Ingegneria Meccanica per la Transizione Verde (sede di Latina)

Inquadramento e importanza del tema in riferimento alla sostenibilità Gli argomenti trattati nel modulo “Materie Prime e Riciclo” rientrano principalmente nell’ambito degli obiettivi dell’Agenda 2030 dell’ONU SDG 11 “Città e comunità sostenibili” e SDG 12 “Produzione e consumo responsabili”, con particolare riferimento alla gestione sostenibile dei rifiuti prodotti nelle aree urbane e all’uso efficiente delle risorse (in particolare le risorse minerarie non rinnovabili). Ci sono collegamenti anche con altri obiettivi, principalmente SDG8, SDG13, SDG14 e SDG15. Nella logica dell'economia circolare, il cerchio si chiude con la trasformazione dei rifiuti in risorse, attraverso strategie che siano efficaci da un punto di vista tecnico e convenienti sotto il profilo economico. Il recupero e il riciclo delle materie prime dagli scarti prodotti nelle aree urbane (“Urban Mining”) rappresenta l’alternativa sostenibile allo sfruttamento delle risorse naturali non rinnovabili, ossia all’estrazione e al trattamento di minerali dai giacimenti minerari (“Ore Mining”). Poiché i rifiuti sono costituiti da un sistema complesso di materiali che devono essere sottoposti a specifici processi di trattamento per essere separati tra loro e diventare materie prime secondarie, la ricerca delle strategie e metodologie più efficaci è in continua evoluzione. Programma Definizioni e concetti fondamentali Materie prime primarie e secondarie. Ore Mining e Urban Mining. Confronto tra processi di trattamento minerali e di trattamento rifiuti. Le principali tipologie di rifiuti prodotte nelle aree urbane. Da economia lineare a economia circolare. Tasso di utilizzo circolare della materia. Uso efficiente delle risorse e SDG12 Estrazione e consumo di materie prime a scala globale e regionale. Impatti ambientali delle attività estrattive. Correlazione tra consumi di materie prime, produzione di rifiuti, crescita della popolazione e urbanizzazione. Il concetto di disaccoppiamento: doing better with less. La transizione verso l'uso efficiente delle risorse. Obiettivo 12 e collegamenti con gli altri obiettivi dell'Agenda 2030 dell'ONU. Le materie prime critiche Definizione e descrizione delle materie prime critiche individuate dall’Unione Europea. Principali produttori mondiali. Problematiche legate alla loro criticità e motivazioni della loro importanza strategica in relazione ai settori tecnologici più avanzati, compreso quello delle energie rinnovabili e della mobilità sostenibile. Problematiche del riciclo delle materie prime critiche dagli scarti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (ad es.: gli smartphone). Esempi di caratterizzazione orientata al riciclo mediante metodologie innovative. La filiera del riciclo Produzione di rifiuti a scala globale ed europea. La gerarchia nella gestione dei rifiuti. Metodi di trattamento dei rifiuti urbani. Tassi di riciclo dei rifiuti urbani e dei rifiuti di imballaggi e target fissati dall’Unione Europea. Descrizione delle principali operazioni che compongono un processo di trattamento finalizzato al riciclo dei materiali: disassemblaggio, comminuzione, vagliatura, separazione. Focus sui metodi di separazione più innovativi: il “sensor based sorting”. Il riciclo della plastica Inquadramento su produzione e consumo di materie plastiche per polimero e per settore, su produzione di rifiuti in plastica e modalità di trattamento. La filiera del riciclo della plastica: descrizione delle principali operazioni che compongono il processo di riciclo della plastica, dal rifiuto alla materia prima secondaria. Esempi di metodi innovativi per il riciclo della plastica.

Non è richiesto alcun prerequisito specifico, il corso può essere seguito da studenti e studentesse iscritti a tutti i corsi di laurea di Sapienza.

- Libro Scienze della Sosteniblità, A cura di: S. Serranti, Autori: F.CIoffi, L. De Santoli, A. Lalli, F. Manes, L. Persia e S. Serranti, Zanichelli Editore, 224 pp. ISBN: 8808499855 - Slides delle lezioni

Per la frequenza al corso è consigliata l'iscrizione alla classroom atraverso la quale avverranno tutte le comunicazioni e la condivisione del materiale didattico. Le indicazioni per l'iscrizione alla classroom saranno fornite nella bacheca della docente.

La valutazione sarà effettuata mediante una prova scirtta costituita da 3 domande a risposta aperta sui contenuti dei 6 moduli trattati in questo insegnamento. La prova avrà una durata di un'ora e mezza.

Lezioni di didattica frontali

Inquadramento e importanza del tema in riferimento alla sostenibilità Gli argomenti trattati nel modulo “Materie Prime e Riciclo” rientrano principalmente nell’ambito degli obiettivi dell’Agenda 2030 dell’ONU SDG 11 “Città e comunità sostenibili” e SDG 12 “Produzione e consumo responsabili”, con particolare riferimento alla gestione sostenibile dei rifiuti prodotti nelle aree urbane e all’uso efficiente delle risorse (in particolare le risorse minerarie non rinnovabili). Ci sono collegamenti anche con altri obiettivi, principalmente SDG8, SDG13, SDG14 e SDG15. Nella logica dell'economia circolare, il cerchio si chiude con la trasformazione dei rifiuti in risorse, attraverso strategie che siano efficaci da un punto di vista tecnico e convenienti sotto il profilo economico. Il recupero e il riciclo delle materie prime dagli scarti prodotti nelle aree urbane (“Urban Mining”) rappresenta l’alternativa sostenibile allo sfruttamento delle risorse naturali non rinnovabili, ossia all’estrazione e al trattamento di minerali dai giacimenti minerari (“Ore Mining”). Poiché i rifiuti sono costituiti da un sistema complesso di materiali che devono essere sottoposti a specifici processi di trattamento per essere separati tra loro e diventare materie prime secondarie, la ricerca delle strategie e metodologie più efficaci è in continua evoluzione. Programma Definizioni e concetti fondamentali Materie prime primarie e secondarie. Ore Mining e Urban Mining. Confronto tra processi di trattamento minerali e di trattamento rifiuti. Le principali tipologie di rifiuti prodotte nelle aree urbane. Da economia lineare a economia circolare. Tasso di utilizzo circolare della materia. Uso efficiente delle risorse e SDG12 Estrazione e consumo di materie prime a scala globale e regionale. Impatti ambientali delle attività estrattive. Correlazione tra consumi di materie prime, produzione di rifiuti, crescita della popolazione e urbanizzazione. Il concetto di disaccoppiamento: doing better with less. La transizione verso l'uso efficiente delle risorse. Obiettivo 12 e collegamenti con gli altri obiettivi dell'Agenda 2030 dell'ONU. Le materie prime critiche Definizione e descrizione delle materie prime critiche individuate dall’Unione Europea. Principali produttori mondiali. Problematiche legate alla loro criticità e motivazioni della loro importanza strategica in relazione ai settori tecnologici più avanzati, compreso quello delle energie rinnovabili e della mobilità sostenibile. Problematiche del riciclo delle materie prime critiche dagli scarti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (ad es.: gli smartphone). Esempi di caratterizzazione orientata al riciclo mediante metodologie innovative. La filiera del riciclo Produzione di rifiuti a scala globale ed europea. La gerarchia nella gestione dei rifiuti. Metodi di trattamento dei rifiuti urbani. Tassi di riciclo dei rifiuti urbani e dei rifiuti di imballaggi e target fissati dall’Unione Europea. Descrizione delle principali operazioni che compongono un processo di trattamento finalizzato al riciclo dei materiali: disassemblaggio, comminuzione, vagliatura, separazione. Focus sui metodi di separazione più innovativi: il “sensor based sorting”. Il riciclo della plastica Inquadramento su produzione e consumo di materie plastiche per polimero e per settore, su produzione di rifiuti in plastica e modalità di trattamento. La filiera del riciclo della plastica: descrizione delle principali operazioni che compongono il processo di riciclo della plastica, dal rifiuto alla materia prima secondaria. Esempi di metodi innovativi per il riciclo della plastica.

Non è richiesto alcun prerequisito specifico, il corso può essere seguito da studenti e studentesse iscritti a tutti i corsi di laurea di Sapienza.

- Libro Scienze della Sosteniblità, A cura di: S. Serranti, Autori: F.CIoffi, L. De Santoli, A. Lalli, F. Manes, L. Persia e S. Serranti, Zanichelli Editore, 224 pp. ISBN: 8808499855 - Slides delle lezioni

Per la frequenza al corso è consigliata l'iscrizione alla classroom atraverso la quale avverranno tutte le comunicazioni e la condivisione del materiale didattico. Le indicazioni per l'iscrizione alla classroom saranno fornite nella bacheca della docente.

La valutazione sarà effettuata mediante una prova scirtta costituita da 3 domande a risposta aperta sui contenuti dei 6 moduli trattati in questo insegnamento. La prova avrà una durata di un'ora e mezza.

Lezioni di didattica frontali