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Sistemi energetici ed energie rinnovabili

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ENERGY SYSTEMS AND RENEWABLE ENERGY

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Anno accademico 2018/2019

Codice dell'attività didattica
AGR0250
Docente
Elio DINUCCIO (Affidamento interno)
Corso di studi
[001501-104] SCIENZE AGRARIE - curr. Agro-ingegneria ambientale
Anno
2° anno
Tipologia
B - Caratterizzante
Crediti/Valenza
8
SSD dell'attività didattica
AGR/09 - meccanica agraria
Modalità di erogazione
Convenzionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti

Fondamenti di matematica e fisica

Foundations of mathematics and physics

Propedeutico a

Insegnamento propedeutico alla professione

Course preparatory for the profession

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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti una panoramica delle attuali fonti di energia rinnovabile, gli strumenti per calcolare l'energia e gli equilibri ambientali.

Gli argomenti del programma appartengono all'area dell'ingegneria agraria.

  

The course is aimed at providing the students with an overview of the existing sources of renewable energy, the tools to compute energy and environmental balances.

Program topics concern agricultural engineering area.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenze e capacità di comprensione

Lo studente conoscerà l'entità delle diverse fonti energetiche e l'impatto ambientale della produzione di energia dalle stesse. Sarà inoltre in grado di valutare le possibilità di impiego delle fonti rinnovabili e delle tecnologie ad esse connesse.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione

Lo studente acquisirà le metodologie e le conoscenze tecniche per il dimensionamento e la corretta gestione di impianti che applichino i processi e le tecnologie presentate durante le lezioni. Attraverso applicazioni informatiche legate all'utilizzo di fogli di calcolo preimpostati, lo studente imparerà ad applicare le conoscenze acquisite per determinare bilanci di energia e formulare giudizi globali sui diversi sistemi di produzione e conversione dell'energia.

Autonomia di giudizio

Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di discutere in maniera critica le diverse tematiche affrontate durante le lezioni. L'impostazione didattica prevede che la formazione teorica sia accompagnata da diversi esempi pratici, al fine di stimolare la partecipazione attiva e la capacità di elaborazione autonoma.

Abilità comunicative

Lo studente acquisirà l'abilità di presentare in maniera chiara e semplice oltre che con linguaggio tecnico i concetti acquisiti.

Capacità di apprendimento

Al termine dell'insegnamento lo studente disporrà̀ degli strumenti conoscitivi e di analisi per affrontare in autonomia le problematiche connesse alla produzione di energia da fonti rinnovabili e per l'aggiornamento continuo delle proprie conoscenze. 

 

Knowledge and understanding

The students will know the extent of the different energy sources and the environmental impact of energy production. They will be provided with the necessary tools to correctly assess the potential use of renewable energy sources and technologies related to them.

Applying knowledge and understanding

The students will acquire methodologies and knowledges for designing and management of the technologies presented during the lessons. The use of spreadsheets will allow the students to calculate energy balance and to formulate global judgments on the different systems for energy production and conversion.

Making judgements

By the end of the course, the students will be able to discuss in a critical manner the different issues covered during the course. This will be achieved through a continuous link between theory and practical examples.

Communication skills

The students will be able to present in a clear manner and with technical language the acquired knowledge.

Learning skill

By the end of the course the students will be able to adapt and update the acquired skills according to specific problems and developments of renewable energy sector. 

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Modalità di insegnamento

 L'insegnamento consiste di 60 ore di lezione frontale e 20 ore dedicate a visite tecniche, esercitazioni pratiche di laboratorio e in aula informatica. Per le lezioni frontali il docente si avvale della proiezione di slides che renderà disponibile agli studenti. Le esercitazioni in laboratorio hanno lo scopo di approfondire le conoscenze di base sui principali metodi di caratterizzazione chimico-fisica ed energetica delle biomasse; quelle in aula informatica vertono sullo sviluppo di esempi di calcolo riguardanti il dimensionamento di massima di componenti impiantistici (campo fotovoltaico, sistemi di accumulo dell'energia, digestori anaerobici, etc.), i bilanci di materia e di energia.

 The course consists of 60 hours of frontal lectures and 20 hours dedicated to technical visits, calculation and laboratory exercises that support the theoretical part. Lectures are supported by slide projection that will be made available to students

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Le conoscenze acquisite dagli studenti saranno valutate attraverso la continua interazione durante le lezioni. Al termine di ogni argomento sarà promossa una discussione aperta con gli studenti in modo da stimolare l'approccio critico alle tematiche trattate. L'esame finale è un colloquio orale sugli argomenti trattati durante l'insegnamento

 

The knowledge acquired by the students will be assessed through the continuous interaction during lectures. At the end of each topic a discussion with the students will enhance their ability to retain and comprehend the basic concepts of the lectures. The final exam is a discussion on the topics covered during the course

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Attività di supporto

 L'insegnamento prevede lo svolgimento di seminari di approfondimento su temi specifici ad opera di esperti del settore delle energie rinnovabili, in presenza del docente.

 During the course will be organized seminars on specific issues, led by experts in the field of renewable energies and in the presence of the teacher.

 

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Programma

Introduzione all'insegnamento e obiettivi 

Forme di energia e unità di misura

Consumi energetici nell'agricoltura italiana

Le emissioni inquinanti e i cambiamenti climatici

Fonti energetiche convenzionali: i combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale) e l'uranio 

Fonti energetiche rinnovabili: solare, eolica, geotermica, idraulica, biomasse, l'idrogeno e le celle a combustibile 

Origine e natura delle biomasse: 

-      il comparto agroforestale 

-      le colture da biomassa lignocellulosica 

-      le colture oleaginose 

-      le colture alcoligene 

-      il comparto zootecnico

-      i residui delle attività agro-industriali 

Approvvigionamento della biomassa e aspetti logistici

I processi di valorizzazione energetica delle biomasse: termochimici (combustione, gassificazione, pirolisi), chimici e fisici (estrazione, transesterificazione), biochimici (fermentazione alcolica, digestione anaerobica)

Impatto ambientale delle diverse fonti energetiche

Risparmio energetico in agricoltura

 

 

Course introduction and goals

Forms of energy and units of measure

Energy consumption in Italian agriculture

Emissions of pollutants and climate change

Conventional energy sources:  fossil fuels (coal, oil and natural gas) and uranium 

Renewable energy: solar, wind, geothermal, hydro, biomass, hydrogen and fuel cells

Biomass definition and characterization:

-      the agro-forestry sector

-      lignocellulosic biomass crops

-     oilseed crops

-      crops for ethanol production

-      the livestock sector

-      agro-industrial residues

Biomass supply and logistics

The processes of energy production from biomass: thermochemical (combustion, gasification, pyrolysis), chemical and physical (extraction, transesterification), biochemical (fermentation, anaerobic digestion)

Environmental impacts of different energy sources

Efficient use of energy in agriculture

 

Testi consigliati e bibliografia

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- Appunti delle lezioni forniti dal docente

- A. Bartolazzi - Le energie rinnovabili, Hoepli, 2007

- S. Castelli - Biomasse per la produzione di energia. Produzione, gestione e processi di trasformazione, Maggioli Editore, 2011

 

- Course material provided by the teacher

- A. Bartolazzi - le energie rinnovabili, Hoepli, 2007

- S. Castelli - Biomasse per la produzione di energia. Produzione, gestione e processi di trasformazione, Maggioli Editore, 2011



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Note

 

 

 

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Ultimo aggiornamento: 13/06/2018 09:52
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