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Tecnologie E Metodologie Per La Decarbonizzazione Dei Sistemi Energetici 2023/2024
Generali:
- Dipartimento: Ingegneria
- Settore Ministeriale: ING-IND/09
- Codice di verbalizzazione: 80300120
- Metodi di insegnamento: Frontale E Altro
- Metodi di valutazione: Scritto E Orale
- Prerequisiti: Laurea nella classe di Ingegneria Industriale Lo studente deve avere buone basi nel settore della termodinamica, delle fonti rinnovabili, dello scambio termico e buone conoscenze dei parametri funzionali relativi ai sistemi energetici caratterizzati da alto livello di integrazione.
- Obiettivi: OBIETTIVI FORMATIVI: Obiettivo del corso è quello di analizzare le tecniche di decarbonizzazione dei sistemi energetici complessi attraverso la modellazione numerica dei principali componenti di impianto per la produzione di calore, lavoro e altri asset (acqua, idrogeno, etc.). Ad un preambolo relativo all��impatto ambientale relativo alle emissioni inquinanti e più nello specifico quelle relative alla CO2, seguirà una panoramica degli obiettivi e dei milestones che la comunità internazionale ha posto per il raggiungimento della completa decarbonizzazione entro il 2050, e la classificazione degli scopi di emissione (Emission Scope 1, 2 E 3) Guardando al completo Life Cycle Assessment del sistema energetico, nel corso verranno trattati i concetti di riduzione delle emissioni di CO2 a monte (upstream) e a valle (downstream) del processo di conversione, fornendo indicazioni relative al concetto di Circular Economy e all��integrazione di combustibili alternativi, con ridotto impatto ambientale, guardano alla riduzione delle emissioni inquinanti a monte del processo di conversione, e trattando tematiche relative alle tecniche di Carbon Capture E Storage (CCS) e all��impiego delle CO2 attraverso le tecniche di Carbon Capture E Utilization (CCU). In relazione ai diversi Emission Scopes presentati in precedenza, parte del corso tratterà la problematica relativa all��ottimizzazione del design preliminare di sistemi energetici altamente integrati, equipaggiati con sistemi di accumulo e alimentati da fonte rinnovabile, e successivamente alla ottimizzazione delle operazioni durante la vita del sistema energetico per la riduzione della CO2. Per affrontare compiutamente la problematica della decarbonizzazione, l��ultima parte del corso verterà sulle tecniche di ottimizzazione di funzioni multi-obiettivo per la risoluzione di problemi di fattibilità ambientale e tecno-economica, e sulla messa a punto di algoritmi ibridi (evolutivo-stocastici E deterministici) supportati da tecniche di Artificial Intelligence E Machine Learning. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: conoscenza e comprensione delle metodologie di analisi di sistemi energetici complessi e delle problematiche inerenti la decarbonizzazione. Inoltre, si richiede conoscenza e comprensione dei criteri per l'ottimizzazione energetica e ambientale dei suddetti sistemi al fine di valutare le prestazioni tecnico-economico-ambientale; conoscenza e comprensione del funzionamento in design e in off-design di componenti, di impianti per la produzione di lavoro e calore, di sistemi di accumulo e di impianti alimentati da fonte rinnovabile, e dei sistemi di CCS E CCU. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: "progettazione" della strategia di decarbonizzazione di sistemi energetici complessi e altamente integrati, valutazione delle emissioni e prestazioni economiche/energetiche nella fase di design preliminare e durante le operazioni. AUTONOMIA DI GIUDIZIO: capacità di integrare le conoscenze acquisite al fine di saper valutare comparativamente diverse soluzioni impiantistiche in termini energetici, economici ed ambientali, e definire gli obiettivi per una roadmap orientata al raggiungimento dei target 2050, per la Net-Zero. ABILITÀ COMUNICATIVE: dimostrare di saper comunicare, a interlocutori specialistici e non, in modo chiaro e non ambiguo le proprie conoscenze nel settore della decarbonizzazione e dei sistemi energetici complessi. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: a partire dalle conoscenze acquisite nel settore della decarbonizzazione e dei sistemi energetici complessi, avendo maturato un pensiero critico per la formalizzazione �" in autonomia �" di un processo decisionale.
Didattica:
- A.A.: 2023/2024
- Canale: UNICO
- Crediti: 6