Dissertations / Theses on the topic 'Criteri per la valutazione della sostenibilità'

Un'altissima percentuale delle risorse non rinnovabili del nostro pianeta viene utilizzata nell’industria delle costruzioni. Per questo motivo essa viene considerata come la meno sostenibile tra le industrie al mondo, e sempre per questo rappresenta una destinazione prioritaria per la formulazione di modelli di valutazione di sostenibilità ambientale che vengono attualmente utilizzati ed implementati in diversi altri ambiti. In questa tesi vengono definite le metodologie per la valutazione degli impatti ambientali esistenti più largamente utilizzate e le conseguenti misure di controllo ed incentivo all’utilizzo di tecnologie maggiormente sostenibili per l’ambiente che derivano dalle considerazioni da esse ottenute. In un contesto come quello attuale, in cui è necessaria una continua spinta in direzione dell’innovazione ecosostenibile, una leva fondamentale può essere rappresentata dalle Pubbliche Amministrazioni, cui dobbiamo il 19% del prodotto interno lordo mondiale. Esse infatti, se dotate di strumenti rivolti al verificare ed incentivare la sostenibilità ambientale, sono in grado di innescare un circolo virtuoso per permettere alle imprese coinvolte nell’industria delle costruzioni di adeguarsi alle nuove richieste, rendendole in questo modo più accessibili anche nel contesto privato. In particolare in questa tesi viene posta l’attenzione al caso della città di Bologna relativamente al settore dei cantieri stradali, settore in cui gli enti pubblici hanno una decisiva influenza e conseguentemente le loro scelte in materia hanno maggiore peso. Si esamina il Capitolato Speciale d’Appalto e la sua attenzione alle nuove tecnologie maggiormente eco sostenibili, indicando alcune possibili modifiche apportabili per adeguarlo alle precedenti considerazioni, in attesa ed in vista dell’uscita dei CAM (Criteri Ambientali Minimi) nazionali ed alla loro prossima notevole influenza nella stesura dei bandi di concorso da parte della pubblica amministrazione.

Lo scopo di questa tesi è di analizzare il percorso che ha portato alla definizione del turismo sostenibile, quali strumenti siano stati implementati negli anni per valutare le performance di sostenibilità delle destinazioni e proporre un nuovo strumento che risulti di facile applicazione e che coinvolga in maniera attiva il turista.

La sempre minore disponibilità di combustibili fossili e il crescente inquinamento ambientale, hanno incentivato non solo la ricerca di fonti alternative di energia, ma anche lo sviluppo di nuove tecnologie che ci permettessero di sfruttarle. Non solo sono stati sviluppati pannelli solari e paleoliche, che ci permettono di ottenere energia rinnovabile; ma anche i "comuni" strumenti sono stati modificati per far fronte a queste esigenze. Tra le più importanti innovazioni, lo sviluppo delle auto elettriche è quella che ha riscosso più interesse. Nonostante gli ingenti investimenti iniziali però, l'immissione nel mercato non sta riscuotendo il successo sperato. Uno dei maggiori limiti riscontrati è quello che viene definito Range Anxiety, ovvero la paura che il veicolo elettrico (EV) non abbia abbastanza autonomia per garantire al conducente il raggiungimento della meta. Inoltre il tutto viene amplificato dai lunghi tempi di ricarica delle batterie e l'elevato costo degli EV. Per arginare questi problemi, in questo documento viene descritto lo sviluppo di un applicazione Android (WhatIfApp - WIA) per la valutazione della sostenibilità di un viaggio, facendo visualizzare all'utente i tempi di percorrenza (ottimizzati) e i consumi, che un EV dovrebbe affrontare in determinati percorsi. In particolare, ne viene spiegato l'utilizzo, le funzionalità, le scelte implementative e le future estensioni.

Lo studio condotto ha riguardato l'applicazione della metodologia LCA ai fini della valutazione del livello di sostenibilità ambientale di una discarica di 1° categoria per il conferimento di Rifiuti Solidi Urbani. Il lavoro consta di uno studio principale riguardante il ciclo di vita di 1 tonn di rifiuti considerando il trasporto in discarica e la quota parte del ciclo di vita della discarica associata a detta tonnellata. In questo caso, i risultati mostrano che l'impatto maggiore deriva proprio dal trasporto dei rifiuti in discarica con gli automezzi tipici del servizio di nettezza urbana. Si rende necessario pertanto intervenire adottando soluzioni atte ad ottimizzare tale servizio riducendone così il costo economico ed ambientale. Il ciclo di vita della discarica è stato costruito separatamente inserendo la fase di costituzione della durata di una decina d'anni e la fase di esercizio alla quale è stata associata una durata di 30 anni.; quest'ultima è chiaramente la fase più impattante. Infine il lavoro è stato corredato di uno studio di sensibilità volto a dimostrare la bonta, in termini ambientali, del recupero dle biogas sottoforma di energia elettrica: il danno totale si riduce infatti del 50%.

Lo scopo di questo studio è descrivere nel dettaglio la procedura di Valutazione Ambientale Strategica (VAS) relativa ai Piani Energetici Provinciali (PEP) al fine di delinearne un metodo efficace di valutazione, a partire dallo studio del caso della Provincia di Ravenna. In seguito alla mancanza di Linee Guida sulla VAS, si è ritenuta utile un´analisi comparativa tra metodologie e strumenti, e gli obiettivi specifici e generali che andrebbero rispettati in ogni VAS di un PEP. Lo studio si basa su confronti paralleli tra quattro casi di VAS di Piani Energetici Provinciali al fine di elaborare un modello di valutazione delle VAS, semplice e diretto, basato su contenuti teorici e metodologici provenienti da una selezione di studi e documenti nazionali e internazionali, di cui si è tenuto conto e da cui si sono estrapolate le migliori "Buone Pratiche" per la VAS. L´analisi seguente è stata effettuata attraverso matrici qualitative in cui, per ciascuna connessione tra metodologia e "obiettivo VAS" si è espresso un giudizio che cerca di tenere conto, quando possibile, dei criteri e dei principi generali di sostenibilità dettati dalle maggiori autorità e associazioni internazionali e nazionali di valutazione ambientale. Il confronto tra i quattro casi, ha evidenziato dei punti di debolezza nell´applicazione della Direttiva VAS. Questo studio inoltre, ha tra i suoi obiettivi, quello ambizioso di delineare un metodo efficace di valutazione strategica dei piani energetici provinciali, a partire dallo studio del caso della Provincia di Ravenna. Per questi obiettivi, si è deciso di impostare un programma di lavoro basato sui sistemi informativi geografici, che ha permesso di individuare le aree con potenziale di sviluppo energetico della risorsa solare. Nello specifico è stato possibile calcolare quanta “superficie utile”, presente nelle aree industriali e commerciali della Provincia, potrebbe essere sfruttata installandovi pannelli fotovoltaici. Si è riusciti con questa metodologia a fornire una stima più dettagliata delle reali potenzialità della risorsa solare in Provincia di Ravenna, individuando nel dettaglio territoriale le rispettive quote percentuali che potrebbero essere installate, per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità del piano. Il percorso iniziato con questa tesi consente di riflettere sulla necessità di approfondire il tema del rapporto tra valutazione ambientale qualitativa di uno strumento di pianificazione come la VAS, e la stima quantitativa sia della sostenibilità che del danno ambientale legato agli impatti negativi che questo strumento dovrebbe rilevare. Gli sviluppi futuri cui la tesi pone le basi sono l'implementazione di strumenti quantitativi di analisi delle potenzialità energetiche e di valutazione degli scenari. Questi strumenti sono necessari a definire i modelli ambientali per il supporto alle decisioni in campo energetico.

Lo studio svolto mira alla valutazione dell’impatto ambientale che le attività motoristiche, tenutesi all’Autodromo Internazionale Enzo e Dino Ferrari, hanno avuto sulla città di Imola. Inoltre è stata proposta una metodologia di calcolo per la determinazione del quantitativo di CO2 che producono la realizzazione del Gran Premio di Formula 1 e l’arrivo degli spettatori all’Autodromo. Viene fornita una panoramica sul concetto di sostenibilità applicato ai grandi eventi ed inoltre sono stati espressi i concetti chiave dell'analisi LCA.

Tale elaborato si pone l’obiettivo di analizzare una tematica oggigiorno molto discussa, ma tuttora per molti versi inesplorata: la sostenibilità. Esso è stato scritto con la volontà di rendere disponibile uno scritto di consultazione che fornisca una panoramica il più possibile completa sugli studi e le metodologie applicative elaborati fino ad ora connessi al tema della sostenibilità. La logica con cui lo scritto è articolato, prevede in primis un inquadramento generale sul tema della sostenibilità, fortemente connesso con il concetto di Life Cycle Thinking, e prosegue concentrando l’attenzione su aspetti via via più specifici. Il focus dell’analisi si concentra infatti sullo studio delle singole tecniche del ciclo di vita e successivamente sulle potenzialità di applicazione delle stesse ad uno specifico settore: quello edilizio. All’interno di questo settore è poi fornito un dettaglio in merito ai materiali ceramici per i quali si è intrapreso un serio percorso verso l’applicazione concreta dei principi dello sviluppo sostenibile. Per consolidare i temi trattati, l’elaborato si concentra infine sull’analisi di due studi applicativi: uno studio di Life Cycle Assessment e uno di Life Cycle Costing realizzati al fine di studiare i profili ambientale ed economico delle piastrelle ceramiche in contrapposizione a quelle in marmo.

The main topic of this doctoral thesis is the co-benefit concept, here applied as an assessment paradigm to innovative urban projects. In this research, a co-benefit is defined as any positive impact or effect, regardless of the intentionality, exceeding the primary project goal. More specifically, because the projects here analyzed are those aiming at (re)developing smart and sustainable energy districts, CO2 emission reduction and energy savings are considered the twin primary goals. To investigate the applicability of the assessment paradigm, the work focuses both on methodological and operative issues, each developed in a single research. The general topic and the four papers are summarized in chapter 1 “Introduction and research papers presentation”, also including a brief overview of complementary research activities, and then further developed in as many chapters. The core of the work starts with two general investigations concerning (i) the co-benefits identification and classification under the smart-city perspective, and (ii) the application to them of the most suitable monetization techniques. Then, it concludes with two instances of investigative fieldwork into co-benefits, about (iii) the marginal implicit value of energy performance in residential properties, and (iv) the priorities declared by houseowners as they consider a deep-energy retrofit. To identify and classify the co-benefits, with respect to the various project activities, it is necessary to establish a common lexicon among the various expressions and definitions employed by projects. This phase is also needed to define the boundaries of the investigation, as well as the reference scale, and to avoid double counting. In chapter 2 “Overview and taxonomy of co-benefits based on European experiences”, I propose a classification rooted in practical experiences reported by projects dealing with the implementation of green neighborhoods and urban renewable-energy systems. Due to the vastness and diversity of urban projects labeled as smart, sustainable, or both, it was also necessary to identify a subset of them having similar characteristics, here named Smart and Sustainable Energy-District Projects (SSEDPs). Thus, the focus was on 36 finished or still-running SSEDPs funded by the European Union (EU) within two relevant initiatives: “Concerto” and “Smart Cities and Communities”. The anticipated or already experienced co-benefits were extracted by accessing official sources (e.g., websites, reports) and reviewing them with respect to the specialized literature, obtaining 156 different expressions referring to positive impacts. After a thorough and iterative comparison by a group of experts, a short list of 19 key urban co-benefits is extracted. Finally, to show how relevant is the contribution of these projects to improving the quality of life of citizens and urban competitiveness, a smart-city-based taxonomy is elaborated, by sorting the co-benefits into seven groupings: smart natural environment, smart services, smart community, smart governance, smart economy, smart built environment, and smart mobility. Chapter 3 “Economic assessment methodologies” faces the issue of providing an overview of suitable methodologies for economic assessment, and of creating a framework for evaluating the key urban co-benefits recognized by EU-funded SSEDPs. The aim is to explore the feasibility of a co-benefit approach to a cost-benefit analysis (CBA) being applied to the decision-making framework by quantifying, in monetary terms, all the positive effects (benefits or inflow), as well as the negatives (costs or outflow). Due to the specificity of some co-benefits, besides direct-market value, non-market techniques have been identified as applicable to price them. Such techniques investigate consumers’ preferences starting from individual purchasing habits (revealed preferences) or asking them directly about their preferences (stated preferences). It showed that, for a minority of co-benefits, even the monetization of the human capital should be assessed to complete the whole picture. As a result, looking at the reference literature and involving a multidisciplinary team of experts, an “assessment menu” is developed, suggesting indicators and techniques. The menu also includes some estimated values reported by other studies, examples of practical application in similar contexts, and techniques or approaches suggested by analogy to the reference literature. The chapter 4 “A hedonic price model of energy performance of buildings” is tested in the city of Bolzano. This estimation technique identifies price factors (transactions or asking prices) according to the premise that an asset’s price is determined both by the intrinsic characteristics of the good being sold and extrinsic ones. The research constitutes the first attempt at breaking down the local residential property price and including, among the relevant factors, internal characteristics such as the energy performance certificate (EPC) class. By accessing a specialized real-estate website, 1,130 selling advertisements are collected, then geolocated, and analyzed by using Geographic Information System (GIS) software. The aim was to test the presence of spatial autocorrelation, and to eventually correct the estimation based on the ordinary least-squares (OLS) method. In fact, a neglected consideration of spatial relationships, in the presence of spatial dependence would lead to biased results. After a careful refinement of the sample, the evaluation of the marginal contribution of EPC class in the determination of the asking price has been estimated in a 6.3% price premium, moving from lowest class (G) to middle classes (C or D), and a 9.5% when reaching the highest classes (A or B), ceteris paribus. Finally, the OLS-regression result is confirmed, after checking for spatial autocorrelation and testing the Spatial Lag model (the GIS software ArcMap and GeoDa were used). In chapter 5 “A multiple benefits approach to understanding citizen priorities for deep-energy retrofitting”, the focus shifts from a specific co-benefit to a specific target group. Here, priorities declared by houseowners approaching a deep-energy retrofit are shown and weighted, adopting a multi-criteria decision analysis (MCDA) method. According to the test-phase results, a decision tree with five criteria and 15 subcriteria has been designed: four in “thermal and hygrometric comfort”; three in “design and architectural quality”, “acoustic comfort”, and “economic benefits”; and two in “sustainability”. Then, a pool of ten experts in the field of energy refurbishment and building works (selected among those working in South Tyrol) has been interviewed by applying the Analytic Hierarchy Process (AHP) technique, which enables evaluation of qualitative criteria through pairwise comparison. The “Super Decisions” software was used, which is specifically designed to support the data collection and results’ validation of AHP. Not surprisingly, the “economic-benefits” side plays a relevant role (38% of the global importance). However, a cross-sector analysis of expected benefits dealing with better health and well-being of occupants reveals that they cover 41% of the overall motivation. These points should be carefully considered not only in the design phase of a private project but also in the communication strategies and within each participatory phase of any project where the decision-maker (private or public) differs from the occupant. The thesis culminates with chapter 6 “Conclusions”, where achieved results of all the four previously described investigations are briefly summarized and further developments are proposed as an impetus for deeper investigations or cross-cutting research.
Il tema principale di questa tesi di dottorato è costituito dal concetto di “co-beneficio” (in inglese co-benefit), qui inteso come un paradigma di valutazione di progetti urbani innovativi. In questa ricerca, il co-beneficio è definito come un qualsiasi impatto o effetto po-sitivo che ecceda l'obiettivo primario del progetto, indipendentemente dalla intenzionalità o meno con cui esso si manifesta. Nello specifico, poiché i progetti qui analizzati sono volti alla creazione di distretti energetici intelligenti e sostenibili (in inglese Smart and Sustainable Energy District Projects – SSEDPs) o alla rigenerazione di quartieri esistenti, il loro obiettivo primario può essere considerato duplice: riduzione delle emissioni di CO2 e raggiungimento di risparmi energetici. Per studiare l'applicabilità del paradigma di valutazione, il lavoro di tesi si concentra sia su questioni metodologiche che operative, ognuna sviluppata in una singola ricerca. Il tema generale e le quattro ricerche specifiche sono riassunti nel capitolo 1 "Introduzione e presentazione dei research papers", che offre inoltre un breve excursus su attività di ricerca complementari. Poi, le quattro ricerche sono sviluppate in altrettanti capitoli della tesi. Il nucleo del lavoro si apre con due indagini generali relative a (i) identificazione co-benefici e loro classificazione in una logica di smart city, e (ii) definizione delle più opportune tecniche di monetizzazione a loro applicabili. Da qui il lavoro procede con due attività di investigazione e analisi sul campo dei co-benefici, ovvero (iii) determinazione del valore marginale implicito della prestazione energetica nel prezzo di offerta degli immobili residenziali, e (iv) pesatura dei benefici attesi dichiarati dai proprietari immobiliari nel commissionare una ristrutturazione energetica radicale (in inglese deep energy retrofit) della propria residenza. Per identificare e classificare i co-benefici, in relazione alle differenti attività di progetto, è stato necessario stabilire un lessico comune tra le varie espressioni e definizioni rintracciabili in diversi contesti. Si è reso inoltre necessario, nella fase preliminare, definire i confini della ricerca, così come la dimensione di riferimento, per evitare un doppio conteggio dello stesso co-beneficio. Nel capitolo 2 "Descrizione e tassonomia dei co-benefici sulla base delle esperienze europee", si propone una classificazione fondata sulle evidenze riportate dai progetti riguardanti la realizzazione di quartieri sostenibili e di sistemi energetici urbani con integrazione di fonti energetiche rinnovabili. Data la vastità e diversità dei progetti urbani definiti smart, sostenibili, o da entrambe i termini, è stato necessario individuare un sottoinsieme di progetti con caratteristiche simili ed equiparabili. Ad essi è stata attribuita la dicitura di Smart and Sustainable Energy District Projects – SSEDPs. In tal modo, l'attenzione della ricerca si è concentrata su 36 SSEDPs, alcuni già conclusi, altri ancora in esecuzione, finanziati dall’Unione Europea (UE) all’interno di due importanti iniziative: "Concerto" e "Smart Cities and Communities". I co-benefici, attesi o già riscontrati, sono stati ottenuti accedendo alle fonti ufficiali (quali siti web e report) e incrociandoli rispetto alla letteratura specializzata di settore. Si sono così ottenute 156 diverse espressioni riferibili agli impatti positivi. Dopo un confronto approfondito e iterativo condotto da un gruppo di esperti, si è giunti alla formulazione di una lista sintetica di 19 co-benefici urbani di preminente interesse. Infine, per mostrare quanto rilevante sia il contributo di questi progetti al miglioramento della qualità della vita dei cittadini e della competitività urbana, è stata elaborata una tassonomia dei co-benefici basata sulle sette dimensioni della smart city (ambiente naturale, servizi, comunità, governance, economia, ambiente costruito, mobilità). Il capitolo 3 "Metodologie di valutazione economica" affronta il problema di fornire una panoramica di quali possano essere le metodologie adeguate per la valutazione economica dei co-benefici, e di creare un quadro di riferimento applicabile ai principali co-be-nefici urbani evidenziati dagli SSEDPs finanziati dalla UE. L'obiettivo è quello di esplorare la fattibilità di un approccio allargato, incorporante i co-benefici, nella formulazione di ana-lisi costi-benefici (in inglese Cost-Benefit Analysis - CBA), e pertanto di offrire al quadro decisionale una quantificazione monetaria di tutti gli effetti positivi e negativi. A causa della specificità di alcuni co-benefici, oltre alla identificazione diretta del valore di mercato, sono state ipotizzate le tecniche non di mercato strategicamente applicabili per la definizione del loro valore. Tali tecniche permettono di indagare le preferenze dei consumatori a partire da singole abitudini di acquisto (preferenze rivelate) o chiedendo loro diretta-mente di esprimersi sulle preferenze (preferenze dichiarate). Per una minoranza di co-benefici, anche una monetizzazione del valore del capitale umano dovrebbe essere inclusa per completare l'intero quadro. Come risultato, ancora una volta riferendosi alla letteratura scientifica specializzata e coinvolgendo un team multidisciplinare di esperti nel dibattito, è stato possibile sviluppare un "menù di valutazione", suggerendo indicatori e tecniche applicabili ai progetti esaminati. Il menù comprende anche alcuni valori stimati riportati da altri studi, esempi di applicazione pratica in contesti simili, e le tecniche o approcci suggeriti per analogia alla letteratura di riferimento. Nel capitolo 4 "Un modello di prezzo edonico per l’analisi della prestazione energetica negli edifici" è testato nella città di Bolzano. Questa tecnica di stima individua i fattori determinanti il prezzo dell’immobile (applicabile alle transazioni quanto ai prezzi di offerta, come in questo caso) in base alla premessa che esso sia determinato da caratteristiche intrinseche del bene stesso posto in vendita e da caratteristiche estrinseche. La ricerca costituisce un primo tentativo di scomporre il prezzo di offerta degli immobili residenziali di Bolzano comprendendo tra i fattori rilevanti intrinseci anche la classe riportata dall'attestato di certificazione energetica (in inglese Energy performance certificate - EPC). Ac-cedendo a un portale internet immobiliare specializzato, sono stati raccolti 1.130 annunci, successivamente geolocalizzati e analizzati utilizzando sistemi informativi geografici (in inglese Geographic Information System - GIS). Lo scopo di questo passaggio, aggiuntivo rispetto ad un classico modello edonico, è stato quello di verificare la presenza di auto-correlazione spaziale, ed eventualmente correggere la stima ottenuta sulla base del metodo dei minimi quadrati (in inglese Ordinary Least Squares - OLS). Questo poiché, come evidenziato dalla letteratura, una non considerazione delle relazioni spaziali, in presenza di forte dipendenza spaziale, porterebbe a risultati distorti della stima. Dopo un attento affinamento del campione, il contributo marginale della classe energetica nella determinazione del prezzo di offerta, prendendo come base di riferimento gli immobili in classe peggiore (G), è stato stimato in un aumento del 6,3% per le classi medie (C o D), e del 9,5% per le classi più elevate (A o B), ceteris paribus. Infine, il risultato del modello di regressione dei minimi quadrati è stato confermato, dopo averlo verificato nella componente di autocorrelazione spaziale testando il modello spatial-Lag (per queste fasi sono stati utilizzati i software GIS ArcMap e GeoDa). Nel capitolo 5 "Un approccio basato sui benefici multipli per la comprensione delle priorità dei cittadini nelle ristrutturazioni energetiche", l'attenzione è stata spostata dall’analisi di un co-beneficio specifico a quella di un target specifico. Qui, le priorità dichiarate dai proprietari di immobili residenziali che si approcciano ad un deep energy retrofit della propria abitazione sono espresse e ponderate adottando un metodo di analisi di decisone multi-criteri (in inglese Multi-Criteria Decision Analysis - MCDA). Sulla base dei risultati di una prima fase test, è stato disegnato un albero del processo decisionale articolato in cinque criteri e 15 sotto-criteri, così suddivisi: quattro in "comfort termico e igrometrico"; tre in "design e qualità architettonica", "comfort acustico", "benefici economici"; due in "sostenibilità". Successivamente, un gruppo di dieci esperti nel campo della ristrutturazione energetica e nel settore dell’edilizia residenziale (selezionati tra quelli attivi in Alto Adige), è stato intervistato applicando la tecnica dell’Analytic Hierarchy Process (AHP), che con-sente la valutazione di criteri qualitativi attraverso il confronto a coppie. In questo studio è stato utilizzato il software "Superdecision", che è specificamente progettato per suppor-tare la raccolta dei dati e la validazione dei risultati AHP. Dai risultati ottenuti emerge, come era intuibile dato il contesto normativo attuale, che la dimensione dei "benefici economici" gioca un ruolo considerevole nella scelta (38% della rilevanza globale). Tuttavia, un'analisi trasversale dei benefici attesi che coinvolgono aspetti della salute e del benessere degli occupanti rivela che questi coprono il 41% della motivazione complessiva. Lo studio evidenzia quindi come tali punti debbano essere attentamente considerati non solo in fase di redazione dei singoli progetti, ma anche nelle strategie di comunicazione e all'interno di ciascuna fase di partecipazione nel caso di progetti nei quali il decisore (pubblico o privato) non corrisponda all'occupante. La tesi termina con il capitolo 6 "Conclusioni", dove sonno riepilogati i percorsi delle quattro indagini precedentemente descritte e sono brevemente riassunti i risultati. Sono inoltre evidenziati possibili sviluppi futuri, proposti come un impulso per indagini più approfondite o per ricerche trasversali.

La dissertazione ha riguardato l’analisi di sostenibilità di un sistema agronomico per la produzione di olio vegetale a fini energetici in terreni resi marginali dall’infestazione di nematodi. Il processo indagato ha previsto il sovescio di una coltura con proprietà biofumiganti (brassicacea) coltivata in precessione alla specie oleosa (soia e tabacco) al fine di contrastare il proliferare dell’infestazione nel terreno. Tale sistema agronomico è stato confrontato attraverso una analisi di ciclo di vita (LCA) ad uno scenario di coltivazione della stessa specie oleosa senza precessione di brassica ma con l’utilizzo di 1-3-dicloropropene come sistema di lotta ai nematodi. Allo scopo di completare l’analisi LCA con una valutazione dell’impatto sull’uso del suolo (Land use Impact) generato dai due scenari a confronto, sono stati costruiti due modelli nel software per il calcolo del Soil Conditioning Index (SCI), un indicatore quali-quantitativo della qualità del terreno definito dal Dipartimento per l’Agricoltura degli Stati Uniti d’America (USDA).
The dissertation aims to provide the sustainability analysis of an agronomic system for biodiesel production in soil made infertile by namatode pests. The analysis has been performed through a comparative Life Cycle Assessment of an agronomic system of tobacco oil production with Ethiopian mustad green manure in order to contrast nematodes proliferation thanks to the Ethiopian mustar chemical composition, compared to a traditional tobacco cultivation using 1-3-dichloropropene to face the nematodes problem. In order to integrate the Life Cycle Assessment results with a Land use impact evaluation, the Soil Conditioning Index model (developed by the Agricultural Department of the United States, USDA) has been used.

La dissertazione ha riguardato l’analisi di sostenibilità di un sistema agronomico per la produzione di olio vegetale a fini energetici in terreni resi marginali dall’infestazione di nematodi. Il processo indagato ha previsto il sovescio di una coltura con proprietà biofumiganti (brassicacea) coltivata in precessione alla specie oleosa (soia e tabacco) al fine di contrastare il proliferare dell’infestazione nel terreno. Tale sistema agronomico è stato confrontato attraverso una analisi di ciclo di vita (LCA) ad uno scenario di coltivazione della stessa specie oleosa senza precessione di brassica ma con l’utilizzo di 1-3-dicloropropene come sistema di lotta ai nematodi. Allo scopo di completare l’analisi LCA con una valutazione dell’impatto sull’uso del suolo (Land use Impact) generato dai due scenari a confronto, sono stati costruiti due modelli nel software per il calcolo del Soil Conditioning Index (SCI), un indicatore quali-quantitativo della qualità del terreno definito dal Dipartimento per l’Agricoltura degli Stati Uniti d’America (USDA).
The dissertation aims to provide the sustainability analysis of an agronomic system for biodiesel production in soil made infertile by namatode pests. The analysis has been performed through a comparative Life Cycle Assessment of an agronomic system of tobacco oil production with Ethiopian mustad green manure in order to contrast nematodes proliferation thanks to the Ethiopian mustar chemical composition, compared to a traditional tobacco cultivation using 1-3-dichloropropene to face the nematodes problem. In order to integrate the Life Cycle Assessment results with a Land use impact evaluation, the Soil Conditioning Index model (developed by the Agricultural Department of the United States, USDA) has been used.

In vista degli obiettivi di Horizon2020, e all’interno del dibattito sulle Smart Cities, il tema della sostenibilità dell’ambiente costruito risulta di grande attualità, specie se coniugato con la necessità di garantire un’elevata qualità della vita e una crescita individuale e sociale della comunità, ottimizzando risorse e spazi comuni. Gli attori di questo cambiamento sono i Comuni, che attraverso i propri Regolamenti Edilizi, devono governare la trasformazione del territorio e la realizzazione di nuovi edifici, tecnologicamente all’altezza delle nuove esigenze, anche introducendo incentivi, premi volumetrici, per il perseguimento dei nuovi obiettivi energetici ed ambientali.. In tale quadro risulta obbligata una revisione degli strumenti urbanistici, in particolare dei Regolamenti edilizi, i cui adeguamenti, in generale, non hanno seguito la domanda di qualità e sostenibilità urbana ed edilizia.
In view of the objectives of Horizon2020, and in the debate on the Smart Cities, the theme sustainability of the built environment is of great relevance, especially if married with the need to ensure a high quality of life and individual growth and social community, optimizing resources and common spaces. The main actor of this change is the Public Administration, which, via their own Building Regulations, need to foster the creation of intelligent buildings, introducing incentives, volumetric awards, inserting fresh objectives for energy and the environment. New housing requirements have brought about a re-thinking of recuperation methods with regard to the existing building heritage, as well as approaches to design of new structures. There needs to be an overhaul of town-planning instruments, especially Building Regulations, the updating of which have not in general responded to the demand for urban and building quality and sustainability.

La tesi si basa sui principi della sostenibilità ambientale applicati al settore della viticultura. I principali obiettivi sono: i) analisi della letteratura riguardante gli indicatori agro-ambientali, ii) sviluppo di una metodologia innovativa per valutare l’impatto ambientale della viticultura e, iii) applicazione della metodologia in casi pratici. La parte introduttiva è dedicata all’analisi degli indicatori agro-ambientali e delle relative politiche europee, alle tematiche inerenti il vino sostenibile e i sistemi di supporto alle decisioni per una viticultura sostenibile. Nella seconda parte è presentata una rigorosa e completa metodologia per valutare il livello di sostenibilità in tutte le fasi della produzione di uva, usando sia indicatori agronomici sia l’approccio della valutazione del ciclo di vita (Life Cycle Assessment). Sono state identificate sei categorie di impatto: salute umana, aria, suolo, biodiversità, consumi energetici e uso dell’acqua. Ogni categoria è composta da sotto-indicatori, per un totale di 21 sotto-indicatori, ognuno dei quali avente un punteggio (da 0 a 5) e un peso relativo nel punteggio complessivo di sostenibilità (da 0 a 5). La terza parte riguarda l’applicazione della metodologia in casi studio all’interno del progetto europeo “InnoVine”. Il lavoro di ricerca è stato realizzato seguendo le linee guida di standard internazionali e documentate fonti di letteratura per la valutazione della prestazione ambientale ed elaborando metodologie originali per la raccolta dei dati, la quantificazione degli impatti e l’interpretazione dei risultati. Infine, i risultati ottenuti confermano: i) la validità della metodologia nel calcolare gli impatti delle differenti pratiche viticole sull’ambiente e, ii) la possibilità di implementare la metodologia in un sistema di supporto alle decisioni per una viticultura sostenibile.
The thesis focuses on environmental sustainability principles applied to the viticultural sector. The main goals are: (i) analysis of the literature background on agri-environmental indicators, (ii) development of an innovative methodology to assess environmental impacts of viticulture, and (iii) testing of the methodology in practical cases. The introduction is dedicated to the analysis of the agri-environmental indicators and the related EU policies, sustainable wine issues, and decision support systems for a sustainable viticulture. In the second part, a rigorous and complete methodology is developed to assess the sustainability level of viticulture in all the phases of the grape growing using both agronomic indicators and the Life Cycle Assessment approach. Six impact categories were identified: human health, air, soil, biodiversity conservation, energetic consumptions, and water use. Each category is composed by sub-indicators, for a total of 21 sub-indicators, each of them having a score (between 0 and 5) and a defined weight on the overall sustainability score (between 0 and 5). In the third part, the methodology was tested in practical cases within the European project “InnoVine”. The study is carried out following the guidelines from international standards and from documented literature sources for the assessment of the environmental performance and elaborating original methodologies for the input data collection, the quantification of the impacts, and the interpretation of the results. Finally, the results obtained confirm: i) the methodology validity in quantifying the impacts of different grape production practices on the environment, and ii) the possibility to implement the methodology in a decision support system for a sustainable viticulture.

La tesi si basa sui principi della sostenibilità ambientale applicati al settore della viticultura. I principali obiettivi sono: i) analisi della letteratura riguardante gli indicatori agro-ambientali, ii) sviluppo di una metodologia innovativa per valutare l’impatto ambientale della viticultura e, iii) applicazione della metodologia in casi pratici. La parte introduttiva è dedicata all’analisi degli indicatori agro-ambientali e delle relative politiche europee, alle tematiche inerenti il vino sostenibile e i sistemi di supporto alle decisioni per una viticultura sostenibile. Nella seconda parte è presentata una rigorosa e completa metodologia per valutare il livello di sostenibilità in tutte le fasi della produzione di uva, usando sia indicatori agronomici sia l’approccio della valutazione del ciclo di vita (Life Cycle Assessment). Sono state identificate sei categorie di impatto: salute umana, aria, suolo, biodiversità, consumi energetici e uso dell’acqua. Ogni categoria è composta da sotto-indicatori, per un totale di 21 sotto-indicatori, ognuno dei quali avente un punteggio (da 0 a 5) e un peso relativo nel punteggio complessivo di sostenibilità (da 0 a 5). La terza parte riguarda l’applicazione della metodologia in casi studio all’interno del progetto europeo “InnoVine”. Il lavoro di ricerca è stato realizzato seguendo le linee guida di standard internazionali e documentate fonti di letteratura per la valutazione della prestazione ambientale ed elaborando metodologie originali per la raccolta dei dati, la quantificazione degli impatti e l’interpretazione dei risultati. Infine, i risultati ottenuti confermano: i) la validità della metodologia nel calcolare gli impatti delle differenti pratiche viticole sull’ambiente e, ii) la possibilità di implementare la metodologia in un sistema di supporto alle decisioni per una viticultura sostenibile.
The thesis focuses on environmental sustainability principles applied to the viticultural sector. The main goals are: (i) analysis of the literature background on agri-environmental indicators, (ii) development of an innovative methodology to assess environmental impacts of viticulture, and (iii) testing of the methodology in practical cases. The introduction is dedicated to the analysis of the agri-environmental indicators and the related EU policies, sustainable wine issues, and decision support systems for a sustainable viticulture. In the second part, a rigorous and complete methodology is developed to assess the sustainability level of viticulture in all the phases of the grape growing using both agronomic indicators and the Life Cycle Assessment approach. Six impact categories were identified: human health, air, soil, biodiversity conservation, energetic consumptions, and water use. Each category is composed by sub-indicators, for a total of 21 sub-indicators, each of them having a score (between 0 and 5) and a defined weight on the overall sustainability score (between 0 and 5). In the third part, the methodology was tested in practical cases within the European project “InnoVine”. The study is carried out following the guidelines from international standards and from documented literature sources for the assessment of the environmental performance and elaborating original methodologies for the input data collection, the quantification of the impacts, and the interpretation of the results. Finally, the results obtained confirm: i) the methodology validity in quantifying the impacts of different grape production practices on the environment, and ii) the possibility to implement the methodology in a decision support system for a sustainable viticulture.

"Non possiamo permettere l'utilizzo del [tessuto] urbano come strumento per la produzione di iniquità e trasferimenti, incapaci di vedere l'importanza e la difficoltà di creare uno spazio attivo che sia equo, ecologico ed economico" (Schafran, 2014). In un contesto di emergenza ambientale globale e considerando le problematiche degli insediamenti popolari sudamericani, la presente ricerca propone l’introduzione del concetto di sostenibilità urbana come fattore di miglioramento di un quartiere della periferia del Gran Santiago. Il caso studio è interessante in quanto la politica cilena si muove in direzione di maggiore consapevolezza per i temi ambientali, pur dovendo ancora risolvere problemi di segregazione e scarsa qualità nella “vivienda social”. La presente ricerca è quindi finalizzata ad individuare una matrice composta da linee guida di sostenibilità riferite alla scala di quartiere, come strategia per rispondere ai problemi socio-residenziali, oltre alle imperanti esigenze di maggiore sostenibilità ambientale. A tale scopo è necessario fare riferimento a sistemi di valutazione adeguati: analizzando quelli utilizzati in ambito nazionale e internazionale, si ricava una matrice di 106 linee guida, 16 criteri e 3 ambiti principali di interesse. È questo lo strumento utilizzato per la diagnosi del caso studio. In base alle criticità emerse e alle necessità dell’area emergono due strategie principali su cui si articola la proposta progettuale di riqualificazione del quartiere: implementare dotazioni di servizi e aree verdi e introdurre tecnologie e misure ecofriendy, col fine di generare identità e migliorare la qualità di vita nel quartiere.

Despite significant efforts have been directed toward reducing waste generation and encouraging alternative waste management strategies, landfills still remain the main option for Municipal Solid Waste (MSW) disposal in many countries. Hence, landfills and related impacts on the surroundings are still current issues throughout the world. Actually, the major concerns are related to the potential emissions of leachate and landfill gas into the environment, that pose a threat to public health, surface and groundwater pollution, soil contamination and global warming effects. To ensure environmental protection and enhance landfill sustainability, modern sanitary landfills are equipped with several engineered systems with different functions. For instance, the installation of containment systems, such as bottom liner and multi-layers capping systems, is aimed at reducing leachate seepage and water infiltration into the landfill body as well as gas migration, while eventually mitigating methane emissions through the placement of active oxidation layers (biocovers). Leachate collection and removal systems are designed to minimize water head forming on the bottom section of the landfill and consequent seepages through the liner system. Finally, gas extraction and utilization systems, allow to recover energy from landfill gas while reducing explosion and fire risks associated with methane accumulation, even though much depends on gas collection efficiency achieved in the field (range: 60-90% Spokas et al., 2006; Huitric and Kong, 2006). Hence, impacts on the surrounding environment caused by the polluting substances released from the deposited waste through liquid and gas emissions can be potentially mitigated by a proper design of technical barriers and collection/extraction systems at the landfill site. Nevertheless, the long-term performance of containment systems to limit the landfill emissions is highly uncertain and is strongly dependent on site-specific conditions such as climate, vegetative covers, containment systems, leachate quality and applied stress. Furthermore, the design and operation of leachate collection and treatment systems, of landfill gas extraction and utilization projects, as well as the assessment of appropriate methane reduction strategies (biocovers), require reliable emission forecasts for the assessment of system feasibility and to ensure environmental compliance. To this end, landfill simulation models can represent an useful supporting tool for a better design of leachate/gas collection and treatment systems and can provide valuable information for the evaluation of best options for containment systems depending on their performances under the site-specific conditions. The capability in predicting future emissions levels at a landfill site can also be improved by combining simulation models with field observations at full-scale landfills and/or with experimental studies resembling landfill conditions. Indeed, this kind of data may allow to identify the main parameters and processes governing leachate and gas generation and can provide useful information for model refinement. In view of such need, the present research study was initially addressed to develop a new landfill screening model that, based on simplified mathematical and empirical equations, provides quantitative estimation of leachate and gas production over time, taking into account for site-specific conditions, waste properties and main landfill characteristics and processes. In order to evaluate the applicability of the developed model and the accuracy of emissions forecast, several simulations on four full-scale landfills, currently in operative management stage, were carried out. The results of these case studies showed a good correspondence of leachate estimations with monthly trend observed in the field and revealed that the reliability of model predictions is strongly influenced by the quality of input data. In particular, the initial waste moisture content and the waste compression index, which are usually data not available from a standard characterisation, were identified as the key unknown parameters affecting leachate production. Furthermore, the applicability of the model to closed landfills was evaluated by simulating different alternative capping systems and by comparing the results with those returned by the Hydrological Evaluation of Landfill Performance (HELP), which is the most worldwide used model for comparative analysis of composite liner systems. Despite the simplified approach of the developed model, simulated values of infiltration and leakage rates through the analysed cover systems were in line with those of HELP. However, it should be highlighted that the developed model provides an assessment of leachate and biogas production only from a quantitative point of view. The leachate and biogas composition was indeed not included in the forecast model, as strongly linked to the type of waste that makes the prediction in a screening phase poorly representative of what could be expected in the field. Hence, for a qualitative analysis of leachate and gas emissions over time, a laboratory methodology including different type of lab-scale tests was applied to a particular waste material. Specifically, the research was focused on mechanically biologically treated (MBT) wastes which, after the introduction of the European Landfill Directive 1999/31/EC (European Commission, 1999) that imposes member states to dispose of in landfills only wastes that have been preliminary subjected to treatment, are becoming the main flow waste landfilled in new Italian facilities. However, due to the relatively recent introduction of the MBT plants within the waste management system, very few data on leachate and gas emissions from MBT waste in landfills are available and, hence, the current knowledge mainly results from laboratory studies. Nevertheless, the assessment of the leaching characteristics of MBT materials and the evaluation of how the environmental conditions may affect the heavy metals mobility are still poorly investigated in literature. To gain deeper insight on the fundamental mechanisms governing the constituents release from MBT wastes, several leaching experiments were performed on MBT samples collected from an Italian MBT plant and the experimental results were modelled to obtain information on the long-term leachate emissions. Namely, a combination of experimental leaching tests were performed on fully-characterized MBT waste samples and the effect of different parameters, mainly pH and liquid to solid ratio (L/S,) on the compounds release was investigated by combining pH static-batch test, pH dependent tests and dynamic up-flow column percolation experiments. The obtained results showed that, even though MBT wastes were characterized by relatively high heavy metals content, only a limited amount was actually soluble and thus bioavailable. Furthermore, the information provided by the different tests highlighted the existence of a strong linear correlation between the release pattern of dissolved organic carbon (DOC) and several metals (Co, Cr, Cu, Ni, V, Zn), suggesting that complexation to DOC is the leaching controlling mechanism of these elements. Thus, combining the results of batch and up-flow column percolation tests, partition coefficients between DOC and metals concentration were derived. These data, coupled with a simplified screening model for DOC release, allowed to get a very good prediction of metal release during the experiments and may provide useful indications for the evaluation of long-term emissions from this type of waste in a landfill disposal scenario. In order to complete the study on the MBT waste environmental behaviour, gas emissions from MBT waste were examined by performing different anaerobic tests. The main purpose of this study was to evaluate the potential gas generation capacity of wastes and to assess possible implications on gas generation resulting from the different environmental conditions expected in the field. To this end, anaerobic batch tests were performed at a wide range of water contents (26-43 %w/w up to 75 %w/w on wet weight) and temperatures (from 20-25 °C up to 55 °C) in order to simulate different landfill management options (dry tomb or bioreactor landfills). In nearly all test conditions, a quite long lag-phase was observed (several months) due to the inhibition effects resulting from high concentrations of volatile fatty acids (VFAs) and ammonia that highlighted a poor stability degree of the analysed material. Furthermore, experimental results showed that the initial waste water content is the key factor limiting the anaerobic biological process. Indeed, when the waste moisture was lower than 32 %w/w the methanogenic microbial activity was completely inhibited. Overall, the obtained results indicated that the operative conditions drastically affect the gas generation from MBT waste, in terms of both gas yield and generation rate. This suggests that particular caution should be paid when using the results of lab-scale tests for the evaluation of long-term behaviour expected in the field, where the boundary conditions change continuously and vary significantly depending on the climate, the landfill operative management strategies in place (e.g. leachate recirculation, waste disposal methods), the hydraulic characteristics of buried waste, the presence and type of temporary and final cover systems.

This paper aims to analyze a method of analysis that highlights the results of the evaluation global sustainability, understood as environmental sustainability, but also economic and social, remains today a subject to be fully developed. The application of the related tools for the realization of a model adaptable to strategies and management of sustainability in general and, in particular enterprise, based on Life Cycle Thinking represent the point of departure for the entire developed, which is proposed as the ultimate goal, the analysis of the methodology and instruments through the application to a case study

The study analyzed and evaluated the quality and sustainability of durum wheat (Triticum durum Desf., Triticum turgidum L. subsp. Duro) grown in Val d'Orcia, with the use of the different techniques integration, such as remote sensing, modeling and CF (Carbon Footprint) analysis and other environmental indicators through the LCA (Life Cycle Assessment), whose results were compared with the data collected by monitoring ground and laboratory analysis. In particular, to assess the durum wheat production sustainability, the work has chosen to consider the aspect of the importance of the nitrogen fertilization management. This is crucial to play a key role both as regards the qualitative aspect in the production of durum wheat, that, on the other hand, to concerns the environmental impact into agroecosystem. For this analysis, the study has used also the most modern techniques of precision agriculture, which were of great help especially in the technical aspect, allowing you to perform georeferenced analysis of durum wheat biophysical variables. The techniques used were monitoring through remote sensing satellite platform, combined with a growth model. At first were analyzed relationship between the information from remote sensing and sampling carried out in the field, finding existing correlations. Afterwards, the study has developed a crop growth simple model, aimed at identifying the yield and the total nitrogen amount to harvesting and during the entire period of growth. Finally, research has assessed through the use of LCA analysis of the environmental sustainability of production through three specific indicators, the CF, the consumption of non-renewable resources and water consumption, referring to three different management methods of fertilizer nitrogen.

Food safety is a key objective in all the development plans of the European Union. To ensure the quality and the sustainability of the agricultural production (both intensive and extensive) a well-designed analysis strategy is needed. Climate change, precision agriculture, green revolution and industry 4.0 are areas of study that need innovative practices and approaches that aren’t possible without precise and constant process monitoring. The need for product quality assessment during the whole supply chain is paramount and cost reduction is also another constant need. Non targeted Nuclear Magnetic Resonance (NMR) analysis is still a second-choice approach for food analysis and monitoring, one of the problems of this approach is the big amount of information returned. This kind of data needs a new and improved method of handling and analysis. Classical chemometrics practices are not well suited for this new field of study. In this thesis, we approached the problem of food fingerprinting and discrimination by the means of non-targeted NMR spectroscopy combined with modern machine learning algorithms and databases meant for the correct and easy access of data. The introduction of machine learning techniques alongside the clear benefits introduces a new layer of complexity regarding the need for trusted data sources for algorithm training and integrity, if this kind of approach proves is worth in the global market, we’ll need not only to create a good dataset, but we’ll need to be prepared to defend against also more clever attacks like adversarial machine learning attacks. Comparing the machine learning results with the classic chemometric approach we’ll highlight the strengths and the weakness of both approaches, and we’ll use them to prepare the framework needed to tackle the challenges of future agricultural productions.