ENERGIE E SISTEMI ENERGETICI

Il corso si propone di fornire una introduzione all'analisi dei sistemi di conversione e distribuzione e utilizzo dell'energia, con particolare riferimento all'impatto di tali processi sulle emissioni di gas serra.

L’insegnamento è caratterizzato da una prima parte più teorica che ha lo scopo di fornire agli studenti le basi nozionali per trattare e comprendere a pieno il concetto di energia, della sua importanza. Le basi fornite vanno dal I e II principio della termodinamica al concetto di Exergia.

La seconda fase del corso, di natura più descrittiva, presenta agli studenti i diversi sistemi per la produzione dell’energia, le possibilità e problematiche nell’utilizzo delle varie fonti e gli scenari futuri.

Gli studenti saranno capaci di discutere e ragionare sulle tematiche energetiche. Saranno in grado di fare un'analisi di massima dei flussi energetici ed exergetici in un impianto, individuando le problematiche se presenti e proponendo eventuali soluzioni migliorative.
Gli studenti saranno in grado di comprendere le principali problematiche e vantaggi legate allo sfruttamento delle varie forme di energia (rinnovabile e non), sviluppando una capacità di analisi critica sul tema dell'energia e sfruttamento delle risorse.
Gli studenti acquisiranno una conoscenza di base sui principi della termodinamica e dello scambio termico.

Nozioni di base di fisica.

1) Nozioni introduttive.
Primo e Secondo Principio della Termodinamica.
Entalpia, Energia libera, Exergia.
Indicatori di efficienza energetica.
Scambio termico, convezione, conduzione, irraggiamento.
Statistiche energetiche: estrazione, conversione e uso dell'energia.
Energia ed emissioni di GHG (Green House Gases)
La rete elettrica e la sua interazione con produzione e consumo

2) Sorgenti di energia rinnovabili
- Solare fotovoltaico;
- Idroelettrico;
- Eolico;
- Solare termico;
- Energia geotermica;
- Biomasse secche ed umide.

Dispense fornite dal docente e appunti delle lezioni.

L'apprendimento verrà verificato mediante:
1) Test scritto riguardante i concetti termodinamici illustrati nella prima parte del corso. Questo test in forma di due esercizi allo scopo di verificare la comprensione e la capacità di applicare i concetti alla base della termodinamica e dello scambio di calore;
2) Elaborato scritto presentato da ogni studente e discusso a fine corso: l'argomento, riguardante le energie rinnovabili, va concordato con il docente. Questa parte di esame serve a verificare la capacità dello studente di elaborare e discutere temi riguardanti l’energia, l'energia rinnovabile e la conversione tra forme di energia.

Esposizione dei principi teorici mediante lezioni frontali, utilizzando anche slide che saranno fornite agli studenti, e loro applicazione mediante semplici esercitazioni numeriche.

Italiano

scritto e orale

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Cambiamento climatico e energia" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile