Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
30
CFU:
3
SSD:
PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA
Sede:
BRESCIA
Url:
CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING - INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE/comune Anno: 2
Anno:
2024
Course Catalogue:
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (17/02/2025 - 30/05/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
- Comprendere argomenti relativi alle risorse energetiche, metodi per le conversioni da una
forma di energia a un'altra e prospettive future sull'energia.
- Comprendere le nostre sfide energetiche, le risorse energetiche tradizionali e i vantaggi
e svantaggi di varie risorse energetiche, comprese le fonti di energia rinnovabile.
- Comprendere i principi di funzionamento delle varie centrali elettriche, l'energia
dei sistemi di conversione, ad esempio fossili, biomasse, centrali nucleari, idroelettriche, ecc.
- Per coprire concetti e principi di base della scienza e dell'ingegneria (ad es. trasporto di massa,
termodinamica, catalisi, bioingegneria, modellistica, ecc.) attinenti all'energia e alle
applicazioni di energia rinnovabile per un futuro sostenibile (es. conversione di energie rinnovabili
risorse per combustibili sintetici; tecniche di conversione dell'energia solare, eolica, biomasse,
tecnologie dell'energia geotermica, idroelettrica, del moto ondoso e delle maree; tecnologie per la conversione delle biomasse in combustibili; eccetera.).
- Acquisire concetti di chimica e termodinamica che possono portare a miglioramenti in termini di
densità energetica, efficienza ed emissioni nei sistemi di generazione di energia verde; progetti di reattori chimici che possono portare a migliori risorse energetiche;
processi legati alla combustione e termodinamica della combustione, cinetica di reazione
e trasporto della combustione, reazioni a catena, accensione, spegnimento, ecc.
- Argomenti relativi alle opzioni di approvvigionamento energetico che possono influenzare il processo decisionale: solare, biomasse e risorse geotermiche, combustibili non convenzionali da oli pesanti, sabbie bituminose, idrati di gas naturale e olio di scisto, ecc.
- Argomenti su catalizzatori e biocatalizzatori, miglioramento dei catalizzatori e ottimizzazione dei reattori
che possono ridurre i consumi energetici o produrre fonti di energia.
- Temi di ingegneria energetica relativi al processi chimici innovativi non convenzionali
per la sintesi di combustibili pesanti, cattura e conversione dell'anidride carbonica, progettazione di processi di conversione, filiere energetiche e tecnologie di combustione (tecnologia di conversione del metano, gassificazione, pirolisi, ecc.).
- Argomenti che affrontano aspetti chimici delle interfacce nei materiali per celle solari, efficienti
tecnologie di accumulo di energia, ecc.
- Temi che riguardano l'energia bioderivata e l'ingegneria biochimica di
enzimi/microbi per la produzione di combustibili da biomassa; conversione della biomassa
tecnologie e bioenergie (raccolta, metodi di trasporto, preprocessing e
metodi di trattamento; idrolisi e fermentazione della biomassa in etanolo, bioenergia
tecnologia, trans-esterificazione o tecnologia del bio-olio e del biodiesel, ecc.).
- Comprensione delle strutture dei dispositivi scalabili per l'energia a basso costo che utilizzano prodotti chimici; progettazione di processo, analisi energetica, ingegneria economica e ambientale
valutazione dei sistemi di energia rinnovabile; e i loro vantaggi e svantaggi.
- Sviluppo di tecnologie per il trasporto e lo stoccaggio dell'energia termica ed elettrica
e sintesi chimica e fabbricazione di dispositivi che coinvolgono alcuni concetti chimici.
forma di energia a un'altra e prospettive future sull'energia.
- Comprendere le nostre sfide energetiche, le risorse energetiche tradizionali e i vantaggi
e svantaggi di varie risorse energetiche, comprese le fonti di energia rinnovabile.
- Comprendere i principi di funzionamento delle varie centrali elettriche, l'energia
dei sistemi di conversione, ad esempio fossili, biomasse, centrali nucleari, idroelettriche, ecc.
- Per coprire concetti e principi di base della scienza e dell'ingegneria (ad es. trasporto di massa,
termodinamica, catalisi, bioingegneria, modellistica, ecc.) attinenti all'energia e alle
applicazioni di energia rinnovabile per un futuro sostenibile (es. conversione di energie rinnovabili
risorse per combustibili sintetici; tecniche di conversione dell'energia solare, eolica, biomasse,
tecnologie dell'energia geotermica, idroelettrica, del moto ondoso e delle maree; tecnologie per la conversione delle biomasse in combustibili; eccetera.).
- Acquisire concetti di chimica e termodinamica che possono portare a miglioramenti in termini di
densità energetica, efficienza ed emissioni nei sistemi di generazione di energia verde; progetti di reattori chimici che possono portare a migliori risorse energetiche;
processi legati alla combustione e termodinamica della combustione, cinetica di reazione
e trasporto della combustione, reazioni a catena, accensione, spegnimento, ecc.
- Argomenti relativi alle opzioni di approvvigionamento energetico che possono influenzare il processo decisionale: solare, biomasse e risorse geotermiche, combustibili non convenzionali da oli pesanti, sabbie bituminose, idrati di gas naturale e olio di scisto, ecc.
- Argomenti su catalizzatori e biocatalizzatori, miglioramento dei catalizzatori e ottimizzazione dei reattori
che possono ridurre i consumi energetici o produrre fonti di energia.
- Temi di ingegneria energetica relativi al processi chimici innovativi non convenzionali
per la sintesi di combustibili pesanti, cattura e conversione dell'anidride carbonica, progettazione di processi di conversione, filiere energetiche e tecnologie di combustione (tecnologia di conversione del metano, gassificazione, pirolisi, ecc.).
- Argomenti che affrontano aspetti chimici delle interfacce nei materiali per celle solari, efficienti
tecnologie di accumulo di energia, ecc.
- Temi che riguardano l'energia bioderivata e l'ingegneria biochimica di
enzimi/microbi per la produzione di combustibili da biomassa; conversione della biomassa
tecnologie e bioenergie (raccolta, metodi di trasporto, preprocessing e
metodi di trattamento; idrolisi e fermentazione della biomassa in etanolo, bioenergia
tecnologia, trans-esterificazione o tecnologia del bio-olio e del biodiesel, ecc.).
- Comprensione delle strutture dei dispositivi scalabili per l'energia a basso costo che utilizzano prodotti chimici; progettazione di processo, analisi energetica, ingegneria economica e ambientale
valutazione dei sistemi di energia rinnovabile; e i loro vantaggi e svantaggi.
- Sviluppo di tecnologie per il trasporto e lo stoccaggio dell'energia termica ed elettrica
e sintesi chimica e fabbricazione di dispositivi che coinvolgono alcuni concetti chimici.
Prerequisiti
Conoscenze dell'Ingegneria Sanitaria Ambientale: CHIM/07 - 750580 - CHIMICA FIS/01 -
A000342 - FISICA SPERIMENTALE I (MECC., TERM.) ICAR/03 - A005664 - CHIMICA
AMBIENTALE ED ECOLOGIA APPLICATA ICAR/03 - 702999 - INGEGNERIA SANITARIAAMBIENTALE
A000342 - FISICA SPERIMENTALE I (MECC., TERM.) ICAR/03 - A005664 - CHIMICA
AMBIENTALE ED ECOLOGIA APPLICATA ICAR/03 - 702999 - INGEGNERIA SANITARIAAMBIENTALE
Metodi didattici
Il corso si articola in:
- attività didattiche frontali sulla teoria dei processi e la descrizione delle tecnologie per la produzione di energia sostenibile.
- attività di esercitazione guidata svolte in aula,
- seminari di relatori con qualificata esperienza in conversione di biomasse, sintesi di materiali per l' energia, caratterizzazione e modellizzazione.
- attività didattiche frontali sulla teoria dei processi e la descrizione delle tecnologie per la produzione di energia sostenibile.
- attività di esercitazione guidata svolte in aula,
- seminari di relatori con qualificata esperienza in conversione di biomasse, sintesi di materiali per l' energia, caratterizzazione e modellizzazione.
Verifica Apprendimento
L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti trattati nel corso. L’esame è
costituito da uno scritto e da una successiva prova orale obbligatoria a cui lo studente
può accedere previo superamento della prova scritta con votazione minima di 18/30. Il
voto finale viene determinato tenendo conto sia della prova scritta che della prova orale
(in egual misura). La prova scritta (con domande a risposta aperta) è rivolta ad accertare
sia la conoscenza teorica degli argomenti trattati nel corso, sia la risoluzione di esercizi
riguardanti le esercitazioni svolte durante il corso. La prova orale è prevalentemente
rivolta ad accertare un’adeguata conoscenza della teoria discussa nel corso e le
esercitazioni svolte in aula.
costituito da uno scritto e da una successiva prova orale obbligatoria a cui lo studente
può accedere previo superamento della prova scritta con votazione minima di 18/30. Il
voto finale viene determinato tenendo conto sia della prova scritta che della prova orale
(in egual misura). La prova scritta (con domande a risposta aperta) è rivolta ad accertare
sia la conoscenza teorica degli argomenti trattati nel corso, sia la risoluzione di esercizi
riguardanti le esercitazioni svolte durante il corso. La prova orale è prevalentemente
rivolta ad accertare un’adeguata conoscenza della teoria discussa nel corso e le
esercitazioni svolte in aula.
Testi
Libri Di Testo:
1 - Sustainable Energy, (SI) Edition, 2015, by Richard A. Dunlap, Cengage Learning.
2 - Renewable energy: Power for a Sustainable Future, by Godfrey Boyle, 2004, Oxford
University press, Oxford, UK.
Altri libri consigliati:
3 - Sustainable Energy, Second edition By Jefferson W. Tester, Elisabeth M. Drake,
Michael J. Driscoll, Michael W. Golay and William A. Peters
4 - Solar Engineering of Thermal Processes, 3rd Edition, by John A. Duffie, and William
A. Beckman. 2006, John Wiley & Sons, Inc.
5 - Biorefineries for Biomass Upgrading Facilities, by Ayhan Demirbas, 2010,
Springer publishers.
6 - The Brilliance of Bioenergy, by Ralph Sims, 2002. James and James Publications,
London, UK.
1 - Sustainable Energy, (SI) Edition, 2015, by Richard A. Dunlap, Cengage Learning.
2 - Renewable energy: Power for a Sustainable Future, by Godfrey Boyle, 2004, Oxford
University press, Oxford, UK.
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3 - Sustainable Energy, Second edition By Jefferson W. Tester, Elisabeth M. Drake,
Michael J. Driscoll, Michael W. Golay and William A. Peters
4 - Solar Engineering of Thermal Processes, 3rd Edition, by John A. Duffie, and William
A. Beckman. 2006, John Wiley & Sons, Inc.
5 - Biorefineries for Biomass Upgrading Facilities, by Ayhan Demirbas, 2010,
Springer publishers.
6 - The Brilliance of Bioenergy, by Ralph Sims, 2002. James and James Publications,
London, UK.
Contenuti
Questo corso ha lo scopo di fornire una prospettiva ingegneristica sulle risorse energetiche convenzionali, le sfide energetiche e gli sforzi tecnologici per lo sviluppo del futuro sostenibile delle
fonti energetiche pulite e rinnovabili. Questo corso inizierà offrendo un' introduzione sulle principali risorse energetiche e combustibili fossili. Seguiranno poi le sfide energetiche del futuro; lo stato dell'arte attuale nella produzione di energia; le varie risorse energetiche e il loro funzionamento; metodi sostenibili per la generazione di varie fonti di energia pulita e rinnovabile; la progettazione e ottimizzazione di materiali, utilizzo di biomasse, catalizzatori e processi che consentono il risparmio energetico. Il corso sarà anche in grado di
fornire informazioni su nuovi materiali/nanomateriali, introdurre concetti di termochimica, fotochimica ed elettrochimica dei dispositivi per applicazioni energetiche. Il corso esaminerà la relazione
tra materiali, design dei materiali, sistemi energetici e risorse energetiche per affrontare le sfide della sostenibilità e dell'energia pulita, ponendo speciale enfasi sul ruolo fondamentale svolto dall'ingegneria chimica.
fonti energetiche pulite e rinnovabili. Questo corso inizierà offrendo un' introduzione sulle principali risorse energetiche e combustibili fossili. Seguiranno poi le sfide energetiche del futuro; lo stato dell'arte attuale nella produzione di energia; le varie risorse energetiche e il loro funzionamento; metodi sostenibili per la generazione di varie fonti di energia pulita e rinnovabile; la progettazione e ottimizzazione di materiali, utilizzo di biomasse, catalizzatori e processi che consentono il risparmio energetico. Il corso sarà anche in grado di
fornire informazioni su nuovi materiali/nanomateriali, introdurre concetti di termochimica, fotochimica ed elettrochimica dei dispositivi per applicazioni energetiche. Il corso esaminerà la relazione
tra materiali, design dei materiali, sistemi energetici e risorse energetiche per affrontare le sfide della sostenibilità e dell'energia pulita, ponendo speciale enfasi sul ruolo fondamentale svolto dall'ingegneria chimica.
Lingua Insegnamento
Inglese
Altre informazioni
Appunti delle lezioni: Sebbene non esista un unico libro di testo ideale per il corso, alcuni sono consigliati nella sezione seguente e verranno utilizzati per coprire molti degli argomenti.
Alcuni di questi libri potrebbero essere disponibili in Biblioteca.
In molte lezioni verranno utilizzati anche materiali didattici e informazioni dalla letteratura e da altre fonti. Gli appunti delle lezioni e l'altro materiale di riferimento saranno pubblicati sul sito web della classe in Moodle. L'accesso a questo sito sarà consentito a tutti gli studenti iscritti al corso. I materiali trattati a lezione saranno illustrativi piuttosto che esaustivi.
Alcuni di questi libri potrebbero essere disponibili in Biblioteca.
In molte lezioni verranno utilizzati anche materiali didattici e informazioni dalla letteratura e da altre fonti. Gli appunti delle lezioni e l'altro materiale di riferimento saranno pubblicati sul sito web della classe in Moodle. L'accesso a questo sito sarà consentito a tutti gli studenti iscritti al corso. I materiali trattati a lezione saranno illustrativi piuttosto che esaustivi.
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