers confirmed their thermoreversible character, the clean-cut return to their respective starting monomers. This original feature opens the way to original macromolecular materials with interesting applications, like mendability and recyclability.

Gli argomenti trattati all’interno di questa tesi di dottorato riguardano la sintesi e la modifica di polimeri ottenuti a partire da fonti rinnovabili. L’acido polilattico (PLA) è stato modificato per ottenere film estensibili per uso alimentare. La scelta del materiale si è basata sull’analisi del suo ciclo di vita e perché è riconosciuto come sicuro per l’utilizzo nel campo alimentare. Le formulazioni testate, a base di PLA, sono state preparate con l’aggiunta di una serie di additivi utilizzati per migliorare le proprietà meccaniche del materiale. La lavorazione è stata eseguita mediante estrusione, ottenendo dei pellet a composizione omogenea successivamente lavorati nell’estrusore a bolla, modalità industriale di produzione dei film estensibili. È stata poi effettuata la sintesi diretta di nuovi poliesteri insaturi a base di dimetil succinato e 1,6-esandiolo. L’insaturazione della catena è stata ottenuta mediante l’uso, durante la sintesi, di derivati dell’olio di ricino, l’acido ricinoleico e il suo derivato insaturo metil undecenoato. Un’altra molecola insatura utilizzata è stata il citronellolo, scelto tra i terpeni. I polimeri così ottenuti sono stati modificati tramite reazioni radicaliche indotte con radiazioni UV utilizzando sostanze antibatteriche (sale 3-esadecil-1-vinilimidazolo bromuro) al fine di ottenere materiali con attività biocida a lungo termine e senza rilascio. Si è proceduto inoltre alla polimerizzazione reversibile di monomeri furanici con oli vegetali utilizzando una strategia di tipo double click. Si è partiti dalla sintesi di monomeri derivanti da oli vegetali contenenti eterocicli furanici attaccati mediante addizione tiol-enica (prima reazione click chemistry) e si è proseguito con la loro successiva polimerizzazione attraverso una reazione di tipo Diels-Alder con molecole con gruppi maleimmidici (seconda reazione click chemistry). I polimeri così ottenuti sono materiali potenzialmente auto-riparanti, grazie alla possibilità di spostare l’equilibrio verso i prodotti o i reagenti semplicemente variando le condizioni di temperatura.<br>The topics covered in this thesis concern the synthesis and modification of polymers produced from renewable resources. The poly(lactic acid) (PLA) has been modified with the addition of several additives to improve its mechanical properties and to get stretched films for food applications. The choice of the material was based on the analysis of its LCA, and because its safety is recognized by the Food and Drug Administration. The formulations tested were processed by extrusion in order to obtain homogeneous pellets and then they were processed by bubble extrusion to get stretched film. New unsatured polyesters, based on dimethyl succinate and 1,6-hexanediol, were synthesized. The unsaturation was achieved by adding during the synthesis castor oil derivatives such as ricinoleic acid and methyl undecenoate. Another unsaturated molecule used was citronellol, selected from terpenes. The polymers thus obtained were modified via radical reactions induced by UV radiation using antibacterial substances (3-hexadecyl-1-vinylimidazolium bromide) in order to obtain materials with long term biocidal activity and without release. Monomers based on plant oil derivatives bearing furan heterocycles appended through thiol-ene click chemistry were prepared and, subsequently, polymerized via a second type of click reaction, the Diels-Alder polycondensation between furan and maleimide complementary moieties. The application of the retro-DA reaction to these polymers confirmed their thermoreversible character, the clean-cut return to their respective starting monomers. This original feature opens the way to original macromolecular materials with interesting applications, like mendability and recyclability.

In un contesto internazionale di ricerca focalizzato allo sviluppo di nuove tecnologie basate su energie alimentate da fonti rinnovabili, un settore di sempre maggiore interesse è lo sviluppo d’impianti di microgenerazione legati all’acqua. In questo settore si pone il presente studio, il quale vuole apportare un contributo innovativo all’ottimizzazione dei sistemi di desalinizzazione/depurazione delle acque sfruttando unicamente la radiazione solare. Lo stato dell’arte di questi sistemi, denominati serre solari, è stato in prima istanza analizzato al fine di comprenderne le potenzialità e i limiti dal punto di vista fisico e di efficienza. Si sono quindi sviluppati e sperimentate nuove configurazioni che hanno portato a significativi miglioramenti delle prestazioni. Sulla base dei risultati dei primi test, è stato sviluppato poi il calcolo exergetico dell’intero sistema. Attraverso sperimentazioni circa la tipologia dei materiali da utilizzare per la costruzione delle serre solari e le modellizzazioni termodinamiche e fluidodinamiche, si è giunti quindi ad un ulteriore sviluppo dei sistemi. I miglioramenti apportati hanno permesso un’efficienza del sistema depurativo maggiore rispetto allo stato dell’arte. Una volta consolidato il sistema, è stata approfondita l’analisi volta ad individuare in quali aree del pianeta questi sistemi possano essere maggiormente applicabili, in funzione delle condizioni climatiche (modello geo-spaziale – GSI) e delle condizioni antropiche (indice socio-economico –SEI)<br>In an International context of research focused on the development of new technologies based on energy supplied by renewable sources, the development of micro-water treatment plants is of increasing interesting. The current study fits into this perspective with the aim to provide an innovative tool for the optimization of the desalination/water purification systems, by using only the solar radiation source. In the present study, the state of art of the systems, hereafter called solar stills, was analyzed in order to understand their potential and limits from a physical and efficiency perspective. Afterwards, new prototypes were developed and tested, resulting in a significant improvement of the solar stills’ performances. Basing on results from the first test performed, the exergetic calculation of the system was carried out. . Additionally, the experimentation on different types of materials to be used for the construction of the solar stills, in association to the thermodynamic and fluid dynamic modeling processes, allowed us to reach a further development of the systems. Such improvements leaded to a higher efficiency of the solar still, compared to the state of the art. Once the system has been consolidated, a geo-spatial analysis based on both climatic conditions (geo-spatial index - GSI ) and anthropogenic conditions (socio-economic index - SEI), has been performed with the aim to identify the areas where the developed systems were more applicable.

Il mio progetto di tesi tende a dimostrare le implicazioni economiche, politiche come anche gli investimenti verificatisi nel settore delle energie rinnovabili in Giordania. Tuttavia, prima di passare in rassegna allo studio di caso giordano, si è proceduto verso uno studio generico dello sviluppo energetico nella regione MENA per poter capire come le energie rinnovabili si siano poi evolute e abbiano ottenuto sempre di più importanza nell’ultimo periodo. In seguito a queste breve panoramica, ci si focalizzerà sulla questione giordana e su come le energie rinnovabili abbiano contribuito alla vita economica e politica del Regno Hascemita di Giordania (al-Mamlaka al-Urduniyya al-Hāshimiyya) e di come queste abbiano cambiato l’idea di energia e di sicurezza energetica nel paese. La parte suddetta verrà poi supportata da analisi e progetti recenti riguardanti l’importanza dell’impiego di tali risorse da parte del paese.

Dopo una introduzione sul panorama energetico si affronta il progetto e la simulazione di una rete domestica con l'implementazione di un volano e di un pannello fotovoltaico entrambi di taglia variabile. L'algoritmo soddisfa la curva di carico domestica e gestisce l'energia in surplus per ricaricare, quando è possibile, il volano. Alla fine si discutono i risultati ottenuti ed attraverso un confronto tra i dati si farà una considerazione finale sugli stessi.

Il continuo rilascio di gas serra, soprattutto in seguito ad attività antropiche, sta accentuando il fenomeno dei cambiamenti climatici; l’emissione di queste sostanze nell’atmosfera sta provocando una serie di effetti quali il riscaldamento globale ed anomalie come l’aumento della frequenza delle precipitazioni intense, temperature sopra la media, calamità e fenomeni naturali, estati eccezionalmente calde, tutte conseguenze dei cambiamenti climatici. Questo fenomeno ha un impatto non irrilevante su diversi settori economici, tra tutti quello che più ne risente è l’agricoltura, dipendendo fortemente dai regimi climatici. Tra le conseguenze in questo settore, le più evidenti sono l'aleatorietà della produzione, la modifica del calendario stagionale, effetti su qualità dei prodotti e perdite di produzione. Tuttavia anche il settore primario ha un ruolo di responsabilità nei confronti dei cambiamenti climatici, in quanto contribuisce all'emissione di gas serra nell'atmosfera ed in alcuni casi è responsabile di processi di deforestazione . L’agricoltura può però decidere di adattarsi ai cambiamenti del clima riducendone gli effetti o può decidere di attuare una strategia di mitigazione per combattere il fenomeno, riducendo il proprio contributo in termini di emissioni (agricoltura biologica) e contribuendo alla diffusione delle energie rinnovabili su ampia scala (biomassa). Nella lotta ai cambiamenti climatici si sta puntando alle energie rinnovabili dando molto rilievo all'utilizzo dei biocarburanti, il loro aumento di domanda sta però creando un clima di competizione tra settore agro-alimentare ed energetico, per quanto riguarda l’utilizzo delle terre, delle risorse idriche e dei prodotti agricoli. Le colture energetiche stanno prendono il posto di quelle agricole e stanno facendo crescere il prezzo di queste materie prime. Anche l’agricoltura veneta sta risentendo dei cambiamenti del clima, con perdite di produzione e bilanci negativi. Tra le tendenze in atto nella regione, anche qui si rivolge attenzione e risorse alle colture energetiche e alla produzione di energia rinnovabile, da materie prime derivanti dal settore agricolo o materie prodotte dagli stessi attori del settore primario. In agricoltura è quindi in aumento la coltivazione di colture energetiche, per ottenere così materie prime per energia rinnovabile, considerata tra le possibili soluzioni al fenomeno dei cambiamenti climatici; É importante però valutarne gli aspetti critici e la convenienza in termini di effetti ambientali ed economici , visto l’importanza che questa tendenza dell’agricoltura verso le colture energetiche sta assumendo in Veneto, ma anche nel mondo.

La tesi si propone come informativa dei principali metodi di produzione di energia rinnovabile e su come ottimizzare tali produzioni tenendo conto dei vincoli imposti dal sistema elettrico all'immissione in rete di potenza elettrica intermittente. Viene proposto, in particolare, l'accumulo di energia sotto forma di aria compressa (sistema CAES).

Gli additivi superfluidificanti sono oggi riconosciuti come un componente chiave nella preparazione del calcestruzzo, in quanto assicurano prestazioni allo stato fresco e indurito non altrimenti raggiungibili. La maggior parte degli additivi presenti oggi sul mercato sono polimeri di sintesi, in genere policarbossilati eteri, ottenuti a partire da acido acrilico/metacrilico e polietilenglicole. Scopo di questa tesi è lo sviluppo di un additivo (super)fluidificante a partire da risorse rinnovabili, che possa sostituire gli additivi tradizionali in particolari applicazioni. Tale sviluppo si inserisce in un contesto di sostenibilità che costituisce uno dei principali megatrends del mercato delle costruzioni.

The global market for commercial and residential systems, as well as research interest in Photovoltaic (PV) systems, has been steadily increasing for years. Low- Voltage (LV) (< 1.5 kVdc) medium-power (a few hundreds of kW) PV systems have witnessed rapid growth in the global electricity market as they are widely accepted and easy to install and implement. Therefore, the high penetration of LV PV systems in electricity distribution networks requires highly efficient and reliable power conversion units. Two alternatives are being considered for PV inverters: a) Two-level with a 1.7 kV or higher semiconductors and b) three-level inverter with a 1.2 kV or lower semiconductors. Multilevel topologies, especially the three-level ones such as Neutral-Point-Clamped (NPC) and Flying Capacitor (FC) structures, have become highly competitive alternatives to the two-level hard switching inverters due to their advantages such as lower switching losses, higher power quality, smaller filters, and lower Electromagnetic Interference (EMI). The potentially usable semiconductors are: a) 650V and 1.2 kV Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs); b) 650V, 900V, or 1.2 kV Silicon Carbide (SiC) Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistors (MOSFETs), and c) Gallium Nitride (GaN) MOSFETs. Accordingly, for low voltage applications, the optimal choice is to use 650V or 1200V components. Three-level topologies are associated with a major drawback due to the inevitable leakage inductance that can cause over-voltages in the semiconductor devices and consequently limit the operation when a high current or a large variation of current (di/dt) is used. This issue becomes more critical with a load PF different from unity or when operating in the rectifier mode where the current and voltage have opposite signs. On the other hand, the standard MMC topology can solve these issues. Since each module can be assembled with two switches and a capacitor, parasitic inductance can be minimized quite easily, even with a standard and inexpensive module assembly. Moreover, the switches are always modulated and not just half-wave. As a result, the switches dissipate the same amount of loss, resulting in a more uniform temperature operation. Unfortunately, the enormous amount of capacitance and, in turn, the energy stored in module capacitors limits the use of classic MMC topology in LV applications. The main focus of this work is to evaluate the MMC for LV PV applications, reduce the MMC capacitance requirements, and propose a high efficiency, cost-effective, and compact three-phase MMC structure. This work starts with the evaluation of the MMC for a low voltage PV system, the sizing and design of the different components, and the investigation of possible modulation and control schemes. Then, an improved modulation scheme for a modified MMC structure is proposed, which is shown - analytically and experimentally - to reduce the capacitance requirement of this structure. To further reduce the capacitance requirement of the MMC, a three-level MMC topology with an optimized capacitor size is proposed. The proposed structure is designed and optimized to have relatively lower capacitance and fewer number of components than conventional MMCs. The different switching states, component design, sizing, modulation, and proposed topology control are studied. Also, capacitor voltage control is introduced to reduce the number of current sensors required. Finally, the discontinuous conduction mode is analyzed, which leads to an optimized MMC structure with low capacitance and inductance requirements.<br>The global market for commercial and residential systems, as well as research interest in Photovoltaic (PV) systems, has been steadily increasing for years. Low- Voltage (LV) (< 1.5 kVdc) medium-power (a few hundreds of kW) PV systems have witnessed rapid growth in the global electricity market as they are widely accepted and easy to install and implement. Therefore, the high penetration of LV PV systems in electricity distribution networks requires highly efficient and reliable power conversion units. Two alternatives are being considered for PV inverters: a) Two-level with a 1.7 kV or higher semiconductors and b) three-level inverter with a 1.2 kV or lower semiconductors. Multilevel topologies, especially the three-level ones such as Neutral-Point-Clamped (NPC) and Flying Capacitor (FC) structures, have become highly competitive alternatives to the two-level hard switching inverters due to their advantages such as lower switching losses, higher power quality, smaller filters, and lower Electromagnetic Interference (EMI). The potentially usable semiconductors are: a) 650V and 1.2 kV Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs); b) 650V, 900V, or 1.2 kV Silicon Carbide (SiC) Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistors (MOSFETs), and c) Gallium Nitride (GaN) MOSFETs. Accordingly, for low voltage applications, the optimal choice is to use 650V or 1200V components. Three-level topologies are associated with a major drawback due to the inevitable leakage inductance that can cause over-voltages in the semiconductor devices and consequently limit the operation when a high current or a large variation of current (di/dt) is used. This issue becomes more critical with a load PF different from unity or when operating in the rectifier mode where the current and voltage have opposite signs. On the other hand, the standard MMC topology can solve these issues. Since each module can be assembled with two switches and a capacitor, parasitic inductance can be minimized quite easily, even with a standard and inexpensive module assembly. Moreover, the switches are always modulated and not just half-wave. As a result, the switches dissipate the same amount of loss, resulting in a more uniform temperature operation. Unfortunately, the enormous amount of capacitance and, in turn, the energy stored in module capacitors limits the use of classic MMC topology in LV applications. The main focus of this work is to evaluate the MMC for LV PV applications, reduce the MMC capacitance requirements, and propose a high efficiency, cost-effective, and compact three-phase MMC structure. This work starts with the evaluation of the MMC for a low voltage PV system, the sizing and design of the different components, and the investigation of possible modulation and control schemes. Then, an improved modulation scheme for a modified MMC structure is proposed, which is shown - analytically and experimentally - to reduce the capacitance requirement of this structure. To further reduce the capacitance requirement of the MMC, a three-level MMC topology with an optimized capacitor size is proposed. The proposed structure is designed and optimized to have relatively lower capacitance and fewer number of components than conventional MMCs. The different switching states, component design, sizing, modulation, and proposed topology control are studied. Also, capacitor voltage control is introduced to reduce the number of current sensors required. Finally, the discontinuous conduction mode is analyzed, which leads to an optimized MMC structure with low capacitance and inductance requirements.

Simulazione ad agenti nel settore fotovoltaico per individuare gli impatti che, gli strumenti di politica hanno sulle scelte degli agenti, sulla redditività economica dei loro impianti e sulle grandezze caratteristiche dell'ambiente simulato (es. Potenza installata, Spesa Totale). Inoltre l'applicazione permette, al singolo agente, di simulare un impianto per valutare la fattibilità e la redditività di un investimento nel settore: ciò è possibile in quanto la simulazione riproduce fedelmente gli aspetti normativi ed economici che lo regolano.

Agricoltura ed Energia sono le due parole cardine attorno a cui ruota questa tesi. La prima si trova ad oggi ad essere investita da enormi aspettative: ha implicazioni economiche, sociali, ambientali e territoriali. Offre opportunità occupazionali nelle aree rurali, favorisce il mantenimento di un tessuto sociale, ha funzioni produttive e di tutela ambientale. In Italia è profondamente diffusa ma mantiene caratteristiche molto differenti legate ai prodotti, al territorio e al paesaggio agrario. Andrebbe quindi meglio conosciuta, tutelata, ma soprattutto rinnovata per essere efficientemente inserita nel contesto dello sviluppo del nostro Paese. Ricercando nuove soluzioni e nuove idee, che dovrebbero essere alla base della ripresa dal periodo di crisi, ci si collega al secondo termine, meglio definito con un aggettivo descrittivo: rinnovabile. L'utilizzo di queste fonti è alla base delle odierne necessità di risparmio energetico e dell'uso razionale delle energie. Il primo passo è annullare gli sprechi incrementando lʼefficienza dei dispositivi che producono energia. Vengono qui analizzate diversi impianti ad energie rinnovabili proposti in un luogo specifico che si presta a vedere le diverse fonti agire in sinergia ed a servizio dell'agricoltura che rimane la vocazione principale del luogo in esame. La sinergia diventa quindi la chiave di lettura della tesi in quanto le rinnovabili sono caratterizzate da una imprevedibile variabilità per cui risulta funzionale un sistema integrativo che porti il progetto finale ad avere una maggiore continuità nel servizio in ogni periodo dell'anno.

Ridurre l'inquinamento globale, arrestare il surriscaldamento terrestre causato dalle emissioni di gas serra nell'atmosfera e fermare lo sfruttamento incondizionato di risorse da parte dell'uomo, sono tra gli obiettivi principali della Comunità Internazionale. Una soluzione è trovare nuovi tipi di energie rinnovabili che possano essere utilizzate al posto dei combustibili fossili. I biocarburanti sono un'ottima alternativa, ed è la scelta intrapresa da parte del Brasile, che risulta, da oltre trenta'anni, essere uno tra i più grandi produttori di bioetanolo al mondo. Diverse sono le problematiche connesse alla sua produzione, tra cui la denuncia degli attivisti che criticano l'eccessivo sfruttamento delle terre che, togliendo spazio ai campi coltivabili, porta ad un aumento dei prezzi del cibo e, inevitabilmente, ad un incremento di povertà e fame tra la popolazione. A questo proposito sorge il problema del popolo indigeno dei Guaranì che, oltre a problemi alimentari, denuncia le compagnie produttrici di bioetanolo di rubare loro le terre, di inquinarle e sfruttarle. In ogni caso è importante evidenziare il fatto che, grazie alle nuove relazioni politiche ed economiche internazionali degli ultimi anni,ma anche al mercato dei biocarburanti, il Brasile può essere considerato una superpotenza emergente alla pari di Cina e India, tanto che è visto come un modello da seguire da parte di altri paesi in via di sviluppo.

Negli ultimi anni si è assistito alla penetrazione massiccia delle risorse rinnovabili non programmabili nel quadro energetico nazionale:il loro è un contributo ingente e discontinuo mette in difficoltà la rete. Quest'ultima, in alcuni momenti, riceve da esse già così tanti MW da dover regolare la produzione degli impianti a fonte fossile. Come si sa però, per un impianto tradizionale, abbassare la potenza, o spegnere e riaccendere l’intera produzione, comporta un grave danno. Questo danno oltre ad essere economico è ambientale, perché il rendimento cala proporzionalmente con la potenza e così le emissioni peggiorano. In questo elaborato si è voluto cercare di quantificare il danno ambientale. Per farlo si è scelto come case study la centrale termoelettrica della città di Piacenza. Si è scelto di operare tutti i calcoli parallelamente su due anni: il 2009 e il 2017, cioè prima e dopo il boom delle FER. I risultati ottenuti si collocano esattamente in direzione dei ragionamenti ipotizzati: l’impianto ha marciato meno ore, accendendosi e spegnendosi frequentemente, ha emesso molto di più e ha aumentato il fabbisogno specifico (per MW) di fuel. Il risultato finale di questo elaborato, stima l’emissione specifica [kg/KW] di CO e di NOx emessi dall’impianto in risposta alla regolazione a cui è costretto dalla sovrapproduzione di fonti rinnovabili non programmabili. È importante sottolineare che non si tratta di risultati assoluti o di verità estendibili ad ogni impianto. Si è soltanto trovato il riscontro numerico a quanto ipotizzato, in un caso specifico.

Nella presente tesi è stata compiuta la progettazione concettuale di un processo chimico per la produzione di metanolo tramite l’ossidazione parziale di metano. L’energia richiesta dal processo viene fornita da un mix di convertitori che sfruttano l’energia solare, del moto ondoso ed eolica. Inizialmente sono stati analizzati undici processi per la produzione di metanolo, allo scopo di individuare il più adatto allo sviluppo offshore, che presentasse parallelamente buona produttività. Sono stati analizzati dal punto di vista operativo e caratterizzati tramite bilanci di materia e di energia. In seguito, sono stati analizzati, per ogni fonte rinnovabile sopracitata, le tipologie di convertitori attualmente esistenti, riportando in una tabella le caratteristiche dei principali. Questa parte di ricerca in letteratura è stata propedeutica alla scelta del convertitore, per ogni fonte rinnovabile considerata, più adatto al caso studio analizzato. La parte successiva del presente lavoro è consistita nel determinare la potenza generabile dalle fonti rinnovabili prese in considerazione per fornire energia al processo. Inizialmente è stata presentata la metodologia generale con la quale si è arrivati all’obbiettivo, successivamente, dopo aver determinato la piattaforma da prendere in esame e il processo più adatto, è stata applicata al caso di studio scelto. Il processo preso in considerazione è stato scelto tra i processi inizialmente analizzati in base alla composizione dell’idrocarburo estratto dal pozzo scelto, alle caratteristiche di efficienza e alla complessità operativa, mentre come piattaforma ne è stata scelta una che rappresentasse il più possibile la piattaforma tipo presente nel mar Adriatico. Per dimensionare al meglio l’accoppiamento tra produzione di energia e processo chimico sono state analizzate diverse configurazioni di convertitori, allo scopo di fornire il più possibile potenza stabile nel tempo, per avere un processo che operasse in regime stazionario.

La produzione di finte pelli in PVC richiede l’utilizzo di un elevato numero di additivi, per ognuno dei quali occorre valutare diversi parametri: quantità da utilizzare, efficienza prestazionale in rapporto al costo e, non di minore importanza, il grado di tossicità. Gli ftalati, plastificanti derivanti da fonte fossile attualmente utilizzati nella produzione di pellami artificiali, presentano dei problemi legati alla loro tossicità. In questo contesto, il lavoro di tesi svolto presso Vulcaflex S.p.A., azienda leader mondiale nella produzione di finte pelli in PVC, è stato incentrato sullo studio di nove plastificanti diversi derivanti da fonti rinnovabili, con lo scopo di selezionare dei potenziali sostituti ai plastificanti industrialmente utilizzati. Per ogni plastificante investigato sono state studiate le proprietà del plastisol e delle foglie di PVC plastificato. Una volta individuati dei validi sostituti agli ftalati sono stati preparati e testati dei prototipi di laboratorio di finta pelle.

Questa tesi tratta dell'applicazione agli edifici esistenti di dispositivi per la produzione energetica da fonte rinnovabile: solare fotovoltaica, solare termica ed eolica. Dopo aver analizzato i motivi economici ed ambientali che oggi inducono ad affrontare il tema complesso dell'integrazione di queste tecnologie anche negli edifici esistenti, vengono documentate alcune decine di recenti istallazioni, reperite in ambito internazionale, costituendo così un piccolo repertorio di casi applicativi. Il ricorso alle fonti di energia rinnovabili in architettura ed il concetto di sostenibilità applicato alla progettazione sono temi di interesse mondiale che coinvolgono la riqualificazione energetica del parco edilizio esistente. Questo fenomeno sta generando una vera rivoluzione che, da una dimensione culturale promossa dalle politiche energetiche dei vari paesi, travolge svariati ambiti disciplinari, primo tra tutti l'architettura. L’elaborato è idealmente diviso in quattro parti, come di seguito specificato. Nel primo capitolo vengono trattate le problematiche che stanno portando alla diffusione delle energie rinnovabili nel mondo e descritte le varie forme e tecnologie con cui si utilizzano. Nel secondo e terzo capitolo sono trattati i temi dell’energia negli edifici e la sostenibilità nel progetto per la riqualificazione energetica in architettura. Negli ultimi tre capitoli si analizzano le caratteristiche, i componenti ed il funzionamento dei sistemi fotovoltaici, solari termici e micro/mini-eolici applicati ai manufatti edilizi. Si descrivono, inoltre, le tecnologie e le soluzioni per l’integrazione di detti impianti sugli edifici esistenti. L’ultima parte, costituita dall’allegato che contiene le schede di analisi di alcuni casi studio, descrive la realizzazione di progetti di riqualificazione energetica in cui sistemi fotovoltaici, solari termici ed eolici vengono applicati ad edifici di vario genere.

Il cemento è il materiale da edilizia più comune al mondo e le problematiche ambientali associate all’utilizzo ed al ciclo produttivo sono numerose (rilascio di gas serra, scelta delle materie prime, risparmio energetico) e fortemente impattanti. Tuttavia, nonostante la sua diffusione sia globale e le proprietà siano note da millenni vi sono ancora alcuni processi che non sono stati correttamente spiegati. In particolare non esiste una teoria unica e consolidata che descriva efficacemente la microstruttura delle fasi minerali del cemento che si sviluppano successivamente all'idratazione, e come esso di conseguenza interagisca con principi attivi, organici o inorganici, di cui è noto l’effetto accelerante sulla cinetica di indurimento. Questa tesi si pone l'obiettivo di condurre uno studio dell'idratazione del clinker finemente macinato (CFM - principale componente di molti cementi) focalizzato sull’interazione tra elementi chimici presenti nella matrice cementizia (Calcio, Ferro e Alluminio) ed additivi acceleranti (Trietanolammina, Triisopropanolammina). Il fenomeno è stato studiato tramite osservazione dell'andamento del rilascio dei suddetti ioni su cementi in via di idratazione e tramite utilizzo di tecniche di microscopia elettronica e di diffrazione di raggi X. L'analisi del rilascio di ioni, effettuata mediante spettroscopia ad assorbimento atomico, è stata condotta al fine di approfondire l'azione di trietanolammina e triisopropanolammina sulle dinamiche di idratazione dei CFM nelle fasi precoci di idratazione, al fine di confrontare queste dinamiche con processi che avvengono in fasi successive e che coinvolgono la formazione delle principali fasi amorfe e cristalline responsabili delle proprietà del materiale. Da indagini di diffrattometria e microscopia sono inoltre state estrapolate interessanti considerazioni circa le cinetiche che portano alla formazione delle fasi cristalline tipiche dell'idratazione del cemento (portlandite, ettringite) in presenza e assenza di additivi. Nel corso dello studio sono stati sintetizzati alcuni composti alternativi agli additivi commerciali, sviluppati a partire da building blocks provenienti da fonti rinnovabili, portando quindi l'attenzione sulla sostenibilità del processo di progettazione delle molecole, anche alla luce della degradazione in ambiente delle sostanze sintetizzate. Tali molecole sono attualmente in fase di test presso i laboratori di Italcementi (ITC Group).

Gli edifici sono una delle principali fonti di GHG e risulta impegnativa una riduzione efficace e conveniente dei consumi energetici e delle relative emissioni per il patrimonio edilizio esistente, soprattutto a causa dell'esistenza di ostacoli architettonici e tecnici. La trasformazione degli edifici esistenti in edifici a basse emissioni e a basso consumo energetico è particolarmente impegnativa nelle città, dove molti edifici continuano a dipendere troppo dalla fornitura di calore dai combustibili fossili. Il tema della ricerca mira a studiare le strategie più economicamente convenienti per ridurre le emissioni di carbonio e il consumo di energia negli edifici su scala urbana combinando le misure di efficienza energetica con quelle per l'uso di energia rinnovabile. In base all'Accordo di Parigi e all'obiettivo di intraprendere sforzi per limitare i cambiamenti climatici a un aumento della temperatura di 1.5 °C al di sopra dei livelli preindustriali, è di particolare interesse studiare strategie che consentano di raggiungere emissioni zero a costi contenuti e soluzioni basate sull'energia rinnovabile come obiettivi prefissati. Considerati i limiti dovuti alle risorse finanziarie disponibili e alla grande quantità di investimenti necessari per trasformare il consumo energetico delle città negli edifici, l'identificazione di strategie economicamente vantaggiose è importante per accelerare la necessaria transizione verso i distretti urbani a basse emissioni e a basso consumo energetico. L’obiettivo principale è la definizione e la gestione di un sistema di district energy basato su misure e tecnologie a basso consumo energetico e basso impatto ambientale per il settore residenziale a scala urbana e di quartiere. Viene presentato un quadro dello stato dell’arte sul tema effettuando una literature review, analizzando la letteratura scientifica e di settore, e in particolare vengono descritte le best practices e le success stories di progetti e programmi europei realizzati o in via di sviluppo. Questo studio quindi intende presentare, sviluppare e verificare una metodologia di intervento per identificare le strategie di riqualificazione energetica efficace e conveniente. A tale scopo vengono testati e tarati alcuni tool di calcolo al fine di evidenziare limiti e i vantaggi due metodologie di simulazione dinamica e semi-stazionaria degli edifici, soprattutto in funzione dell’utente che intende applicare la metodologia esposta o indagare i possibili interventi di efficienza energetica su scala urbana. Viene effettuata un’analisi economica dei costi per interventi di ristrutturazione e di riqualificazione energetica di edifici residenziali nel contesto italiano, in particolare per la Regione Veneto, in relazione e in prospettiva di sistemi di rete centralizzati (ad esempio teleriscaldamento). Ai fini della validazione della metodologia e del test su tool di calcolo e simulazione è stato selezionato un caso studio che fosse rappresentativo del panorama edilizio italiano in termini di tipologia edilizia, vetustà, opportunità e replicabilità di intervento. Nello specifico è stato individuato il Quartiere Santa Marta di Venezia, che rappresenta un tipo di distretto di abitazione residenziali pubbliche del primo Novecento molto diffuso nel territorio italiano. La tesi espone gli scenari ottimali di intervento a livello di involucro architettonico e impiantistico per il caso studio e discute i risultati con lo scopo di ricavare delle linee guida per individuare e replicare le strategie su distretti simili.

The present thesis provides initially a general overview about the developments of the renewable energy sources around the World, in Europe and in Italy. Biofuels show to be the least adopted renewable energy and for which there are still many open issues. While biodiesel is the most adopted biofuel in Europe, bioethanol is common mainly in Brazil and USA. Biofuel use is of the one of the possible employment of agricultural commodities, which may be devoted also to food and feed production. Some empirical studies show that biofuels are not the main reason for the recent price rise of agricultural commodities. Biodiesel production relies mainly on vegetable oils, for which Europe is the second biggest consumer and importer in the world: that’s the reason why vegetable oils are the main focus of this dissertation. The present work will verify the teoretical link between the vegetable oil market price with fossil fuels market price, both at the international and Italian level, showing that it is not confirmed empirically, probably because the relative quote of biofuel uses in vegetable oil consumption is not so big. European Union is dependent from import to supply itself for vegetable oil, with the risks connected to have to import commodities from the international market. We’ll carry out an empirical analysis to verify the price spatial transmission through the Error Correction Model (ECM). One of the main findings is that the price of the most consumed oil in the world, palm oil, is transferred quicker when there is a price rise at the international level: this price transmission behaviour seems similar to that of fossil fuel markets. This evidence has to be taken into consideration from policymakers which would like to give higher domestic supply stability and higher domestic energy independence through the adoption of renewable energies.<br>Nella presente tesi si fornisce un quadro generale dello sviluppo a cui sono giunte le fonti di energia rinnovabile a livello mondiale, europeo ed italiano. I biocarburanti rappresentano la forma di impiego in cui rinnovabili risultano essere meno diffuse e per le quali esistono ancora diverse questioni aperte. Mentre l’impiego di biodiesel caratterizza l’Europa e l’Italia, il bioetanolo è diffuso soprattutto in Brasile e Stati Uniti. Nonostante i biocarburanti rappresentino uno degli usi possibili di materie prime altrimenti destinate all’alimentazione umana e zootecnica, alcuni modelli empirici dimostrano che essi non sono la causa principale del recente aumento di prezzi delle commodity agricole. La produzione di biodiesel dipende principalmente dalla disponibilità di di oli vegetali, per i quali l’Europa risulta sia deficitaria sia non competitiva: per questo motivo si è focalizzata l’attenzione su di essi nel presente lavoro.. L’analisi empirica condotta dimostra che non esiste un legame diretto tra il mercato degli oli vegetali e il mercato dei combustibili fossili, sia a livello internazionale che italiano, probabilmente a causa dello scarso peso relativo dell’uso energetico degli oli vegetali rispetto gli altri impieghi. L’attuale situazione porta il continente europeo a dipendere dalle importazioni di olio vegetale per la produzione di biodiesel, con i rischi derivanti dalla dipendenza di pochi paesi leader nella produzione ed esportazione. Viene condotta quindi un’analisi per verificare la trasmissione spaziale dei prezzi degli oli vegetali impiegando il modello di correzione dell’errore (Error correction model). Una delle conclusioni cui si giunge è che il prezzo dell’olio più consumato al mondo, quello di palma, viene trasmesso sul mercato italiano più velocemente in occasione degli aumenti del prezzo internazionale: si tratta di un fenomeno simile a quanto accade con i combustibili fossili, che deve far riflettere chi vuole conseguire una minore dipendenza dall’estero e una maggiore stabilità nelle forniture energetiche tramite la diffusione delle fonti di energia rinnovabile.

Italy is a country where the energy supply depends largely on imported fossil fuels (such as oil and natural gas). The favorable geographic location could encourage the development of renewable energy sources; nevertheless, the growth of alternative energy sources is slow. What are the reasons? This question will be dealt in this thesis, considering three different aspects of the issue: the economic incentives for renewable energies, the problematic process of authorization of the facilities and the local communities’ opposition to new plants. Besides the analysis of these issues, the aim of this paper is to identify possible solutions, taking into account successful experiences of two EU Countries (Germany and Denmark) and relevant legislative changes that, at national and Community level, have affected and are affecting the field of renewable energy.

Il primo argomento, obiettivo principale di questo lavoro, è stato ampiamente studiato, con l'obiettivo di realizzare una "foglia artificiale", un prototipo in cui la fotosintesi artificiale possa aver luogo generando combustibili (idrogeno) a partire da acqua e luce. Lo sviluppo di tecnologie rinnovabili è necessario per limitare lo sfruttamento del petrolio, ma in genere producono energia elettrica il cui stoccaggio è difficile. Lo sviluppo di un sistema in grado di produrre combustibili solari è quindi impellente. I solar fuels sono molecole che possono essere sintetizzate attraverso un processo fotoattivato ed essere facilmente immagazzinate e rilasciate quando necessario. Tale sistema è chiamato "foglia artificiale" poiché i principi di funzionamento sono gli stessi della fotosintesi naturale. Lo scopo del dispositivo che è stato studiato durante questa tesi è di eseguire il processo di ossidazione dell'acqua, ovvero produrre ossigeno e protoni dall'acqua e dalla luce grazie a un fotoanodo sensibilizzato. I protoni vengono quindi ridotti a idrogeno mediante un catodo passivo. Parallelamente, una tecnologia consolidata è stata utilizzata per la produzione di energia solare, vale a dire le Dye Sensitized Solar Cells (DSSC). In particolare, l'attenzione è stata focalizzata sulla composizione dell'elettrolita, sostituendo il solvente comunemente utilizzato, basato su composti organici volatili, con solventi ecologici e innovativi. Infatti, una parte di questo progetto di dottorato è stata dedicata allo studio di DSSC contenenti solventi eco-compatibili nella soluzione elettrolitica, ovvero i Deep Eutectic Solvents (DES). I solventi organici tradizionali usati per questo scopo (solitamente miscele di nitrili) presentano molti inconvenienti, come la volatilità e spesso la tossicità. Le perdite sono quindi un problema, perché comporterebbero vapori tossici nell'ambiente e un rapido deterioramento delle prestazioni della cella, che non può funzionare senza elettrolita. I DES invece non sono volatili e sono generalmente sicuri ed economici, con proprietà diverse, che possono essere ampiamente adattate in base alle specifiche esigenze. Sono stati studiati due diversi DES, uno idrofilo e uno idrofobo (rispettivamente una miscela di cloruro di colina, nota anche come vitamina B4, e urea, diluita con acqua, e una miscela di DL-mentolo e acido acetico, diluiti con etanolo) con coloranti adeguati assorbiti su TiO2. Sono state considerate molte variabili, come diversi precursori di TiO2 e spessore degli strati, diversi ioduri (sia liquidi inorganici e ionici, IL), diversa concentrazione di ioni, presenza di additivi e di agenti disaggreganti. L'efficienza della cella ottimizzata è stata dell'1,9% a 0,5 sun per il sistema idrofilo e del 2,5% a 1 sun per il solvente idrofobo, compatibile con le tradizionali celle con solventi organici. Per quanto riguarda la fotosintesi artificiale, in un studio sistematico sull'effetto di fotosensibilizzatori nella produzione di idrogeno per via fotoelettrochimica sono stati utilizzati sensibilizzatori organici a configurazione ramificata, con diverse porzioni di donatori eteroaromatici. I colorantim a base di fenotiazina, fenossazina e carbazolo, sono stati testati in presenza di un donatore di elettroni sacrificale (SED) per valutare i fenomeni di trasferimento di carica e l'efficienza quantica esterna (EQE) del sistema. Inoltre, i tre sensibilizzatori sono stati testati in presenza di un catalizzatore per l’ossidazione dell'acqua per valutare la stabilità nella scissione dell'acqua fotoelettrochimica e l'evoluzione dei gas. Secondo i dati sperimentali, il colorante a base di fenotiazina PTZ-Th è stato il miglior sensibilizzatore, grazie alla sua superiore capacità di raccolta della luce e l'iniezione di elettroni più efficiente nel semiconduttore.<br>This PhD thesis has been focused on two main themes related to solar energy exploitation for solar fuels and electricity production. The first topic, that was the main focus of this work, has been extensively studied broaching several issues, aiming to a so called “artificial leaf”, a prototype where artificial photosynthesis can take place generating fuels (hydrogen) starting from water and sunlight. The development of renewable technologies is mandatory to limit exploitation of fossil fuels, but they usually generate electricity, and stocking electric energy is a difficult task. The development of a system capable of producing solar fuels using sunlight is thus demanding. Solar fuels are molecules that can be synthesised through a photo-activated process and that can be easily stocked and released when needed. Such a system is called an “artificial leaf”, since its working principles are the same of natural photosynthesis. In particular, the aim of the device that has been studied during this thesis was to carry out the water oxidation process, that means producing oxygen and protons from water and light thanks to a photosensitized photoanode. Protons are then reduced to hydrogen by a passive cathode. In parallel, an established technology has been used for the production of solar electricity, namely Dye Sensitized Solar Cells (DSSC). In particular, the attention has been focused on the electrolyte composition, substituting the commonly used electrolyte solvent, based on volatile organic compounds, with eco-friendly and innovative solvents. In fact, one part of this PhD project has been devoted to the study of DSSC containing eco-friendly solvents in the electrolyte solution, namely Deep Eutectic Solvents (DES). Traditional organic solvents used for this scope (usually nitriles mixtures) have many drawbacks, such as volatility and often toxicity. Leaks are thus a problem, because this would involve toxic vapours in the environment and a fast deterioration of the performance of the cell, that cannot work without the liquid electrolyte. DES instead are not volatile and are generally safe and cheap, showing different properties, that can be widely tuned according to the specific need. Two different DES have been studied, a hydrophilic and a hydrophobic one (respectively, a mixture of choline chloride, also known as Vitamin B4, and urea, diluted with water, and a mixture of DL-menthol and acetic acid, diluted with ethanol) with proper dyes absorbed onto TiO2. Many variables have been considered, such as different TiO2 precursors and layer thickness, different iodides (both inorganic and ionic liquids, IL), different ions concentration, presence of additives and of disaggregating agents. The efficiency of the optimized cell was 1.9% at 0.5 sun for the hydrophilic system and 2.5% at 1 sun for the hydrophobic solvent, compatible with traditional organic-solvent-based cells. Concerning the production of hydrogen from the artificial photosynthesis process, metal-free organic sensitizers with di-branched configuration, bearing different heteroaromatic donor moieties, have been used in a systematic study upon the effect of the sensitizers at the photoanode in the photoelectrochemical hydrogen production. Namely, phenothiazine, phenoxazine and carbazole based dyes have been tested in presence of a sacrificial electron donor (SED) to evaluate charge transfer phenomena and the external quantum efficiency (EQE) of the system. Moreover, the three sensitizers have been tested in presence of a common water oxidation catalyst (WOC) to preliminary evaluate the stability in photoelectrochemical water splitting and hydrogen and oxygen evolution. According to experimental data, the phenothiazine based derivative PTZ-Th has been recognized as the best performing sensitizer, considering its superior light harvesting capability and more efficient electron injection into the semiconductor, in photoelectrochemical water splitting.

The present work is part of a larger project aimed at obtaining compounds of industrial interest from renewable sources. The work is particularly aimed to investigate the reactivity of 2,5-bis-hydroxymethylfuran (BHMF), an important building block of organic nature easily obtainable from biomass, with acid catalysis. Through the study of the reactivity of BHMF in water, in the presence of an heterogeneous acid catalyst (Amberlyst 15), has been developed a new synthetic method for the preparation of α-6-hydroxy-6-methyl-4-enyl-2H-pyran-3-one a derivative whose molecular skeleton is similar to that of natural products which are used in pharmaceutical chemistry. The product is obtained in milder conditions and with better selectivity with respect to the strongly oxidizing conditions with which it is prepared in the literature starting from different precursors containing furan ring.

A causa di una maggiore preoccupazione ambientale, la ricerca si sta muovendo verso lo sviluppo di nuovi prodotti bio-based. Il progetto è stato incentrato sulla possibilità di produrre materiali compositi utilizzando un sistema resina-indurente interamente ottenuto da fonti rinnovabili con fibre naturali totalmente green e sintetiche. In particolare, è stata studiata la possibilità di utilizzare l’adenina, una molecola atossica e derivante da fonte rinnovabile, per la produzione di compositi con fibre di lino, juta, carbonio vergine e riciclato con resina epossidica da fonte bio. In particolare è stato ottimizzato il ciclo di cura e sono state caratterizzate le proprietà termiche e meccaniche dei materiali prodotti mediante analisi DSC (Differential Scanning Calorimetry), DMA (Dynamic Mechanical Analysis) e TGA (Termo-Gravimetric-Analysis). Per comprendere meglio la reticolazione delle resine epossidiche, si è studiato il meccanismo di reazione tra l’adenina e un precursore epossidico attraverso spettroscopia 1H-NMR (Nuclear Magnetic Resonance).

L’obiettivo di questo lavoro di tesi ha riguardato lo sviluppo di un processo di produzione di metanolo su una piattaforma offshore nel largo del mar Adriatico, a partire da fonti rinnovabili e completamente autosostentato a livello energetico. Il metanolo è un prodotto di notevole interesse sia per l’industria chimica, building block di molti composti chimici, che per l’industria energetica, per le sue ottime proprietà di combustione. Il progetto iniziale prevedeva di sfruttare entrambi i precursori per la produzione di metanolo presenti nel gas naturale (metano e biossido di carbonio) tuttavia, analizzando i dati a nostra disposizione, si è escluso il secondo processo per via della ridotta quantità di biossido di carbonio presente. Si sono analizzati in letteratura i più recenti processi di conversione diretta di metano in metanolo e si è selezionato il più performante a livello di resa, conversione e selettività. Quindi, si sono ricercate le tecnologie più adatte ai fini di ottenere i reagenti di base per il processo di produzione del metanolo selezionato, ovvero metano e ossigeno molecolare ad alto grado di purezza. In particolare, si sono selezionate quelle tecnologie che potessero garantire un basso consumo energetico, oltre a un ridotto ingombro, in modo da poter essere implementate su una piattaforma offshore di medie dimensioni. Infine, si sono confrontate le disponibilità energetiche ottenute grazie ad un precedente lavoro di tesi con quelle richieste dal nostro processo in modo da poterne valutare la fattibilità.

This PhD thesis analyses, from a constitutional perspective, the different aspects distinguishing the legislation of renewable energy, which is the link between the economic development needs and those of environmental protection, and which allows the exploitation of natural resources within the limits of their capacity for restoration. As for the abovementioned legislation, the intention of the author is to highlight the critical issues that identify the sector, but also to ascertain common evolutionary lines. At the outset, attention is given to the evolution of the legal notion of the environment and the development of constitutional case law on such question, which profoundly affects the regulation of the energy sector. Afterwards, the constitutional case law on renewable energy sources is analyzed, as it is considered particularly emblematic for the complexity of the division of legislative power between the State and the Regions, outlined by art. 117 of the Constitution, and the evolution of the principle of sustainable development. Following a brief overview of the regulatory framework set up at the European level for the promotion of energy production from renewable sources, the evolution and analysis of subsidy systems shall be contemplated. In particular, the different support mechanisms shall be explained, which can be divided into quantitative systems and price-based systems, highlighting their respective critical profiles. Finally, two in-depth analyzes shall be carried out in relation to areas that have experienced a profoundly different evolution, and which present particular problematic features. The first concerns the photovoltaic sector, with particular reference to the slight linear evolution of "Conto energia" subsidy program. The second in-depth enquiry consists in an analysis of the hydroelectric sector legislation, and it demonstrates the criticalities stemming from the strong regulatory uncertainty related to the revision of the legislation on public bids for the assignment of hydroelectric water concessions for hydroelectric purposes.<br>La tesi analizza, nella prospettiva del diritto costituzionale, i diversi aspetti caratterizzanti la disciplina delle energie rinnovabili, che si pone come l’anello di congiunzione tra le esigenze di sviluppo economico e quelle di tutela dell’ambiente, rendendo possibile lo sfruttamento delle risorse naturali nei limiti della loro capacità di rigenerazione. Con riferimento a tale disciplina, si intende evidenziare le criticità che connotano il settore, ma anche tentare di individuare delle linee evolutive comuni. Inizialmente, viene trattata l’evoluzione della nozione giuridica di ambiente e lo sviluppo della giurisprudenza costituzionale sul tema, che incide profondamente sulla regolamentazione del settore energetico. La giurisprudenza costituzionale in materia di fonti di energia rinnovabili è infatti ritenuta emblematica della complessità del riparto della potestà legislativa tra lo Stato e le Regioni, delineato dall’art. 117 Cost. Viene dunque approfondita l’evoluzione del principio dello sviluppo sostenibile e la sua possibile rilevanza per il diritto costituzionale. In seguito a una ricostruzione della cornice normativa predisposta a livello europeo per la promozione della produzione di energia da fonti rinnovabili, viene analizzata l’evoluzione dei sistemi di incentivazione. In particolare, sono illustrati i differenti meccanismi di sostegno, che si possono suddividere in sistemi quantitativi e sistemi basati sui prezzi, evidenziandone i rispettivi profili di criticità. Concludono il lavoro due approfondimenti, aventi ad oggetto ambiti che hanno subito un’evoluzione profondamente diversa, e che presentano particolari aspetti problematici. Il primo riguarda il settore fotovoltaico, con particolare riferimento alla poco lineare evoluzione del programma di incentivazione “Conto energia”. Il secondo approfondimento presenta un’analisi della disciplina del settore idroelettrico, ponendo in evidenza le criticità derivanti dalla forte incertezza normativa connessa alla revisione della disciplina sulle gare ad evidenza pubblica per l’attribuzione delle concessioni di derivazione idrica a scopo idroelettrico.

Questo elaborato si propone di collocare i Sistemi di Accumulo nell’attuale panorama energetico italiano ed europeo, con particolare attenzione alla crescente presenza della produzione di energia da fonti rinnovabili. Dopo alcune valutazioni preliminari sull’Energy Mix europeo ed italiano, si procede a mettere in luce i rischi per il sistema elettrico derivanti dalla eccessiva penetrazione delle fonti rinnovabili. In questo contesto si analizza il potenziale contributo dei Sistemi di Accumulo alla stabilità e all’equilibrio della rete elettrica, soprattutto nella risoluzione delle problematiche derivanti da una Generazione Distribuita e non programmabile. Vengono presentate diverse tipologie di SdA, dal punto di vista del funzionamento e delle caratteristiche, anche in funzione della destinazione d’uso. Si dà poi un quadro generale delle normative europee e italiane, e si indaga l’effettiva convenienza dei Sistemi di Accumulo, anche in relazione all’impatto sull’ambiente e alle emissioni.

La tesi riguarda lo studio di resine polimeriche derivanti da oli vegetali, impiegabili come leganti nei prodotti vernicianti per l’edilizia ed altri settori. I prodotti vernicianti plant-based sono stati confrontati con altri prodotti attualmente commercializzati, provenienti da fonti fossili. Considerata la produzione ingente dei prodotti vernicianti su base mondiale (8,31 kg/persona) sarebbe determinante impiegare delle fonti rinnovabili per garantirne una produzione sostenibile, diminuendo l’inquinamento, ritardando l’esaurimento del petrolio e riducendo le emissioni di CO2 e di conseguenza l’effetto serra ed il cambiamento climatico. Sono state trattate, quindi, alcune vie di sintesi “green” di leganti poliuretanici ed epossidici per prodotti vernicianti ad elevate prestazioni. Gli oli vegetali sono stati scelti come materie prime in quanto relativamente economici e disponibili in grandi quantità, risultando adatti per produzioni su scala industriale. Sono inoltre riportati i metodi di formulazione di uno smalto opaco bio-based per esterni (ad es. infissi e staccionate) e una vernice opaca per parquet (interni). Le formulazioni sperimentali sono state poi caratterizzate e confrontate con altri prodotti fossil-based presenti in commercio. I prodotti vernicianti sono stati sottoposti a test di brillantezza (gloss), adesione, presa di sporco, durezza, resistenza all’abrasione e resistenza chimica.

Questo studio presenta i risultati di una ricerca sull applicabilità di modelli di processi decisionali all'analisi delle scelte di investimento su progetti di impianti per la produzione energia alimentati tramite fonti rinnovabili. Scopo del lavoro è quello di fornire elementi innovativi per il miglioramento di metodologie (come l Analytic Network Pocess, ANP) che, pur presentandosi teoricamente adatte a condurre le analisi, presentano ancora una notevole complessità in fase di applicazione. Obiettivo del caso studio che sarà presentato è quello di migliorare gli strumenti per la definizione delle politiche nel campo dello sviluppo delle centrali di produzione energia alimentate a biomasse in Italia. L ANP fornisce un approccio realistico per la modellazione di situazioni complesse come il processo decisionale in progetti di investimento, perché permette di considerare nella valutazione di criteri ed alternative sia valori quantitativi sia qualitativi e di valutare le scelte tenendo in considerazione le interdipendenze che possono nascere tra le variabili. Il caso di studio ha richiesto l interazione con due esperti del settore delle energie rinnovabili: un manager di una società di investimento e un rappresentante della pubblica amministrazione con responsabilità nello sviluppo delle energie rinnovabili. L obiettivo del coinvolgimento di tali figure era quello di comprendere come gli investitori (pubblici o privati) interpretino la situazione e prendano decisioni quando si investe in impianti ad energia rinnovabile (a biomassa, in particolare), evidenziando anche le differenze nei criteri decisionali del settore pubblico e di quello privato. Sono stati così disegnati due scenari: uno mostra il processo decisionale così come avviene oggi, l altro scenario propone una modifica dei processi decisionali che mira al loro miglioramento attraverso l applicazione di una metodologia di analisi decisionale, quale l ANP, che mostra come il processo decisionale potrebbe essere influenzato con l'aggiunta di nuovi criteri decisionali, su quali progetti di impianti a biomassa si dovrebbe investire per garantire uno sviluppo sostenibile, fornendo un contributo alla progettazione dei sistemi di incentivazione. Per riprogettazione del sistema di incentivazione si intende la ridistribuzione dei pesi tra i criteri che determinano la scelta di un progetto piuttosto che un altro. Per ciascuno scenario gli esperti hanno valutato quattro alternative di investimento.

This PhD thesis analyses the compatibility of large scale installations of the Na-beta technology for electrochemical stationary storage of electrical energy in the high voltage network, in order to support the electrical system in the management of the renewable energy sources. The reliability, the safety and the environmental compatibility of the two Na-beta batteries, i.e. the sodium-nickel chloride and the sodium-sulphur ones, were deeply analysed by means of detailed risk analysis. Moreover, an innovative modelling approach based on matrixes is presented for sodium-nickel chloride technology, which could be easily extended to the sodium-sulphur batteries, considering the similarities of these two technologies. Furthermore the presented modelling approach was validated by comparing the electrical model results with experimental measurements carried out in collaboration with Terna (the Italian Transmission System Operator) in the ENEA laboratories in Rome. A 7.8 kW module was tested and the agreement between measurements and the model results was very good.<br>In questa tesi viene analizzata la compatibilità  della tecnologia di accumulo elettrochimico stazionario dell'€energia elettrica nota come Na-beta per installazioni su larga scala sulla rete elettrica di trasmissione allo scopo di supportare il sistema elettrico nella gestione delle problematiche relative alla sempre maggiore penetrazione di fonti di energia rinnovabile sulla rete. Dettagliate analisi di rischio sono state condotte in collaborazione con le aziende produttrici sulle due tipologie di batterie Na-beta, ovvero quella sodio-cloruro di nichel e quella sodio-zolfo per valutare l'€affidabilità nell'esercizio, la sicurezza per le persone e la compatibilità ambientale. Viene inoltre presentato un approccio di modellizzazione matriciale innovativo per la tecnologia sodio-cloruro di nichel, facilmente estendibile alle batterie sodio-zolfo date le caratteristiche molto simili delle due tecnologie. Il modello realizzato, di tipo elettrico, è stato validato mediante confronto dei risultati con misure sperimentali effettuate in collaborazione con Terna nei laboratori ENEA di Roma su di un modulo da 7,8 kW, dando un'€ottima concordanza sia in regime permanente che transitorio.

Regulation and development of the renewable energy sector in Italy reflect the influence of processes that today affect the overall energy sector: institutional changes, liberalization, environmental policies, trends in international competition and social acceptability of RES plants development. This is an area of the energy sector where a significant reformulation of policies is underway both in terms of objectives and instruments at various institutional levels, European, national and local. In the framework listed above, the work has dealt with the policies aimed at the promotion of sustainable development at local level, investments in renewable energy sources and technologies for energy efficiency improvement, with an analysis of some specific actions. In particular, the following issues are discussed: - The methods for analysing investments in renewable energy plants; - A tool to evaluate the cost of investments to improve energy efficiency; - A model to evaluate the economic and financial feasibility of RES investments<br>La regolazione e lo sviluppo del settore delle fonti rinnovabili in Italia riflettono l’influenza dei processi che oggi incidono sull’evoluzione del settore energetico: assetto istituzionale, liberalizzazione, politiche ambientali, tendenze dei mercati internazionali e accettabilità sociale degli impianti. Si tratta di un ambito del settore energetico per il quale è in corso un’importante riformulazione delle politiche sia in termini di obiettivi sia di strumenti a vari livelli istituzionali: europeo, nazionale e locale. Alla luce dei fattori elencati sopra, e nell’ottica di promozione dello sviluppo sostenibile a livello locale, sono stati valutati alcuni aspetti relativi agli investimenti nelle fonti rinnovabili di energia e nelle tecnologie per il miglioramento dell’efficienza energetica. In particolare, s’illustrano nel dettaglio le modalità di analisi degli investimenti in impianti per la generazione elettrica da FER e si da un quadro informativo di base sul costo di alcuni investimenti per il miglioramento dell’efficienza energetica; vengono analizzate le politiche d’incentivazione di tali investimenti e ne viene valutata la fattibilità con la messa a punto di un modello originale di analisi tecnico-economico-finanziario-fiscale.

Oggetto di processi complessi, di crisi e aggiustamenti, il concetto di sviluppo trascende lo spazio economico, politico, sociale e ambientale e si configura anche in base alla sua relazione con il progresso tecnologico. Tecnologia e sviluppo sono oggetto di attenzione tanto in ambito accademico quanto sul piano delle politiche pubbliche e dei programmi e progetti orientati a rispondere ai problemi di esclusione, povertà e diseguaglianza. A partire da questa relazione, tecnologia e politiche devono essere messe in relazione per fare fronte a problemi concreti, a partire dal processo di concezione delle politiche, di disegno e di loro implementazione, così come l’utilizzo della tecnologia a livello territoriale. La capacità di utilizzare la tecnologia e il suo ruolo nell’ambito energetico sono elementi chiave per lo sviluppo e per rispondere alle sfide connesse ai territori, e favorevoli alla ricerca di soluzioni inclusive a di autogestione. Obiettivo generale Sviluppare una metodologia integrata di intervento e formazione che permetta di potenziare l’adeguamento socio-tecnico delle fonti di energia rinnovabile a partire dal concetto di sviluppo locale nelle comunità rurali isolate di Cuba. La ricerca si sviluppa a partire da una riflessione sulla dimensione sociale della tecnologia e introduce degli indicatori socio-tecnici che tengano conto l’analisi e lo sviluppo delle fonti di energia rinnovabile nei contesti rurali, guardando alle sue implicazioni, limiti e opportunità per il processo di sviluppo locale. Dal punto di vista pratico la ricerca intende riconoscere il carattere trasformativo, multidisciplinare e partecipativo delle azioni implementate. Inoltre, si realizza un manuale di strumenti per la partecipazione per lo sviluppo delle fonti di energia rinnovabili a partire dall’approccio dell’educazione popolare. La ricerca intende contribuire in maniera innovativa a concepire una metodologia di intervento e formazione come parzialmente implementato nei tre ambiti dei casi studio identificati. Si propone inoltre una sistematizzazione critica della traiettoria delle principali politiche, programmi e progetti che intendono contribuire all’adozione delle fonti di energia rinnovabili a Cuba. Il presente e il futuro energetico a Cuba dipendono anche dallo sviluppo umano. Solo grazie ad un approccio più trasparente, democratico e decentralizzato nella gestione energetica locale potremo generare nuove pratiche e innovazioni a beneficio delle comunità e dei soggetti coinvolti a livello locale. La trasformazione tecnologica deve adeguarsi ai tempi umani dei soggetti coinvolti ed essere frutto dei saperi diffuse, innestandosi in un clima di dialogo propositivo, partecipativo e trasformativo.<br>Con luces y sombras, el desarrollo emerge como desafío para la construcción de un orden social humanizador. Aciertos y contradicciones modelan sus esencias, apropiaciones, prácticas e impactos. Como parte de su abordaje crítico, adquiere renovados sentidos éticos y compromisos políticos, en diálogo y confrontación entre los sujetos sociales implicados, en disputa con sus imaginarios y percepciones, lo que representa un despertar de los procesos emancipatorios que sostienen la idea del cambio. Sometido a complejos procesos de crisis y ajustes, el desarrollo trasciende el espacio económico, político, social y ambiental, y se reconfigura también en su relación con los adelantos tecno-científicos. En correspondencia, tecnología y desarrollo se instauran como tema de interés, tanto en el ámbito académico como en el plano de las políticas públicas, programas y proyectos orientados a la provisión de soluciones a problemas de exclusión, pobreza y desigualdad. Desde este sistema de relaciones, tecnologías y políticas se co-construyen para hacer frente a problemáticas concretas a partir de los procesos de concepción, diseño, producción e implementación de tecnologías a nivel territorial y local. En este orden, la soberanía tecnológica y su relación con el ámbito energético apuesta al desarrollo y fortalecimiento de capacidades para hacer frente a los desafíos contextuales a partir de la búsqueda de soluciones autogestionadas e inclusivas. Objetivo general Desarrollar una metodología integrada de intervención/formación que permita potenciar la adecuación socio-técnica de las FRE desde la concepción del desarrollo local en comunidades rurales aisladas de Cuba. Desde el punto de vista teórico, la investigación ilustra la gnoseología de los estudios sociales de la tecnología. Aporta un sistema de indicadores socio-técnicos a tener en cuenta en el análisis y desarrollo de las FRE en contextos rurales, visto desde sus implicaciones, límites y oportunidades en los procesos de desarrollo local. Desde el punto de vista práctico destaca el carácter transformador, multidisciplinar y participativo de las acciones concebidas e implementadas. En tercer orden, se aporta un manual de instrumentos participativos para el desarrollo de las FRE desde el enfoque de la educación popular. La novedad científica apunta a la concepción de una metodología de intervención/formación, parcialmente implementada en los ámbitos de trabajo y con resultados concretos en las tres comunidades seleccionadas como casos de estudio. Por otro lado, se realiza una sistematización crítica de la trayectoria de las principales políticas, programas y proyectos orientados al desarrollo y la adopción de las fuentes renovables de energía en Cuba. Presente y futuro energético para Cuba enuncia un camino hacia el desarrollo renovable de cada uno de nuestros recursos, incluyendo de manera particular el humano. Solo desde un posicionamiento cada vez más transparente, democrático y descentralizado en la gestión energética local podremos generar nuevas concepciones, prácticas e innovaciones en beneficio de los sujetos en el espacio local. El cambio tecnológico debe parecerse a su tiempo y a su gente, ser fruto de los saberes multiplicados, beber de la experiencia y promover el diálogo, ser —por esencia— propositivo, participativo, transformador.

Problemi come l’inquinamento ambientale, il cambiamento climatico, la carenza dei giacimenti di petrolio e delle riserve di carbone sono oggi al centro dell’attenzione mondiale. Molte nazioni hanno deciso di investire in nuove fonti di energia rinnovabile, come quella solare, eolica, idroelettrica, delle biomasse e geotermica per far fronte all’incombente crisi energetica che sta ormai attraversando tutto il pianeta da circa mezzo secolo. Queste nuove risorse energetiche possiedono anche i migliori requisiti per risolvere la questione del cambiamento climatico, garantendo una notevole riduzione delle emissioni di carbonio e di gas a effetto serra. Gli articoli tradotti si focalizzano sull’evoluzione dei metodi tecnologici e delle iniziative politiche intraprese da diversi paesi del mondo, tra cui la Cina, in merito al problema. Tra le innovazioni tecnologiche più efficienti degli ultimi anni rientrano i pannelli solari e gli impianti fotovoltaici; per misure politiche di supporto si intendono i decreti e le disposizioni compilati da ciascun paese per incentivare il settore dell’energia rinnovabile. Si prenderanno in esame i diversi casi.

Il presente elaborato di Tesi consiste in una analisi LCA (Life Cycle Assessment) su cinque differenti processi di produzione di acido tereftalico da fonti rinnovabili: GEVO®, BioForming®, da DMF+acroleina, da HMF+etilene e una via alternativa da p-cimene. Vengono messi a confronto due processi già avviati industrialmente con altri tre ancora in via di sviluppo al fine di individuare quello che su scala industriale possa garantire il minor carico ambientale. La LCA è uno strumento d’analisi in grado di valutare gli impatti legati a tutto il ciclo di vita di un prodotto o processo: dall’estrazione delle materie prime, alla loro lavorazione, fino alle fasi di uso e smaltimento (o recupero). Con tale metodologia è possibile valutare il reale impatto dei processi sull’ambiente e, in un’ottica di continuo miglioramento, individuare i punti in cui intervenire per ridurre le emissioni degli stessi. Sono stati quindi modellati gli scenari necessari a costruire le vie di sintesi che, a partire da biomassa, portassero alla produzione di acido tereftalico. Tra quelle indagate quattro vie prevedono la formazione di p-xilene, successivamente ossidato ad acido tereftalico, mentre l’ultima è proposta come alternativa poiché utilizza p-cimene come precursore per l’ottenimento della molecola d’interesse. I risultati ottenuti mostrano che per tutti i processi indagati il fattore di occupazione di suolo gioca un ruolo di primaria importanza, è infatti ascrivibile ad esso la maggior parte dell’impatto calcolato. Tra gli scenari indagati quello da DMF e acroleina è quello che presenta i risultati peggiori in termini ambientali per tutti i confronti effettuati e ciò è associabile alla grande quantità di colza necessaria per ottenere il glicerolo da trasformare in acroleina. Gli altri processi mostrano risultati molto più bassi, ma in tutti gli scenari è emerso che gli impatti dei processi derivano principalmente dalle fasi di coltivazione e lavorazione delle materie prime.

Lo scopo di questa tesi è cercare di capire se e come la Cina possa trovare un punto d’incontro tra crescita economica e tutela ambientale. L’analisi è stata condotta, dapprima, ripercorrendo le tappe fondamentali che hanno caratterizzato la storia ambientale della Repubblica Popolare Cinese per comprendere più a fondo le ragioni che hanno portato all’attuale degrado ambientale. In seguito, attraverso l’analisi di articoli scientifici, sono state individuate le maggiori problematiche ambientali del paese, l’emergenza sanitaria ed energetica. Nella terza sezione del lavoro è descritto il sistema normativo che disciplina la tutela ambientale, con particolare riferimento al Decimo, all’Undicesimo e al Dodicesimo Piano Quinquennale. Nell’ultima parte sono, poi, descritti gli obiettivi raggiunti dalla Cina attraverso le politiche di sviluppo sostenibile, soprattutto nell’utilizzo delle risorse rinnovabili, e gli ulteriori obiettivi ambientali futuri. Vi è, infine, un approfondimento sulla coscienza ecologica cinese in cui si cerca di comprendere in che modo il Partito Comunista Cinese stia costruendo una vera e propria cultura ecologica.

Durante il periodo di dottorato, mi sono occupata della sintesi di monomeri e polimeri derivanti da risorse rinnovabili. In particolare il lavoro è stato focalizzato sulla reattività di una molecola, l’acido itaconico. Quest’ultimo è stato oggetto di molti studi per via delle sue possibili applicazioni industriali, grazie alla presenza sia di due funzionalità carbossiliche chimicamente non equivalenti che di un’insaturazione. Gli studi intrapresi hanno posto in evidenza, durante la sintesi di omopolimeri e copolimeri a base di acido itaconico e 1,2 PG, la scarsa stabilità (osservata per via spettroscopica con 1H-NMR) dell’acido stesso; inoltre, è risultata evidente la sua tendenza a subire la reazione collaterale di Ordelt da parte del glicole durante la policondensazione. Siccome le applicazioni industriali dei poliesteri insaturi prevedono successive reazioni di reticolazione, è importante preservare al meglio le insaturazioni. Ciò è stato ottenuto utilizzando il trasposto più stabile dell’acido itaconico, ossia l’anidride citraconica. In fase di polimerizzazione, assieme all’acido succinico e all’1,2 PG, è stato possibile lavorare a più basse temperature in maniera tale da riuscire a contenere la formazione di catene laterali ramificate. Successivi studi hanno ampiamente confermato questa ipotesi: usando tecniche combinate, quali SEC-TD e SEC-semipreparativa, è stato possibile caratterizzare in maniera avanzata questo copolimero. I risultati ottenuti e il relativo grafico di Mark-Houwink (log IV vs log Mw) hanno confermato la struttura lineare del copolimero nell’intero range dei pesi molecolari. Infine, sono stati studiati altri monomeri derivanti da risorse rinnovabili, saturi: gli acidi biliari, in particolare l’acido desossicolico (DCA). È stata condotta una copolimerizzazione con DCA, acido succinico e 1,2 PG con lo scopo di riuscire a sintetizzare una nuova classe di composti aventi le applicazioni più svariate, tra cui l’ambito biomedicale.<br>During my PhD, I focused my attention on synthesis of compounds coming from renewable resources. In detail, I studied a very interesting molecule: itaconic acid. This acid could be an important building block for applications in industrial field thanks to its particular structure. Infact, it is an asymmetric dicarbossilic acid having a double bond: one moiety is similar to a metacrilic acid while the other moiety is similar to a succinic acid. Unfortunately, during the polycondensation, this molecule showed a very low stability in correspondence to high temperature. Furthermore, a side reaction, called Ordelt reaction, took place causing a dramatic consumption of double bond during the synthesis. An important aim of my work was to preserve the unsaturation inside the polymer chains, because it will be useful for further reactions. To avoid the presence of high branching degree, another molecule was used instead of itaconic acid: citraconic anhydride. This latter molecule, deriving from the transposition of the former molecule, showed a major stability during the polycondensation. In this way, the copolymer obtained from the reaction between citraconic anhydride, 1,2 PG and bio-succinic acid had a very low branching degree via spectroscopic analysis (1H-NMR). Moreover, a combo-technique was used to confirm this result: SEC-TD and SEC-semipreparative had worked together to obtain a lot of information about the composition of this copolymer. The corresponding Mark-Houwink plot ((log IV vs log Mw) demonstrated that this copolymer was linear for the whole range of molecular weights. Besides to unsatured compounds, satured compounds were studied: biliar acids. A copolymerization between DCA, bio-succinic acid and 1,2 PG was conducted to obtained a new polymer class having interesting applications in biomedical field.

Il mio lavoro di tesi è inserito nel progetto denominato Analisi energetica dei contesti isolani non interconnessi e individuazione di nuove tecnologie per l’efficientamento energetico degli utenti finali. Mi sono occupata di creare un modello matematico del sistema energetico dell’isola di Lampedusa (risorse energetiche, tecnologie di produzione, serbatoi di stoccaggio, perdite, consumi annuali) per studiare come modificare, attraverso la diffusione di tecnologie innovative distribuite, l’attuale gestione energetica. Il modello matematico si è basato sull’ottimizzazione lineare, adattando un software già esistente, EnergyScope TD. Lampedusa è stata presa come isola campione per svolgere l’analisi, in quanto è una tipica isola mediterranea ed ENEA è qui impegnata in lavori di ricerca su questo tema. Lo scopo ultimo dello studio è quello di capire come ottimizzare il sistema di produzione energetica, nell’ottica di una futura progressiva decarbonizzazione dell’isola, al contempo riducendo i costi di esercizio. La situazione degli attuali consumi energetici dell’isola è una riproduzione in scala ridotta di come sono evolute le richieste energetiche anche a livello nazionale. La riduzione delle emissioni di anidride carbonica è un obiettivo perseguito a livello mondiale e viene associato alla creazione di impianti di produzione di energia rinnovabile, i cui costi sono un elemento condizionante del processo di decarbonizzazione. Nell’ambito di un modello isolano i costi di trasporto del combustibile sono un elemento che pesa a favore di una produzione energetica rinnovabile in loco, perché incidono negativamente sul costo di esercizio attuale del sistema energetico. Esaminando la situazione attuale dell’isola emerge come investendo in nuovi impianti e sulle fonti rinnovabili, si otterrebbe una riduzione importante dei costi e delle emissioni annue di anidride carbonica, questo focalizzandosi sulla riduzione del costo energetico totale annuo e non sulle emissioni.

La situazione energetica mondiale, strettamente dipendente dai combustibili fossili, richiede un notevole cambio di rotta, per puntare su fonti energetiche più sostenibili dal punto di vista ambientale, ma che contemporaneamente permettano di evitare le negoziazioni in mercati competitivi come quello del petrolio. Un'efficiente soluzione per colmare i limiti legati all'utilizzo delle fonti rinnovabili è l'uso di sistemi di accumulo dell'energia; grazie a questi sistemi è possibile trasformare l'energia elettrica in altre forme di energia (meccanica, chimica, etc.) per poter essere accumulata e conservata fino al momento dell'utilizzo. Nel corso della trattazione verranno presentate le principali tecnologie per l'accumulo e/o lo stoccaggio di energia, attraverso una descrizione degli impianti, dei principali vantaggi e degli aspetti negativi legati a ciascuno di essi. In seguito saranno fissati i parametri fondamentali per l'analisi delle tecnologie al fine di stabilire, in base alle funzioni da assolvere, quali siano più adatte allo scopo.