Dissertations / Theses on the topic 'IMPATTO AMBIENTALE'

La geotermia è spesso considerata come una fonte di energia alternativa rinnovabile, pulita e sostenibile rispetto a quelle convenzionali, ma ogni produzione di energia ha degli impatti ambientali più o meno rilevanti. Nell’elaborato di tesi sono stati analizzati tutti i possibili impatti connessi ai grandi impianti geotermici che producono energia elettrica e alle piccole installazioni che sfruttano il sottosuolo per riscaldare o raffrescare un ambiente. Gli effetti negativi emersi dall’utilizzo delle risorse geotermiche, ma in modo particolare quelli dovuti alle piccole installazioni, possono essere mitigati attraverso il monitoraggio e il controllo ambientale. Lo studio che è stato effettuato parte dalle carenze riscontrate nelle normative europee e nazionali in materia di geotermia, considerando che non si è ancora realizzato un sistema comune condiviso di monitoraggio-controllo per queste tecnologie. In mancanza di una legislazione che fornisca gli strumenti adatti per una gestione che minimizzi gli impatti ambientali di questi impianti, nell’elaborato di tesi è stata sperimentata una metodologia per determinare un possibile schema di monitoraggio, sia in termini di priorità, considerando il budget quasi sempre limitato per queste operazioni e il livello di sensibilità ambientale dei territori rispetto l’inserimento di queste opere, sia calcolando le frequenze ispettive di monitoraggio. Di fatto, questa procedura è stata applicata a due impianti geotermici a pompa di calore, presenti in Emilia-Romagna. La tecnica sperimentata potrebbe essere il punto di partenza per la definizione di una metodologia standardizzata, condivisa e quindi estensibile a tutti gli altri impianti della medesima tipologia presenti in Italia.

2013 - 2014
Considerata la complessità globale, il sistema dei poteri pubblici richiede il supporto del sistema sociale. L’uomo, in quanto membro della collettività, è chiamato a cooperare con l’Amministrazione, così integrando la funzione pubblica con quella privata, in un rapporto di tipo sussidiario. E’ oramai tramontata l’idea di un uomo non “socialmente impegnato”, il suo ruolo è riconsiderato come funzionale a finalità di cooperazione, per contribuire al sistema comune. L’ambiente determina il rovesciamento della visione di proprietà, che muta da attiva in passiva. Non è più l’ambiente, considerato come un bene, ad appartenere all’uomo, ma è quest’ultimo ad appartenere al primo. Si assiste a un allargamento delle garanzie, mediante lo sviluppo del diritto positivo verso un modello di amministrazione pubblica orizzontale, dove il rapporto tra soggetti pubblici e privati è ispirato alle logiche della corceted decision, rinvigorendo la legittimazione del privato alla partecipazione al procedimento. La public partecipation diviene una condizione di effettività della decisione, che, ove mancante, determinerebbe l’invalidità della decisione stessa. La previsione di una decisione condivisa e partecipata fa sorgere in capo all’Amministrazione competente un insieme di doveri, corrispondenti ad altrettanti diritti per i consociati, la cui violazione può essere direttamente causa di vizio per la decisione. Rispetto alla decisione finale dell’Amministrazione Pubblica, non risulta semplice definire quale sia il limite che divide la discrezionalità dalla doverosità del potere amministrativo. Risulta fuori discussione come l’attività della P.A. devia tendere alla migliore attuazione del principio dello sviluppo sostenibile, con il vincolo della priorità nella considerazione degli interessi alla tutela dell’ambiente. I cambiamenti analizzati inducono a considerare come la superiorità del potere pubblico sia stata sostituita dall’effettività, capace di offrire un esisto positivo all’attività pubblica. L’analisi economica della bontà della partecipazione e della rappresentazione delle istanze della collettività interessata passa attraverso l’affermazione della soggettività del valore ambientale, indefinibile aprioristicamente. Un approccio di tipo precauzionale, seguendo l’onda dello sviluppo sostenibile, consente di superare i limiti e le forzature che un’analisi basata sui costi e sui benefici potrebbe comportare, così relegando a un ruolo marginale la tecnica autoritaria del “comand and control”. La partecipazione dialettica del privato allo svolgimento della funzione, oltre a essere un’occasione di completamento per l’istruttoria, consentendo la c.d. regulation by information, permette di superare il rischio del proliferarsi dei fenomeni cc. dd. NIMBY. Questi ultimi, oltre a essere un costo per l’intera collettività, rappresentano ,soprattutto, il malcontento delle popolazioni che effettivamente vedono mutare la proprio quotidianità, in funzione di scelte di insediamento, prese spesso da lontano e sull’errato presupposto che benefici di breve periodo siano il mezzo migliore e più congruo per giungere a qualunque risultato. L’espressione comunitaria del principio di precauzione rende possibile la c.d. opzione zero in mancanza di un pieno ed esaustivo corredo di prove e di test tecnico scientifici. La scelta di campo dell’Unione europea per una versione “debole” del principio di precauzione, al cospetto di costruzioni più “forti” proposte dal diritto internazionale, sembra essere stata messa da parte e rimpiazzata da una più plausibile percezione della sua elasticità, nella sua intrinseca flessibilità e che, pertanto, la sua apparente debolezza possa in realtà risolversi in un vero e proprio valore aggiunto, in una forma aggiuntiva che finisce con il costituirne il più rilevante tratto di identificazione e di qualificazione. L’evoluzione dell’ordinamento e il conseguente abbandono della netta contrapposizione tra pubblico e privato ha recepito istanze di legalità sostanziale non più soddisfabili mediante il richiamo al solo principio di legalità. Il mutamento dei parametri dell’azione amministrativa, non più semplicemente agganciata ai filtri dell’imparzialità e del buon andamento, ritenuti oramai non sufficienti, ha comportato la sostituzione del “primato dell’autorità” con il “primato del consenso”1. L’interesse pubblico viene oggi individuato non con la legge, ma in itinere, mediante l’attività istruttoria 2 , vero e proprio strumento di partecipazione, prescindendo dal quale risulterebbe difficile giustificare l’esercizio di ampie potestà discrezionali da parte della p.a. La chiave di volta di questo cambiamento culturale è tutta nella “Deliberative Democracy”, che può conferire legittimità, equità e correttezza a procedure complesse, così come affermato dalla nuova direttiva 2014/52/UE. L’ordinamento francese può essere considerato, da questo punto di vista, come un buon esempio. Mediante l’enquete publique si è infatti realizzata la valorizzazione del momento partecipativo, andando oltre quella che è la logica della maggioranza, compiendo un passo in avanti importante verso la piena valorizzazione e applicazione del principio democratico. Questo modello riconosce l’importanza della formazione di un’opinione pubblica attenta in tema di procedimenti ambientali, in grado di controllare, 1 F. Bassi, Autorità e consenso, in Riv. Trim. Dir. Pubbl. 1992, pp. 744 e ss. 2 La Suprema Corte di Cassazione, con una pronuncia delle SS. UU. del 1 aprile 2000, n. 82, ha affermato il principio secondo cui la partecipazione al procedimento ha, come funzione, quella di contribuire all’accertamento dei “presupposti di fatto del provvedimento finale e l’interpretazione delle norme giuridiche che regolano il potere”. Un’attività della P.A. priva dell’apporto del cittadino finirebbe per risultare carente delle necessarie giustificazioni giuridiche. mediante un accesso agevole alle relative informazioni, la portata dell’impatto ambientale, le prospettive e gli esiti connessi alla realizzazione di un progetto. [edited by Author]
XIII n.s.

Lo scopo di questo progetto di tesi è lo studio e lo sviluppo di nuovi materiali da costruzione ad alte prestazioni, denominati geopolimeri, più sostenibili di quelli già ampiamente presenti sul mercato (come il cemento Portland), ottenuti dal recupero di materiali di scarto industriale nel rispetto dell'ambiente e lo sviluppo sostenibile. L'obiettivo principale è lo sfruttamento di varie tipologie di rifiuti argillosi (argille halloisitiche, caolinitiche e smectitiche) provenienti da operazioni minerarie, come potenziali precursori di materiali geopolimerici in un’ottica di economia circolare degli scarti da operazioni di estrazione mineraria. Sono stati approfonditi gli effetti delle principali variabili sperimentali, come la tipologia di matrice allumino silicatica, le condizioni e la temperatura dei tempi di presa, la composizione della soluzione attivante e i rapporti molari dei cationi Si:Al sul processo di geopolimerizzazione con la finalità ultima di ottenere le migliori proprietà dei prodotti finali. È stata studiata anche l'influenza della temperatura di calcinazione sulla reattività delle polveri allumino silicatiche e sulle proprietà dei materiali finali. Inizialmente il mix design delle formulazioni è stato focalizzato sull’utilizzo delle argille tal quali senza alcun pretrattamento di calcinazione. Successivamente sono state studiate le formulazioni con le argille calcinate, trattate a diverse temperature tra i 400-650°C. In seguito, è stata valutata l'aggiunta nel mix design della matrice di argilla, di basse percentuali di fillers reattivi, in particolare una sabbia ottenuta da un processo di lavaggio dell'argilla, una polvere di scarto di vetro di campana e un metacaolino commerciale (MK), per migliorare le proprietà chimico-fisiche e il grado di consolidamento dei materiali. Infatti, queste argille spesso non sono sufficientemente reattive per ottenere da sole formulazioni chimicamente stabili con proprietà meccaniche accettabili ma richiedono l'aggiunta di cariche reattive. Gli attivatori alcalini utilizzati nelle formulazioni sono NaOH 8M e Na2SiO3. I campioni sono stati realizzati a temperatura ambiente, ad eccezione di una serie di campioni realizzati con argilla non trattata e reticolati in condizioni di temperatura e umidità controllate. I campioni ottenuti, sono stati caratterizzati in termini di microstruttura e resistenza chimica e meccanica. La stabilità chimica è stata determinata con misure di pH e di conducibilità ionica dell'acqua di lisciviazione e la perdita in peso. Le variazioni sulla microstruttura sono state osservate con analisi di densità, XRD e SEM e testate le prestazioni meccaniche con la resistenza alla compressione. I tempi di presa del mix geopolimerico è stato studiato con il test con ago Vicat. Da questo studio sono state ottenute buone formulazioni di materiali ad alte prestazioni, consolidati a temperatura ambiente entro le 24-48h, con resistenza a compressione di circa 20-30 MPa. Sulla formulazione migliore sono state effettuate anche delle caratterizzazioni termiche e dilatometriche per valutarne la resistenza al riscaldamento. In linea con l'approccio dell'Economia Circolare, questa attività di ricerca mostra un possibile percorso di valorizzazione per diverse tipologie di materiali di scarto minerario ampiamente disponibili per creare leganti alternativi con ridotto impatto ambientale. Il consolidamento proposto a temperatura ambiente tramite attivazione alcalina di soluzioni a basso costo contenenti Na mantentiene i costi in linea con materiali da costruzione economici. A parte la soluzione acquosa, la tecnologia proposta non prevede consumi idrici, non genera a sua volta rifiuti, chiudendo così il ciclo dell'economia verde con una proposta di produzione senza acqua e senza rifiuti.
The aim of this research project is the study and development of new high-performance construction materials, namely geopolymers, more sustainable than those already widely on the market (such as Ordinary Portland Cement-OPC), obtained from the recovery of industrial waste materials, for an environmental protection and sustainable development. The exploitation of different kinds of clayey waste -halloysitic, kaolinitic and smectitic - from mining operations, as potential precursor of geopolymeric materials in the view of a circular economy of mines is the main goal of this study. The influence of the main experimental variables such as type of the aluminosilicate powder, curing condition and temperature, composition of activating solution and molar Si:Al cation ratios on the geopolymerization process were deepened to achieve the finest properties of the final products. The influence of the calcination temperature on the reactivity of the aluminosilicate powders and on the properties of the final products were investigated. The mix design of formulations started with the use of clays as received without any firing pre-treatment and it was continued with the use of calcined clays. The clays were thermally treated at the temperature of 400-650°C. Then, the addition of low percentages of reactive fillers, specifically a sand from a clay washing process, waste glass powder, and a commercial metakaolin (MK), into the mix design of waste clay-based materials was evaluated to improve the chemical-physical properties and the consolidation degree of the materials. In fact, these clays alone are often not sufficiently reactive to obtain chemically stable formulations with acceptable mechanical properties but require the addition of reactive fillers. The alkali activators used in the formulations are NaOH 8M and Na2SiO3. Samples were cured at room temperature, except for a particular set of samples made with untreated clay and cured in conditions of controlled temperatures and humidity. Samples obtained were characterized to evaluate the influence of synthesis parameters on the microstructure and chemical and mechanical resistance. The chemical stability was analysed with the pH and ionic conductivity of leachate water and weight loss. The comparison of setting times was evaluated with the Vicat needle test. The variations on the microstructure were observed with density, XRD and SEM analysis, and tested the mechanical performance with the compressive strength. From this study, good formulations of high-performance materials based on clayey waste, consolidated at room temperature during 24-48 h, with compressive strength of 20-30 MPa were obtained. Thermal and dilatometric characterizations were also carried out on the best formulations to assess their resistance to heating. In alignment with the Circular Economy approach, this research activity shows a possible route of valorisation for different typologies of mining waste materials widely available to create alternative binders with reduced environmental impact and good performances. Additionally, the room temperature consolidation via alkaline activation of low cost Na-bearing solutions is also proposed to keep costs in line with cheap building materials. Apart from the aqueous solution, the proposed technology has no-water consumption. It should also be noted that the proposed materials processing does not, in turn, generate waste, thus closing the loop of green economy circle with no-water and no-waste manufacturing proposal.

Lo scopo di questo elaborato è quello di fornire un’analisi sull’impatto ambientale del Proof of Work di Bitcoin, sui problemi di scalabilità che presenta e sulle soluzioni che sono state proposte nel corso degli anni per fronteggiare queste situazioni. Alla fine verrà fornito un riassunto di quella che è la situazione attuale e delle considerazioni personali sul possibile futuro di questa criptovaluta.

Il lavoro di tesi ha avuto come scopo quello di valutare l'impatto ambientale del ciclo di vita produttivo di due confezioni per prodotti ortofrutticoli, una in polipropilene e l'altra in cartone ondulato. Tale valutazione è stata svolta tramite l'ausilio di Simapro 7.3.3, un software contenente banche dati su tutti i tipi di processi produttivi, sui materiali e sui trasporti. Simapro 7.3.3 ha rilasciato risultati grafici e numerici dell'impatto ambientale di ogni singolo processo del packaging, in accordo con la normativa ISO 14040. L'analisi del Life Cycle Assessment dei due packaging è stata svolta seguendo le seguenti fasi: definizione del goal & scope, analisi dell'inventario,valutazione degli impatti e interpretazione dei risultati. La valutazione dell'impatto ambientale è stata ottenuta in Simapro con il metodo di valutazione IMPAC2002+. Nel lavoro di tesi, come fine vita delle due confezioni si è scelto l'incenerimento Dai risultati è emerso che entrambe le confezioni hanno impatti ambientalia. Nella confezione in polipropilene, l'incenerimento incide per il 62% rispetto a tutti i processi produttivi di tale packaging; nel caso della confezione in cartone ondulato incide per il 18%. Un' ipotesi migliorativa per il proseguimento della tesi potrebbe considerare il riciclo e non l'incenerimento delle confezioni. In tale modo, si potrebbero ridurre le emissioni in atmosfera di CO2 equivalenti, dannose per la salute dell'uomo.

In questo elaborato è presentata la progettazione preliminare di un velivolo di classe regionale di generazione N+3/+4 da 90 posti passeggeri, realizzata in collaborazione con Alenia Aermacchi. Tale velivolo, allo scopo di ridurre i consumi e le emissioni, è dotato di ala laminare, ingestione strato limite e, visto il posizionamento dei propulsori, di propulsione ibrida. Attraverso la riduzione del Finess Ratio di fusoliera, grazie alla possibilità di ridurre la resistenza di scia attraverso l'ingestione strato limite, si è ottenuta una notevole riduzione del peso del velivolo che, insieme alla riduzione di resistenza globale e l'uso del propulsore ibrido, hanno permesso di ottenere un risparmio del 30% sui consumi di carburante, rispetto agli attuali velivoli della stessa categoria.

Lo scopo dell'elaborato è quello di valutare gli impatti ambientali determinati dalle filiere di produzione di bioetanolo e FT-Diesel, ottenuti da tre diverse tipologie di biomasse lignocellulosiche di cui due residuali (paglia di frumento tenero; stocchi di mais) ed una marginale (pioppo). Dopo aver introdotto approfonditamente il tema delle biomasse, quello dei biocombustibili e nello specifico il bioetanolo e il FT-Diesel, vengono presentati tutti i processi unitari che costituiscono le due filiere di produzione. Di questi si considerano i consumi in termini di energia elettrica, combustibile o energia termica e se ne esegue la valutazione ambientale. Tale valutazione è stata sviluppata utilizzando come strumento il metodo "Life cycle assessment", attraverso cui sono state calcolate le categorie di impatto: human toxicity, acidification, eutrophication, climate change, dell'indicatore CML 2002. Infine sono stati confrontati i risultati ottenuti per le tre diverse tipologie di biomasse, in entrambe le filiere, concludendo che la biomassa marginale rappresentata dal pioppo è quella che determina in generale, gli impatti maggiori.

L’attività di ricerca del dottorato si è incentrata sullo studio delle proprietà termofisiche e prestazioni di nuovi gas refrigeranti e loro miscele a basso impatto ambientale. Questo studio è stato effettuato con l’ausilio di tre differenti apparati sperimentali: l’apparato isocorico, l’apparato SLE e l’impianto frigorifero sperimentale operante con un ciclo in cascata. L’apparato isocorico consente di trovare i punti P-V-T di un gas o di una sua miscela sia nella regione bifasica che del vapore surriscaldato. L’utilizzo di due bagni termostatici con oli siliconici a differente viscosità permette di studiare un range di temperature ottenibili variabile da -50°C a 100°C. È stato subito studiato il nuovo fluido refrigerante R1234yf, che ha sostituito nella climatizzazione delle automobile il gas R134a grazie al suo basso valore GWP, in linea con le nuove direttive europee. Non essendo ancora presenti dati in letteratura, i risultati sono stati pubblicati e confermati successivamente da altri studi. Successivamente, ci si è rivolti allo studio delle proprietà termofisiche della miscela R1234yf-CO2, per poi testare l’altro isomero R1234ze e la miscela R1234ze-CO2. I risultati sono stati sempre confrontati con i dati di Refprop, l’equazione di Wagner nella regione bifasica e l’equazione di stato di Martin-Hou nella regione del vapore surriscaldato. Il sistema di carica ha subito nel tempo delle modifiche per diminuire l’incertezza dovuta alla stima della massa persa, il punto debole dell’apparato isocorico. Si è creato un sistema di sottovuoto che consente in più riprese di recuperarla e pesarla, così da poter sostituire la stima precedente con una misura certa. L’impianto è stato ripetutamente testato con gas noti, per poter validare le prove effettuate. L’apparato SLE consente di determinare il punto di fusione dei gas refrigeranti e delle loro miscele, che essendo molto basso, richiede l’utilizzo dell’azoto liquido. Innanzitutto, si è trovato il punto triplo dei seguenti fluidi: - quattro idro-olefine 2,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, R1234yf; trans-1,3,3,3 tetrafluoropropene, R1234ze (E); 3,3,3-trifluoropropene, R1234zf; 1,2,3,3,3-pentafluoropropene, R1225ye (Z); - cinque derivati del propano 1,1,1,2,3,3,3-eptafluoropropano, R227ea; 1,1,1,3,3,3- exafluoropropano R236fa, 1,1,2,3,3,3-exafluoropropano R236ea; 1,1,2,2,3-pentafluoropropano, R245ca; 1,1,1,3,3-pentafluoropropano, R245fa; - tre derivati del metano il fluorometano, R41; il difluorometano, R32; il trifluorometano, R23; - quattro derivati dell’etano il pentafluoroetano R125; 1,1,1,2-tetrafluoretano, R134a, 1,1,1,- trifluoroetano, R143a; 1,1-difluoroetano, R152a; - le miscele: R1234yf-CO2 , R1234ze-CO2 e N2O + R41. Per quanto riguarda quest’ultime, i risultati ottenuti sono stati corretti, dove necessario, con il metodo di Rossini ed interpretati tramite l’equazione di Schröder. L’impianto è stato ottimizzato, eliminando la serpentina interna in rame che avvolgeva la cella di misura e mettendo l’azoto liquido direttamente a contatto con la cella di misura, migliorando così lo scambio termico e riducendo, in tal modo, il consumo di azoto liquido. Anche il sistema di carica ha subito delle modifiche per diminuire l’incertezza del titolo nel caso di miscele. Si è creato, così come per l’apparato isocorico, un sistema di sottovuoto che consente in più riprese di recuperare e pesare la massa persa. Anche questo apparato è stato ripetutamente testato con gas noti, per poter validare le prove effettuate. Per quanto riguarda l'impianto frigorifero sperimentale, dopo averlo rimesso in funzione, si sono valutate le prestazioni frigorifere del ciclo in cascata, operante con CO2 e, successivamente, con miscele di CO2+R23 nel ciclo di bassa temperatura. Sia per il controllo della valvola di laminazione che per il carico termico nell'utilizzatore si è scelto di utilizzare il controllo PID, che ha lo scopo di simulare il comportamento di una cella frigorifera per la surgelazione degli alimenti. Per migliorare l'impianto sperimentale, si è inserito un misuratore di portata volumetrico sul ciclo di alta temperatura, previa modifica del software Labview, che elabora i dati acquisiti dall’impianto, e si è inserito nel ciclo di bassa temperatura un sistema di bypass, che consente di recuperare l'olio in circolo anche durante il transitorio, in cui l'impianto funziona in modo parzializzato .
The activity of the PhD research focused on the study of thermophysical properties and performance of new refrigerants and their mixtures with low environmental impact. This study was carried out using three different experimental set-ups: the isochoric apparatus, the apparatus SLE and experimental refrigeration system operating with a cycle cascade. The isochoric apparatus allows to find the P-V-T points of a gas or of a mixture both in the biphasic region and in superheated steam. The use of two thermostatic bath with silicone oils with different viscosities allows to study a range of temperatures ranging from -50 ° C to 100 ° C. It was immediately studied the new refrigerant R1234yf, which has replaced R134a in the car air conditioning, due to its low GWP value, in line with the new European directives. Data weren’t present in the literature yet, so results were published and subsequently confirmed by other studies. We subsequently turned to the study of thermophysical properties of the mixture R1234yf-CO2, and then we tested the other isomer and the mixture R1234ze R1234ze-CO2. The results were always compared with data from Refprop, the equation of Wagner in the biphasic region and the state equation of Martin-Hou in the region of superheated steam. The charging system has undergone changes to decrease the uncertainty due to estimation of the lost mass, the weak point of isochoric apparatus. A vacuum system was created to recover and weigh the loss mass in stages, so you can replace the previous estimate with a certain degree. The plant has been repeatedly tested with known gases, in order to validate the tests performed. The apparatus SLE allows to determine the melting point of the refrigerant gases and their mixtures, which were very low, requiring the use of liquid nitrogen. First, we found the triple point of the following fluids: - four hydro-olefin 2,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, R1234yf, trans-1, 3,3,3 tetrafluoropropene, R1234ze (E), 3,3,3-trifluoropropene, R1234zf, 1.2, 3,3,3-pentafluoropropene, R1225ye (Z); - Five derivatives of propane-eptafluoropropano 1,1,1,2,3,3,3, R227ea; 1,1,1,3,3,3- exafluoropropano R236fa, 1,1,2,3,3,3 - exafluoropropano R236ea, 1,1,2,2,3- Pentafluoropropane, R245ca, 1,1,1,3,3-Pentafluoropropane, R245fa; - Three derivatives of the methane fluorometano, R41, and the Difluoromethane, R32, and the trifluoromethane, R23; - The four derivatives of ethane pentafluoroethane R125, 1,1,1,2-Tetrafluoroethane, R134a, 1,1,1,-trifluoroethane, R143a, 1.1-difluoroethane, R152a; - Mixtures: R1234yf-CO2, N2O and CO2-R1234ze + R41. Regarding the latter, the results were adjusted, where necessary, by the method of Rossini and interpreted using the equation of Schröder. The system was optimized by eliminating the internal copper coil that wrapped the measuring cell and placing the liquid nitrogen directly in contact with the measuring cell, thus improving heat transfer and reducing consumption of nitrogen liquid. The charging system has been modified to decrease the uncertainty of the title in the case of mixtures. As well as for the isochoric apparatus a vacuum system was created in order to allow more shots to recover and weigh the lost mass. Although this apparatus has been repeatedly tested with known gases in order to validate the tests Regarding the experimental refrigeration plant, after put it back in operation, we evaluated the performance of the refrigeration cycle cascade operating with CO2 and then with mixtures of CO2 + R23 in low temperature cycle. For the control both of valve laminating and of heat load we have chosen to use PID control, which aims to simulate the behavior of a refrigerator for freezing food. To improve the experimental plant, we used a volumetric flow meter on the high temperature cycle, after change of Labview software, which processes the data acquired from the plant, and we inserted a bypass system in the low temperature cycle; this system allows to recover the oil in circulation during the transition, in which the device operates in a partial load

A seguito dei recenti sviluppi della normativa italiana ed europea, i sistemi di gestione dei rifiuti saranno organizzati in modo che in discarica siano conferiti rifiuti pretrattati caratterizzati da un basso grado di putrescibilità, al fine di realizzare discariche più facilmente gestibili, controllare le emissioni a lungo termine e ridurre quanto più possibile la durata della fase successiva alla chiusura, in cui è indispensabile operare il monitoraggio ed il controllo delle emissioni. Sulla base di queste considerazioni la presente ricerca ha posto l’attenzione su differenti tipologie di rifiuti pretrattati meccanicamente, biologicamente e termicamente e loro miscele destinabili allo smaltimento in discarica; tali rifiuti, Frazione Organica di Rifiuti Solidi Urbani (FORSU) a diverso grado di biostabilizzazione aerobica e scorie da incenerimento di RU sono stati utilizzati per realizzare diversi reattori in scala semi-pilota, gestiti in maniera “tradizionale”, cioè anaerobicamente, ed in condizioni semiaerobiche, al fine di verificarne il possibile impatto ambientale, in termini di qualità del percolato, condizioni igienico-sanitarie e durata della fase di post mortem per un rapido recupero del sito. Ciascun rifiuto è stato caratterizzato inizialmente da un punto di vista chimico, biologico e geotecnico; per ciascun reattore sono stati inoltre monitorati i cedimenti e le caratteristiche di rifiuti e percolato. Prima di realizzare i reattori, si è provveduto inoltre a caratterizzare il comportamento alla lisciviazione dei rifiuti utilizzati e delle loro miscele, anche con l’obiettivo di verificare il rispetto dei vincoli normativi imposti per l’ammissibilità dei rifiuti in discarica. A questo scopo sono stati utilizzati diversi test di lisciviazione (prEN 12457-1 e prEN 12457-2), sui cui eluati sono state misurate le concentrazioni di metalli pesanti, cloruri, solfati, TDS e sono state valutate le discrepanze tra la normativa italiana ed europea in materia di ammissibilità in discarica. Gli eluati prodotti da FORSU, scorie e dalla loro miscela sono compatibili con i limiti imposti dalla normativa nazionale per lo smaltimento in discarica per rifiuti non pericolosi, ma non con quelli della corrispondente normativa europea, che presenta limiti più restrittivi. Si è inoltre effettuato uno studio delle caratteristiche di rilascio tramite l’applicazione del test NEN 7341, che fornisce indicazioni sul massimo rilascio potenziale di contaminanti, e l’ANC/BNC che, al variare del pH della soluzione lisciviante, consente di valutare la capacità di neutralizzazione acida e basica di un materiale e di costruire le curve di solubilità dei diversi metalli. Le scorie presentano una elevata ANC, che consente di favorire la rapida estinzione della fase acida, con vantaggi per la solubilizzazione dei metalli, di anticipare la fase metanigena e ridurre la produzione di biogas. Le curve di solubilità mostrano un andamento molto diverso per i vari metalli, a seconda del contenuto in organico del rifiuto analizzato: si riscontrano minimi nella solubilità per pH in campo lievemente alcalino (7-9) per matrici, come le scorie, ad elevato contenuto di inorganico, e per pH neutro per la FORSU, a prevalente carattere organico. A seguito dello studio dei reattori di discarica, si è mostrato che il cosmaltimento di FORSU e di scorie rappresenta una valida alternativa alle discariche monorifiuto, con vantaggi in termini di qualità del percolato e di un più rapido recupero finale del sito, grazie ad un più rapido sviluppo dei cedimenti, che peraltro risultano di entità minore; le scorie infatti, ripristinano il materiale strutturale eliminato dal rifiuto durante le fasi del pretrattamento meccanico-biologico, consentendo una riduzione dei cedimenti del cumulo. Inoltre, le scorie, grazie alla loro elevata capacità tampone ed alla diluizione che esercitano sul contenuto iniziale di sostanza organica, consentono, come mostrato dal profilo temporale del pH e del carico organico nel percolato, di raggiungere in tempi ridotti le condizioni metanigene, nelle quali il metabolismo dei microrganismi anaerobici risulta accelerato. In tal modo si raggiungono più velocemente le condizioni di stabilità biologica e meccanica dei rifiuti, si riduce significativamente la produzione di biogas e la durata della fase di gestione post-operativa. Nell’ambito del cosmaltimento, la gestione semiaerobica (condizioni aerobiche e anaerobiche alternate), accelera il processo di biodegradazione, con una significativa riduzione di emissioni di COD ed azoto ed un più rapido raggiungimento delle condizioni di stabilità strutturale, rispetto alla tradizionale gestione anaerobica. L’aerazione comporta, tuttavia, alcuni oneri: la necessità di gestire opportunamente gli apporti idrici e la portata di aria per assicurare le condizioni ottimali per la biomassa, un incremento dei costi di esercizio per la fornitura di aria, problemi associati a intasamento e ostruzione degli impianti di aerazione ed alla distribuzione e circolazione dell’acqua. Lo studio di due diverse tipologie di discariche monorifiuto, contenenti FORSU rispettivamente parzialmente e totalmente stabilizzata, ha mostrato che, a parità di intervallo temporale, le emissioni di COD ed azoto in quest’ultimo caso sono ridotte di circa il 70-80% e si ottiene una maggiore stabilità meccanica. Per tutti i reattori esiste comunque un elevato grado di correlazione tra le caratteristiche del percolato ed i parametri microbiologici, chimici e geotecnica dei rifiuti. Dal bilancio di massa effettuato tra contenuto iniziale di metalli nei rifiuti ed rilascio nel percolato al termine del monitoraggio, si ottiene che il quantitativo trattenuto all’interno di tutti i reattori è generalmente superiore al 90%, a causa sia dei crescenti valori di pH, sia della presenza di agenti complessanti organici ed inorganici, che ne riducono la solubilità; si riduce dunque la pericolosità del percolato a breve termine, ma si genera un potenziale fattore di rischio per il lungo termine. Dal confronto tra i parametri di caratterizzazione del percolato e i cedimenti misurati nel reattore di cosmaltimento anaerobico ed in quello contenente FORSU ad elevato grado di stabilizzazione, si nota un comportamento sovrapponibile, che fa ipotizzare l’equivalenza di un trattamento biologico più spinto e di uno smaltimento congiunto di sostanza organica a basso grado di biostabilizzazione e scorie da incenerimento; entrambe le configurazioni consentono infatti di raggiungere le condizioni metanigene in tempi più brevi e quindi di conseguire i seguenti vantaggi sia da un punto di vista gestionale, che di minimizzazione di impatto ambientale e di tempi di recupero del sito: miglioramento della qualità del percolato, riduzione della produzione di biogas e miglioramento delle caratteristiche meccaniche dei rifiuti. Le valutazioni e le considerazioni conclusive sono necessariamente soggette ad un’attenta ed accurata valutazione preliminare degli oneri economici dei processi di pretrattamento al fine di ottimizzare il rapporto costo/beneficio dell’intero sistema “trattamento -smaltimento”.
Due to the European and Italian laws in force, the waste management integrated systems will be necessarily organized with the aim of landfilling only pretrated and at least partly stabilized waste; these “new” refuses, having very different characteristics with respect of the raw waste, will allow a significant reduction in terms of biogas production and leachate pollutant load, even if this reduction will be not enough to result compatible the environment and the long-term behaviour is still to be understood; new disposal conditions and new management strategies must be defined, aiming at facilitating the development of the biodegradation processes, the achievement of the stabilization conditions and the shortening of the aftercare phase. Based on these issues, the present research focused on the behaviour of different pretreated waste and their mixtures once landfilled; in particular, Municipal Solid Waste Organic Fraction (MSWOF) at a different biostabilization degree (15 and 90 days), coming from a selection and composting plant, and bottom ash (BA) from MSW incineration were used to realize several landfill reactor in semipilot scale; such reactors were managed in different ways (anaerobic and semi-aerobic conditions), in order to evaluate the potential emissions via leachate, the sanitary implications and the length of the post-closure phase. The wastes were initially and periodically characterized in terms of several chemical, microbiological and geotechnical parameters; besides leachate characteristics and settlements of the bulk waste were monitored. Prior to be landfilled, the leaching behaviour of the waste and mixtures used was investigated, thus verifying whether the parameters analyzed in the eluates produced were below the limits fixed by Italian and European laws in force for non-hazardous waste. prEN 12457-1, prEN 12457-2 tests were executed, along with some other characterization tests: Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP), NEN 7341, which provided information about the maximum potential emission from the waste (availability) and Acid/Basic Neutralization Capacity (ANC/BNC), which furnishes the acid/base need by the waste to reach a predetermined pH, and pH static test, through which the heavy metals solubility curves as a function of pH can be developed. The eluates obtained in each test were characterized in terms of heavy metals, chlorides, sulphates, Total Dissolved Solids (TDS). The results obtained were used to compare the Italian and European laws regarding the acceptance of waste in landfill as well as the different behaviour of the waste studied as pH and liquid to solid ratio (L/S) changes. BA showed the maximum ANC value, resulting in a higher buffering effect exerted by this material, once landfilled; due to such a behaviour, the solubility of heavy metals in leachate is probably significantly reduced; besides, the length of the acid phase in the anaerobic metabolism can be shortened, allowing both a faster establishment of the methanogenic conditions and a limited production of biogas. The solubility curves showed different behaviour, depending on the organic content of the waste; in particular, minimum values of the heavy metal solubility corresponded to slightly alkaline pH (7÷9) for wastes with higher inorganic content, such as BA, and for neutral pH for predominantly organic waste, such as MSWOF. MSWOF, BA and their mixture resulted non-hazardous according to Italian law; with respect to the European Directive MSWOF resulted hazardous, due to the more restrictive limits. Arising from the results obtained by the study of the reactors, the anaerobic co-disposal of BA and MSWOF biostabilized at 15 days, in the percentages here used (30-70% by weight), allowed to reach some advantages in terms of both leachate organic load and a more rapid definitive closure of landfill, due to the more rapid settlements exhaustion and stabilization; besides, final settlements results lower. The presence of BA behaved as a rigid skeleton which firstly retarded the start of settling and secondly hindered the settlement rate, thus leading to a lower value reached at the biological stability occurrence. Despite the space increase made available by the biodegradable fraction consumption, the bulk waste did not settle appreciably because the BA, by aggregating the residual waste particles, made a sort of “cement”. Probably BA supplied aggregating and stabilizing properties to the materials which they are added to and functioned as structural and support material. The air supply to one of the mixed reactors, allowed to accelerate the biodegradation process, providing a significant reduction in the leachate organic load and a faster mechanical stabilization of the bulk waste; nevertheless, the aeration implies some burdens: proper air and water addition for the biological aerobic metabolism, costs increases due to the air needs, clogging of the air supply pipes, homogeneous water distribution and circulation. By the study of the monolandfills, containing MSWOF 15 and 90 days biostabilized, the release was significantly reduced (of about 70-80%) in the leachate from the latter and also a higher mechanical stability was reached. It is noteworthy that for all the reactors, the total amounts of heavy metals released during the experimental activity represented only a very limited fraction (in some case lower than 10%) of the initial content measured in the bulk waste. Consequently, leachate hazardousness resulted lower, on the other hand, significant heavy metals release can occur in case of pH or Eh changes in the landfill, due for example to oxygen and water entry because of the exhaustion of biogas production and problems at the isolation system. The data obtained showed that co-disposal of BA with MSWOF, being previously partly biostabilized, can allow to achieve a more rapidly plateau conditions of both the organic load released in the leachate, and the settlements of the bulk waste, unless for the operating conditions and the waste fraction percentages tested in this study. This implies some clear advantages in terms of the postclosure management. Moreover, leachate organic load and settlements trends were shown to be quite similar in the case of codisposal of BA and partly biostabilized MSWOF, and in the case of completely biostabilized MSWOF landfilling; thus co-disposal seems to represent a valid alternative to a more stressed and expensive pre-treatment phase. Finally, a strong correlation between the biochemical parameters of leachate and the mechanical behaviour of the bulk waste was demonstrated to exist. This correlation can be used as a valuable tool in both designing and modelling of landfill plant. It can also help in planning the best management practises as well as the economic implications related to either life or post-closure period of the landfill.

La tesi si concentra sull'applicabilità e sulle caratteristiche dei motori alimentati ad idrogeno, partendo dal concetto chimico dell'elemento e soffermandosi, poi, sulle nozioni di produzione e stoccaggio. L'aspetto rilevante dello scritto è senz'altro la comprensione tecnica dell'efficacia di tali motori, confrontati con i classici motori a combustione interna, relativamente alla prospettiva di un minore impatto ambientale. Tuttavia, si mette in luce la lunga strada ancora da percorrere in questo ambito, data dalla bassa efficienza, rispetto ai motori tradizionali, e soprattutto, dall'inesistenza di una rete capillare di produzione di idrogeno sul territorio. In conclusione, si evince come la possibilità teorica di superare tali problemi esista e si debba affrontare, affinché il sistema di trasporti riesca a superare le sue barriere economiche e tecnologiche.

Questa tesi si inserisce nel progetto regionale MATER_SOS (Materiali sostenibili per il ripristino e la realizzazione di nuovi edifici) che punta al recupero degli scarti industriali per lo sviluppo di materiali da costruzione a basso impatto ambientale. Nell’ambito delle piastrelle ceramiche, la ricerca ha sviluppato un gres porcellanato ottenuto esclusivamente da materiali di scarto che ha il vantaggio di sinterizzare a temperature inferiori a quelle del materiale tradizionale. Lo scopo di questa tesi è stato quello di valutare se la piastrella di grès porcellanato ottenuta da materiale di riciclo possa essere resa fotocatalitica grazie al biossido di titanio (TiO2), il migliore fotocatalizzatore compatibile con i materiali ceramici. La fotocatalisi è un processo chimico che permette di decomporre rapidamente le sostanze inquinanti presenti nell’ambiente e sulla superficie del materiale. Si è proceduto ad implementare gli impasti già sviluppati con biossido di titanio a tutta massa utilizzando una polvere nanometrica e una polvere micrometrica. Diverse barbottine, additivate con TiO2 a tutta massa in percentuali sempre maggiori, sono state sinterizzate in muffola a varie temperature, tra i 800 e i 1100 °C, in base alla formulazione dell’impasto. I provini così ottenuti sono stati analizzati per valutarne la porosità, il ritiro, la composizione chimica e l’efficienza fotocatalitica. Si è inoltre applicato il biossido di titanio con un trattamento superficiale su campioni costituiti dal solo impasto base di riciclo mediante immersione (dip coating). Alcuni di questi campioni sono stati esposti in ambiente esterno per 30 e 90 giorni al fine di valutare la durabilità del trattamento fotocatalitico. I risultati dei due approcci hanno permesso un confronto fra diverse soluzioni applicative del biossido di titanio e di valutare l’interazione fra il TiO2 e i materiali di riciclo durante il processo di sinterizzazione.

Lo studio realizzato ha avuto l’obiettivo di analizzare la fattibilità del riciclo e riutilizzo di rifiuti e svolgere l’analisi ambientale di tre casi studio che ad oggi sono destinati in discarica in quanto non riciclabili dalle attuali filiere, dunque tali rifiuti non sono utilizzati come materie prime seconde. I tre casi studio sono stati oggetto di 3 progetti di ricerca finanziati da fondi pubblici che hanno avuto l’obiettivo di valutare l’applicabilità delle diverse strategie di utilizzo come materie prime seconde e gli impatti ambientali del riciclo. Il primo caso studio si è focalizzato sul riciclo e riutilizzo di materiali contenti amianto, in particolare sono state valutate le emissioni atmosferiche relative al processo termico di trattamento, e la conseguente valutazione ambientale in base alla normativa vigente e conseguente valutazione degli impatti ambientali con metodo LCA. Il secondo caso studio ha permesso di valutare la fattibilità del riciclo di plastiche dure domestiche non da imballaggio. È stata dimostrata la possibilità di separare le diverse plastiche dure per densità, inoltre è stato possibile ottenere un blend con buone proprietà meccaniche composto da plastiche post-consumo e plastiche post-industriali. L’analisi LCA ha permesso di valutare una considerevole riduzione degli impatti ambientali comparati con la produzione di nuova plastica vergine. Il terzo caso studio ha preso in analisi la possibilità del riutilizzo di cellulosa proveniente da Assorbenti per uso personale (PSA) ottenuta dal processo di riciclo brevettato da Fater S.P.A.. I test svolti durante il progetto hanno permesso di valutare l’utilizzo della cellulosa riciclata sia per la realizzazione di pannelli isolanti sia come cellulosa in fiocchi. È stato dimostrato come la cellulosa riciclata ha le stesse proprietà della cellulosa vergine per l’isolamento termico di edifici e come l’applicazione di pannelli isolanti è un valido metodo di utilizzo con un contenuto impatto ambientale.
The aim of the study was to analyse the feasibility of recycling and reuse of waste and to carry out an environmental analysis of three case studies that are currently destined for landfill because they cannot be recycled by the current supply chains and are therefore not used as secondary raw materials. The three case studies were object of three research public projects aimed to assessing the applicability of different strategies to use as secondary raw materials and the environmental impacts of recycling. The first case study focused on the recycling and reuse of materials containing asbestos. In particular, the atmospheric emissions related to the thermal treatment process were evaluated, and the consequent environmental impact assessment using the LCA method. The second case study assessed the feasibility of recycling household hard plastics. The possibility of separating the different hard plastics by density was demonstrated, and it was possible to obtain a blend with good mechanical properties composed of post-consumer and post-industrial plastics. The LCA analysis showed a considerable reduction in environmental impacts compared to the production of new virgin plastics. The third case study analysed the possibility of reusing cellulose from Absorbent Health Products (AHP) obtained from Fater S.P.A.'s patent recycling process. Tests carried out during the project allowed to evaluate the use of recycled cellulose both for the production of insulating panels and as cellulose flakes. It has been demonstrated that recycled cellulose has the same properties as virgin cellulose for the thermal insulation of buildings and that the application of insulation panels is a valid method of use with a low environmental impact.

Negli ultimi anni è stata prestata grande attenzione al problema dei cambiamenti climatici e alla riduzione delle emissioni di gas serra nell'atmosfera; gran parte del biossido di carbonio, CO2, immesso nell'atmosfera è dovuto al trasporto su strada che consuma combustibili fossili. Le possibili soluzioni a questo problema sembrano essere i veicoli BEV e i veicoli FCEV. L'uso di veicoli a emissioni ridotte, come i veicoli a batteria, possono dare il massimo beneficio e aiuto all'Italia, poiché l'inquinamento dell'aria supera i livelli limite raccomandati dal World Health Organization. Il motore utilizzato dalle due tecnologie è il medesimo: si tratta di un propulsore composto da uno o più motori elettrici. Anche dal punto di vista delle emissioni c'è parità assoluta, poiché la tecnologia a idrogeno produce soltanto acqua come scarto. L'obbiettivo di questa tesi è analizzare le due tipologie di veicoli, soffermandosi sui pregi e sui difetti, facendone quindi un confronto, in particolare analizzando il sistema delle auto a idrogeno FCEV e descrivendo i vari componenti che lo costituiscono. Dalla studio emerge che le auto a idrogeno sono convenienti in quelle applicazioni dove l’autonomia e la velocità di ricarica prevalgono sull’efficienza energetica; tuttavia, i costi dovuti a una nuova rete di infrastrutture dedicate, al trasporto e allo stoccaggio dell’idrogeno, risultano maggiori rispetto a quelli necessari per le auto elettriche. I dati analizzati evidenziano una significativa riduzione delle emissioni di CO2 fino a un 66% in seguito alla sostituzione dei veicoli con motore a combustione interna con veicoli dotati di motore elettrico siano questi BEV o FCEV.

Le celle a combustibile ad ossido solido (SOFC) sono dei sistemi elettrochimici in grado di trasformare direttamente l’energia chimica di un combustibile (generalmente H2) e di un comburente (O2) in energia elettrica, senza l’intervento intermedio di un ciclo termico. Le SOFCs rappresentano un sistema energetico pulito, efficiente e sicuro, tuttavia questa tecnologia presenta costi di produzione ancora elevati e necessita di un maggiore sviluppo. L’argomento della presente tesi si colloca nell’ambito dello studio e realizzazione di materiali per l’elettrolita di SOFCs ed il contributo scientifico che si propone di fornire trova spazio nella necessità di migliorare la sinterizzazione di tali materiali e nell’ottimizzazione dei processi di formatura per produzioni facilmente scalabili a livello industriale con costo contenuto ed ecocompatibili. L’approccio di ricerca adottato è stato quello di approfondire le conoscenze relative ad un ossido di cerio drogato con gadolinio (GDC), scelto come elettrolita, cercando di comprendere su quali parametri intervenire per promuovere la densificazione ed ottimizzare il seguente processo di formatura. La ricerca si è articolata nei seguenti punti: a) Studio del processo di sinterizzazione in relazione alle caratteristiche morfologiche delle polveri di GDC pura ed esaminando l’influenza dell’ossido di rame, aggiunto come drogante, sul comportamento in sinterizzazione e microstruttura finale. I risultati indicano che il processo di sinterizzazione è enormemente influenzato dalla presenza del CuO, dalla sua morfologia e dalla procedura usata per il drogaggio b) Realizzazione di un inchiostro serigrafico a base di GDC in matrice acquosa da depositare su anodi in verde. La serigrafia rappresenta un’importante tecnica di formatura, facilmente adattabile ad una produzione industriale, con cui è possibile ottenere film di GDC densi. L’ottimizzazione dei processi in matrice acquosa porta un enorme contributo per la diminuzione dei costi di produzione e per la realizzazione di un processo maggiormente ecocompatibile. Questo obiettivo è stato raggiunto con la corretta scelta e caratterizzazione di tutti gli additivi di formatura c) Assemblaggio della semicella SOFC anodo supportante e relativo trattamento in co-firing. La messa a punto di un idoneo ciclo di burn out degli organici ha contribuito a preservare l’integrità ed omogeneità dei film depositati che dopo sinterizzazione risultano perfettamente densi e privi di cricche.

Le celle a combustibile ad ossido solido (SOFC) sono dei sistemi elettrochimici in grado di trasformare direttamente l’energia chimica di un combustibile (generalmente H2) e di un comburente (O2) in energia elettrica, senza l’intervento intermedio di un ciclo termico. Le SOFCs rappresentano un sistema energetico pulito, efficiente e sicuro, tuttavia questa tecnologia presenta costi di produzione ancora elevati e necessita di un maggiore sviluppo. L’argomento della presente tesi si colloca nell’ambito dello studio e realizzazione di materiali per l’elettrolita di SOFCs ed il contributo scientifico che si propone di fornire trova spazio nella necessità di migliorare la sinterizzazione di tali materiali e nell’ottimizzazione dei processi di formatura per produzioni facilmente scalabili a livello industriale con costo contenuto ed ecocompatibili. L’approccio di ricerca adottato è stato quello di approfondire le conoscenze relative ad un ossido di cerio drogato con gadolinio (GDC), scelto come elettrolita, cercando di comprendere su quali parametri intervenire per promuovere la densificazione ed ottimizzare il seguente processo di formatura. La ricerca si è articolata nei seguenti punti: a) Studio del processo di sinterizzazione in relazione alle caratteristiche morfologiche delle polveri di GDC pura ed esaminando l’influenza dell’ossido di rame, aggiunto come drogante, sul comportamento in sinterizzazione e microstruttura finale. I risultati indicano che il processo di sinterizzazione è enormemente influenzato dalla presenza del CuO, dalla sua morfologia e dalla procedura usata per il drogaggio b) Realizzazione di un inchiostro serigrafico a base di GDC in matrice acquosa da depositare su anodi in verde. La serigrafia rappresenta un’importante tecnica di formatura, facilmente adattabile ad una produzione industriale, con cui è possibile ottenere film di GDC densi. L’ottimizzazione dei processi in matrice acquosa porta un enorme contributo per la diminuzione dei costi di produzione e per la realizzazione di un processo maggiormente ecocompatibile. Questo obiettivo è stato raggiunto con la corretta scelta e caratterizzazione di tutti gli additivi di formatura c) Assemblaggio della semicella SOFC anodo supportante e relativo trattamento in co-firing. La messa a punto di un idoneo ciclo di burn out degli organici ha contribuito a preservare l’integrità ed omogeneità dei film depositati che dopo sinterizzazione risultano perfettamente densi e privi di cricche.

Nonostante il fatto che una gran parte del mondo viva ancora oggi a livelli di sussistenza, i dati in nostro possesso ci indicano che le attività umane stanno esaurendo le risorse ambientali del pianeta. La causa di questo eccessivo sfruttamento delle risorse è da ricercare nei pattern non sostenibili di produzione e consumo dei paesi sviluppati. La preoccupazione per le conseguenze sull'ambiente e la lotta al cambiamento climatico hanno posto le politiche ambientali al centro dell'attenzione internazionale. Il Protocollo di Kyoto e la Commissione Europea hanno stabilito degli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra, rispettivamente del 12% entro il 2012 e del 20% entro il 2020. All'interno del Protocollo di Kyoto l'obiettivo per l'Italia è ridurre del 6,5% le emissioni di gas serra nazionali rispetto al 1990. Le politiche mirate alla riduzione delle emissioni di gas serra hanno in genere come obiettivo gli impianti energetici e i trasporti. Poca attenzione viene data alla filiera agroalimentare pur sapendo che l'agricoltura ha un forte impatto sull'ambiente e recenti studi stimano che circa il 50% del cibo prodotto viene perso o buttato via dalla produzione al consumo. Alla luce di questi dati, il mio lavoro di tesi ha avuto come obiettivo quello di quantificare i rifiuti e gli sprechi agroalimentari in Europa e in Italia e stimare l'impatto ambientale associato. I dati raccolti in questa tesi mettono in evidenza l'importanza di migliorare l'efficienza della filiera agroalimentare per ridurre l'impatto ambientale nazionale e rispettare gli accordi internazionali sulla lotta ai cambiamenti climatici.
Despite the fact that a substantial part of the world's population still lives at subsistence levels of consumption, there are indications that human activities are already overstretching the globe's limited resources and environmental services. The cause of this overstretch is the high per capita use of resources and environmental services from unsustainable consumption and production patterns in developed countries. The Kyoto Protocol and The European Commission have set a target of a 12% reduction in GHG emissions by 2012 and a 20% reduction by 2020. Italy's emissions reduction target under the Kyoto Protocol is to reduce by 2012 greenhouse gas emissions by 6.5 per cent below base-year levels. There is an increased concern about our environmental impacts and how we can reduce GHG emissions. The efforts to reduce the environmental impacts are generally targeted to energy plants and transports. There is much less awareness about the environmental impacts of the food supply chain. This lack of awareness is even more striking if we consider that it is widely acknowledged that agriculture has a great impact on the environment and that about 50% of food produced worldwide is lost from farm to fork. In light of this analysis, in this research I have quantified food waste produced along the food supply chain in Europe and in Italy and I have evaluated its environmental impacts. With this research I show the importance of diminishing food chain's inefficiencies to minimize our environmental impact and to reduce climate change.

Nonostante il fatto che una gran parte del mondo viva ancora oggi a livelli di sussistenza, i dati in nostro possesso ci indicano che le attività umane stanno esaurendo le risorse ambientali del pianeta. La causa di questo eccessivo sfruttamento delle risorse è da ricercare nei pattern non sostenibili di produzione e consumo dei paesi sviluppati. La preoccupazione per le conseguenze sull'ambiente e la lotta al cambiamento climatico hanno posto le politiche ambientali al centro dell'attenzione internazionale. Il Protocollo di Kyoto e la Commissione Europea hanno stabilito degli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra, rispettivamente del 12% entro il 2012 e del 20% entro il 2020. All'interno del Protocollo di Kyoto l'obiettivo per l'Italia è ridurre del 6,5% le emissioni di gas serra nazionali rispetto al 1990. Le politiche mirate alla riduzione delle emissioni di gas serra hanno in genere come obiettivo gli impianti energetici e i trasporti. Poca attenzione viene data alla filiera agroalimentare pur sapendo che l'agricoltura ha un forte impatto sull'ambiente e recenti studi stimano che circa il 50% del cibo prodotto viene perso o buttato via dalla produzione al consumo. Alla luce di questi dati, il mio lavoro di tesi ha avuto come obiettivo quello di quantificare i rifiuti e gli sprechi agroalimentari in Europa e in Italia e stimare l'impatto ambientale associato. I dati raccolti in questa tesi mettono in evidenza l'importanza di migliorare l'efficienza della filiera agroalimentare per ridurre l'impatto ambientale nazionale e rispettare gli accordi internazionali sulla lotta ai cambiamenti climatici.
Despite the fact that a substantial part of the world's population still lives at subsistence levels of consumption, there are indications that human activities are already overstretching the globe's limited resources and environmental services. The cause of this overstretch is the high per capita use of resources and environmental services from unsustainable consumption and production patterns in developed countries. The Kyoto Protocol and The European Commission have set a target of a 12% reduction in GHG emissions by 2012 and a 20% reduction by 2020. Italy's emissions reduction target under the Kyoto Protocol is to reduce by 2012 greenhouse gas emissions by 6.5 per cent below base-year levels. There is an increased concern about our environmental impacts and how we can reduce GHG emissions. The efforts to reduce the environmental impacts are generally targeted to energy plants and transports. There is much less awareness about the environmental impacts of the food supply chain. This lack of awareness is even more striking if we consider that it is widely acknowledged that agriculture has a great impact on the environment and that about 50% of food produced worldwide is lost from farm to fork. In light of this analysis, in this research I have quantified food waste produced along the food supply chain in Europe and in Italy and I have evaluated its environmental impacts. With this research I show the importance of diminishing food chain's inefficiencies to minimize our environmental impact and to reduce climate change.

Lo scopo di questa tesi, sviluppata nel corso di una attività professionale, è quello di dimostrare che, attraverso l’utilizzo di un software previsionale ed il relativo modello di calcolo, basato su metodologie standardizzate e riconosciute a livello internazionale, è possibile analizzare il rumore generato da uno specifico sito (nel presente caso un allevamento avicolo) sia allo stato di fatto che allo stato di progetto a seguito di una modifica delle sorgenti sonore che lo caratterizzano. L'attività ha comportato sopralluoghi in campo, rilevazioni strumentali fonometriche e la creazione di un modello tridimensionale di calcolo. I risultati ottenuti indicano che il rumore generato, sia per lo stato di fatto che di progetto, è conforme dal punto di vista legislativo.

Il lavoro di tesi è stato svolto presso l’azienda Ecosurvey® - 3000 Srl, con sede a Bologna. Ecosurvey® fornisce servizi e consulenze nel campo della geologia e delle scienze ambientali e opera in diversi ambiti, tra cui le bonifiche del suolo, del sottosuolo e delle acque sotterranee. L’inquinamento del suolo e del sottosuolo è, infatti, il contesto dello studio di questa tesi. Tale inquinamento è persistente: con riferimento ai fenomeni di contaminazione, il sottosuolo registra la storia industriale di un sito. L’approccio che tenta di coniugare i bisogni dell’uomo nella società con il rispetto dell’ambiente è lo sviluppo sostenibile, ovvero, secondo la World Commission on Environment and Development, uno sviluppo che soddisfa i bisogni del presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri. Tra i molti ambiti in cui si applica il concetto di sostenibilità, è da ricordare quello delle bonifiche dei siti contaminati. A tal proposito, l’United States Environmental Protection Agency nel 2008 ha introdotto il concetto di “green remediation” come la pratica del considerare tutti gli effetti ambientali di un’azione di bonifica, includendo nel processo opzioni in grado di minimizzarne l’impronta ambientale. Nel 2013 la società Battelle, con i servizi tecnici ambientali di U.S. Navy, e U.S. Army Corps of Engineers ha sviluppato un applicativo denominato SiteWiseTM per la valutazione degli impatti ambientali associati alle tecnologie di bonifica delle acque sotterranee. Nell’ambito di questa tesi, in riferimento ad un intervento di bonifica presso un impianto di produzione di bitumi in attività, contaminato da idrocarburi, idrocarburi aromatici e composti organo-clorurati, con l’applicativo sono stati esaminati i principali indicatori dell’impronta ecologica (emissioni di gas serra, di ossidi di azoto, di zolfo e di polveri sottili; consumi di acqua, suolo ed energia) per tre diverse opzioni di bonifica, effettuandone poi il confronto.

In questo progetto di tesi abbiamo lavorato all’ottimizzazione di un nuovo processo di sintesi di idrossitirosolo eco-compatibile e di possibile applicazione industriale. Il processo, che risulta una via molto competitiva per ottenere idrossitirosolo, si compone di due step: una prima sintesi di un intermedio acetalico e la successiva riduzione di questo al prodotto di interesse. In particolare il lavoro di tesi ha riguardato lo studio di catalizzatori e delle condizioni per le due reazioni al fine di aumentare le selettività dei prodotti target, analizzando la formazione dei sottoprodotti. Si è cercato, inoltre, di intraprendere una strada alternativa, provando la sintesi di un intermedio acetalico ciclico (possibilmente più stabile dell’altro intermedio acetalico) e, quindi, la sua riduzione, ritenendo di poter così evitare la formazione dei sottoprodotti. In this project we worked on the optimization of a new and industrially applicable process for the synthesis of hydroxytyrosol. Furthermore, we devised a process according to the principles of green chemistry. The process, that is a competitive way to obtain hydroxytyrosol, consists of two steps: first the synthesis of an acetalic precursor and then its reduction. Particularly the work was focused on the study of the catalysts and the conditions for the two reactions in order to increase the selectivity of target products, also analyzing the formation of the by-products. At last, we tried to take an alternative route with the synthesis of another acetalic precursor: a cyclic one. This because we thought that a cyclic acetal should be more stable than not cyclic one and maybe the reduction on this second precursor could not pass by the formation of the by-products already saw.

L'oggetto della seguente tesi riguarda la valutazione di impatto ambientale del ciclo di vita di un concentratore solare, mediante l'applicazione della metodologia LCA – Life Cycle Assessment. Il lavoro di tesi presenta una breve introduzione su tematiche ambientali e sociali, quali lo Sviluppo sostenibile e le energie rinnovabili, che conducono verso l'importanza della misurazione del così detto impatto ambientale, e soprattutto dell'aspetto fondamentale di una valutazione di questo tipo, vale a dire l'analisi dell'intero ciclo di vita legato ad un prodotto. Nella tesi viene presentata inizialmente la metodologia utilizzata per la valutazione, la Life Cycle Assessment, descrivendone le caratteristiche, le potenzialità, la normalizzazione in base a regolamenti internazionali ed analizzando una ad una le 4 fasi principali che la caratterizzano: Definizione dell'obiettivo e del campo di applicazione, Analisi di inventario, Valutazione degli impatti e Interpretazione dei risultati. Il secondo capitolo presenta una descrizione dettagliata dello strumento applicativo utilizzato per l'analisi, il SimaPro nella versione 7.1, descrivendone le caratteristiche principali, l'interfaccia utente, le modalità di inserimento dei dati, le varie rappresentazioni possibili dei risultati ottenuti. Sono descritti inoltre i principali database di cui è fornito il software, che contengono una moltitudine di dati necessari per l'analisi di inventario, ed i così detti metodi utilizzati per la valutazione, che vengono adoperati per “focalizzare” la valutazione su determinate categorie di impatto ambientale. Il terzo capitolo fornisce una descrizione dell'impianto oggetto della valutazione, il CHEAPSE, un concentratore solare ad inseguimento per la produzione di energia elettrica e termica. La descrizione viene focalizzata sui componenti valutati per questa analisi, che sono la Base e la struttura di sostegno, il Pannello parabolico in materiale plastico per convogliare i raggi solari ed il Fuoco composto da celle fotovoltaiche. Dopo aver analizzato i materiali ed i processi di lavorazione necessari, vengono descritte le caratteristiche tecniche, le possibili applicazioni ed i vantaggi del sistema. Il quarto ed ultimo capitolo riguarda la descrizione dell'analisi LCA applicata al concentratore solare. In base alle varie fasi dell'analisi, vengono descritti i vari passaggi effettuati, dalla valutazione e studio del progetto al reperimento ed inserimento dei dati, passando per la costruzione del modello rappresentativo all'interno del software. Vengono presentati i risultati ottenuti, sia quelli relativi alla valutazione di impatto ambientale dell'assemblaggio del concentratore e del suo intero ciclo di vita, considerando anche lo scenario di fine vita, sia i risultati relativi ad analisi comparative per valutare, dal punto di vista ambientale, modifiche progettuali e processuali. Per esempio, sono state comparate due modalità di assemblaggio, tramite saldatura e tramite bulloni, con una preferenza dal punto di vista ambientale per la seconda ipotesi, ed è stato confrontato l'impatto relativo all'utilizzo di celle in silicio policristallino e celle in silicio monocristallino, la cui conclusione è stata che l'impatto delle celle in silicio policristallino risulta essere minore. Queste analisi comparative sono state possibili grazie alle caratteristiche di adattabilità del modello realizzato in SimaPro, ottenute sfruttando le potenzialità del software, come l'utilizzo di dati “parametrizzati”, che ha permesso la creazione di un modello intuitivo e flessibile che può essere facilmente adoperato, per ottenere valutazioni su scenari differenti, anche da analisti “alle prime armi”.

Obiettivo della ricerca è valutare la efficacia dei sistemi di valutazione della sostenibilità degli edifici nella riduzione degli impatti ambientali. La verifica si articola in due parti. La prima è rivolta alla misura e confronto interno del “Protocollo ITACA nazionale versione 2011”, attraverso l’analisi di congruenza fra le migliori prestazioni e il punteggio raggiunto. I criteri pertinenti sono stati applicati ad un edificio di riferimento tale da raggiungere le prestazioni energetiche limite previste dalla legge e a 4 edifici della stessa forma e localizzazione, ma con diversi tipi di involucro e impianti, aventi prestazioni energetiche migliori. Il sistema di rating appare ben equilibrato e ben pesato in quanto vi è una diretta corrispondenza tra prestazioni e punteggi. E’ stata fatta una analisi LCA sugli stessi edifici, da cui è emerso il peso degli impatti ambientali dei materiali, dei consumi idrici e della dismissione negli edifici con elevate prestazioni energetiche in fase di esercizio. Il Protocollo ITACA, contiene criteri volti al contenimento di tali impatti. La seconda parte riguarda la applicazione del Protocollo ITACA a 20 casi studio: 16 interventi di nuova costruzione e 4 di recupero. Le prestazioni risultanti sono state confrontate con la media dei consumi italiani per valutarne il contributo potenziale all’adattamento ai cambiamenti climatici. Proiettando i risultati medi dei casi studio su una ipotesi di retrofit del patrimonio residenziale esistente si ottiene un risparmio complessivo del 20,66% rispetto ai consumi energetici e del 16% rispetto alle emissioni di CO2. I consumi energetici ed emissioni nel Protocollo ITACA sono affrontati da punti di vista molteplici, anche negli impatti con i materiali utilizzati e con i trasporti derivanti dalla localizzazione decentrata degli edifici rispetto ai servizi urbani. I minori impatti in termini energetici possono trovare applicazione diffusa, poiché i casi analizzati non presentano particolari soluzioni architettoniche e impiantistiche. Le risorse economiche investite non trovano tuttavia un immediato compenso dati i tempi di ritorno troppo lunghi.
The research target is the assessment of energy and environmental rating systems effectiveness in reducing buildings environmental impacts. The present work consist of two sections. In the first part the national version 2011 of the ITACA Protocol has been evaluated by an inner check between building better performances and reached rating scores. The relevant criteria has been implemented to a residential building with energy performances within the limit of the law and others 4 buildings with the same form and location, but with better energy performances by different envelopes and power systems. The rating system results well harmonized and weighted, because performances and scores are directly corresponding. In the same buildings a LCA analysis has been carried out, that has highlighted the environmental impacts relevance of utilized materials, water consumptions, and end-life scenarios in the high energy performances buildings during their management phase. ITACA Protocol criteria has been chosen to control these impacts. The second section deals the ITACA Protocol implementation to 20 houses study cases: 16 new constructions interventions and 4 refurbishment. These results have been compared with the average energy performance of an Italian residential estate, to evaluate the contribution to climate change adaption. Intervening on 25% of the current Italian housing estates built between 1952 and 2001 and on 15% of the built estates before 1952, with ITACA Protocol results in a reduction of the energy load in the housing sector of 20,66%, and of 16% in CO2 emissions. At the same time the materials and transport criteria show that it could be possible to save energy if the retrofit interventions were to be located in the city centers, near the public transport stops and near the main public and commercial services. Whilst from the technical point of view the application could be easily adopted, the high costs of these interventions still have a long payback time.

Il presente lavoro ha come oggetto l’analisi di impatto ambientale, svolta mediante la metodologia Life Cycle Assessment (LCA) di un gruppo elettrogeno prodotto da COGEM s.r.l., azienda italiana situata a Castel d’Argile, nel bolognese, con l’obiettivo di supportare eventuali scelte di riprogettazione del prodotto anche in termini di Design for Disassembly. Dopo una prima analisi del contesto attuale in cui si colloca, la metodologia LCA è stata studiata nel dettaglio per poterla poi applicare al prodotto in oggetto. Esso è stato individuato mediante un’analisi delle vendite di COGEM, in seguito si è svolta una fase di raccolta dati e si sviluppata l’analisi LCA usando il software SimaPro 7.1. I risultati ottenuti hanno consentito di individuare le possibili aree di miglioramento dell’impatto ambientale dell’intero ciclo di vita del gruppo elettrogeno. In particolare si sono valutate due soluzioni innovative: un gruppo elettrogeno alimentato a olio vegetale e uno progettato in ottica DFD per consentire un corretto smaltimento dei rifiuti.

La tesi tratta il tema dell'impatto ambientale della logistica distributiva della filiera globale dell'olio alimentare. Sono presentati i tratti salienti del mercato dell'olio: produttori, consumatori e packaging per l'olio. Si affronta il concetto di Green Logistics e le categorie chimiche inquinanti per la valutazione dell'impatto ambientale della filiera. Il caso analizzato riguarda la logistica di un'azienda italiana produttrice e distributrice di olio. Sono presentati e simulati degli scenari alternativi all'organizzazione logistica distributiva di tale azienda per eventuali migliorie maggiormente ecosostenibili.

L’obiettivo che la tesi si propone è l’analisi delle attività chiave della Mengozzi Rifiuti Sanitari, azienda forlivese leader nella gestione dei rifiuti speciali. Partendo dalla storia, passando per lo studio del Business Model e riflettendo su come l’organizzazione ha agito in termini di sostenibilità ambientale e sociale, si cerca di offrire un quadro completo dell’impegno assunto dall’impresa riguardo la ricerca del minimo impatto sul mondo esterno, analizzando le scelte strategiche e le politiche alla base del credo aziendale. La tesi si compone di tre capitoli. Il primo ha l’obiettivo di presentare l’azienda e fornire una descrizione dettagliata del Business Model, analizzando la storia dell’organizzazione, la mission e la situazione economico-finanziaria attuale. Il secondo capitolo, dopo una breve introduzione sulla sostenibilità, approfondisce le tematiche del valore sociale e ambientale e del peso che queste due variabili assumono all’interno della Mengozzi. Vengono perciò descritte le iniziative messe in atto dall’azienda per diffondere una cultura basata sul rispetto dell’ambiente e sull’integrazione dei dipendenti, nonché sulla riduzione delle emissioni inquinanti, attuabile solo attraverso la ricerca di innovazione continua. Il terzo ed ultimo capitolo evidenzia i punti di eccellenza dell’azienda, considerando anche i riconoscimenti ottenuti a livello nazionale ed internazionale come risultato degli sforzi in tema di riduzione degli impatti ambientali, e fornisce altresì una illustrazione degli investimenti pianificati per il perseguimento di miglioramenti energetici, ambientali e di ampliamento degli impianti. Segue una panoramica sulle metodologie di smaltimento dei rifiuti sanitari alternative alla termovalorizzazione, autorizzate dalla normativa italiana ed internazionale, con una breve descrizione delle condizioni di applicazione. Per ultimo si offre uno spunto di riflessione su come l’interesse dei consumatori per prodotti/servizi sostenibili abbia cambiato il modus operandi di numerose aziende, che hanno ottenuto, grazie all’utilizzo di approcci coerenti con il concetto di Green Economy, miglioramenti nei risultati economici. Si evidenzia anche come il “viaggio” delle aziende verso la sostenibilità incontra difficoltà attuative, anche a causa della diffidenza della banche e degli istituti di credito, spesso restii nel concedere i fondi necessari all’implementazione di impianti e tecniche innovative.

Questa tesi di dottorato analizza l’utilizzo del sorgo (Sorghum bicolour (L.) Moench) al fine di produrre energia elettrica, tramite combustione diretta della biomassa. Il focus della tesi è stato quello di sottolineare i benefici ed i rischi associati all’uso di tre genotipi di sorgo caratterizzati da diversa lunghezza del ciclo culturale (precoce, medio-tardivo e tardivo). La dinamica e la durata del processo di essicazione in campo sono state simulate attraverso un modello ad hoc (“sorghum haying model”), il quale integrato a CropSyst, è stato utilizzato per realizzare un’analisi del rischio produttivo stimando le perdite di biomassa (respirazione e meccanizzazione), ed i mancati affienamenti. Nell’analisi del rischio vengono stimati il numero di ettari necessari e la probabilità di eccedere la soglia di 64.000 ton ss anno-1 necessari per l’alimentazione di una centrale nell’Oltrepò pavese . Inoltre uno studio di Life Cycle Assessment è stato condotto per la valutazione dell’impatto ambientale dell’utilizzo del sorgo integrato a quello della paglia per il completamento del fabbisogno totale della centrale 94.000 ton ss anno-1. Particolare attenzione inoltre è stata data alla variazione del contenuto di C organico del suolo dovuto alla rimozione della paglia ed all’interramento dei mancati affienamenti di sorgo. Il genotipo precoce mostra le migliori performance produttive ed energetiche oltre che la più alta probabilità di eccedere la soglia di 64.000 ton ss anno-1. Lo studio di LCA non ha mostrato differenze significative tra i genotipi anche se il minor impatto ambientale, è stato evidenziato dal genotipo tardivo conseguenza dell’interramento della più alta quantità di mancati affienamenti.
This PhD thesis explores the use of sorghum (Sorghum bicolour (L.) Moench) as a dedicated bio-energy crop and highlights the benefits and risks associated with the use of early, medium-late and late sorghum genotypes to generate electricity by direct combustion in a biomass power plant. The dynamics and duration of the field drying process were simulated through the development of a specific model ("sorghum haying model"), which integrated with CropSyst, was used to perform a production risk assessment analysis estimating the biomass losses (respiration and mechanical), the haymaking failures and consequently to quantify the amount of dry baled biomass available for the power plant. In addition, the number of hectares needed to plant sorghum and the probability to exceed the threshold of 64000 Mg DM y-1, necessary to feed a biomass power plant in Oltrepò Pavese, were estimated. A complete Life Cycle Assessment (LCA) study was carried out in order to evaluate the environmental impact of the three sorghum genotypes involved in this study. The LCA study takes into consideration the use of winter wheat straw as an additional biomass source to satisfy the total biomass power plant needs (94000 Mg DM y-1). Particular attention was given to the soil organic C change (ΔSOC) due to straw removal and haymaking failures soil incorporation. Early genotype showed the best biomass production and energy performance as well as the highest probability to exceed the threshold of 64000 Mg DM y-1. The LCA results did not show significant differences between genotypes although the lower environmental impact, has been achieved by the late genotype due to the highest amount of haymaking failures incorporated in the soil.

Questa tesi di dottorato analizza l’utilizzo del sorgo (Sorghum bicolour (L.) Moench) al fine di produrre energia elettrica, tramite combustione diretta della biomassa. Il focus della tesi è stato quello di sottolineare i benefici ed i rischi associati all’uso di tre genotipi di sorgo caratterizzati da diversa lunghezza del ciclo culturale (precoce, medio-tardivo e tardivo). La dinamica e la durata del processo di essicazione in campo sono state simulate attraverso un modello ad hoc (“sorghum haying model”), il quale integrato a CropSyst, è stato utilizzato per realizzare un’analisi del rischio produttivo stimando le perdite di biomassa (respirazione e meccanizzazione), ed i mancati affienamenti. Nell’analisi del rischio vengono stimati il numero di ettari necessari e la probabilità di eccedere la soglia di 64.000 ton ss anno-1 necessari per l’alimentazione di una centrale nell’Oltrepò pavese . Inoltre uno studio di Life Cycle Assessment è stato condotto per la valutazione dell’impatto ambientale dell’utilizzo del sorgo integrato a quello della paglia per il completamento del fabbisogno totale della centrale 94.000 ton ss anno-1. Particolare attenzione inoltre è stata data alla variazione del contenuto di C organico del suolo dovuto alla rimozione della paglia ed all’interramento dei mancati affienamenti di sorgo. Il genotipo precoce mostra le migliori performance produttive ed energetiche oltre che la più alta probabilità di eccedere la soglia di 64.000 ton ss anno-1. Lo studio di LCA non ha mostrato differenze significative tra i genotipi anche se il minor impatto ambientale, è stato evidenziato dal genotipo tardivo conseguenza dell’interramento della più alta quantità di mancati affienamenti.
This PhD thesis explores the use of sorghum (Sorghum bicolour (L.) Moench) as a dedicated bio-energy crop and highlights the benefits and risks associated with the use of early, medium-late and late sorghum genotypes to generate electricity by direct combustion in a biomass power plant. The dynamics and duration of the field drying process were simulated through the development of a specific model ("sorghum haying model"), which integrated with CropSyst, was used to perform a production risk assessment analysis estimating the biomass losses (respiration and mechanical), the haymaking failures and consequently to quantify the amount of dry baled biomass available for the power plant. In addition, the number of hectares needed to plant sorghum and the probability to exceed the threshold of 64000 Mg DM y-1, necessary to feed a biomass power plant in Oltrepò Pavese, were estimated. A complete Life Cycle Assessment (LCA) study was carried out in order to evaluate the environmental impact of the three sorghum genotypes involved in this study. The LCA study takes into consideration the use of winter wheat straw as an additional biomass source to satisfy the total biomass power plant needs (94000 Mg DM y-1). Particular attention was given to the soil organic C change (ΔSOC) due to straw removal and haymaking failures soil incorporation. Early genotype showed the best biomass production and energy performance as well as the highest probability to exceed the threshold of 64000 Mg DM y-1. The LCA results did not show significant differences between genotypes although the lower environmental impact, has been achieved by the late genotype due to the highest amount of haymaking failures incorporated in the soil.

Le biomasse hanno sempre rappresentato per l’umanità una fonte estremamente versatile e rinnovabile di risorse e tutt’oggi il loro impiego risulta vantaggioso in particolare per produrre energia termica ed elettrica attraverso processi di combustione, sistemi che tuttavia emettono sostanze dannose verso la salute umana e l’ecosistema. Queste pressioni ambientali hanno indotto alcune amministrazioni regionali (fra cui la Lombardia) a bandire temporaneamente l’installazione di nuovi impianti a biomasse, per prevenire e contenere le emissioni in atmosfera a tutela della salute e dell’ambiente. Il presente studio intende approfondire l’effetto ambientale di tali sistemi di riscaldamento domestico attraverso la tecnologia di analisi LCA (Life Cycle Assessment). Lo scopo dell’elaborato di Tesi consiste nell’eseguire un’analisi dell’intero ciclo di vita di due processi di riscaldamento domestico che utilizzino biomassa legnosa: una stufa innovativa a legna e una stufa a pellet. L’analisi ha quindi posto a confronto i due scenari con mezzi di riscaldamento domestico alternativi quali il boiler a gas, il pannello solare termico integrato con caldaia a gas e la pompa di calore elettrica. È emerso che tra i due scenari a biomassa quello a legna risulti decisamente più impattante verso le categorie salute umana e qualità dell’ecosistema , mentre per il pellet si è riscontrato un impatto maggiore del precedente nella categoria consumo di risorse. Dall’analisi di contributo è emerso che l’impatto percentuale maggiore per entrambi gli scenari sia legato allo smaltimento delle ceneri, pertanto si è ipotizzata una soluzione alternativa in cui esse vengano smaltite nell’inceneritore, riducendo così gli impatti. I risultati del punteggio singolo mostrano come lo scenario di riscaldamento a legna produca un quantitativo di particolato superiore rispetto al processo di riscaldamento a pellet, chiaramente dovuto alle caratteristiche chimico-fisiche dei combustibili ed alla efficienza di combustione. Dal confronto con gli scenari di riscaldamento alternativi è emerso che il sistema più impattante per le categorie salute umana e qualità dell’ecosistema rimane quello a legna, seguito dal pellet. I processi alternativi presentano impatti maggiori alla voce consumo di risorse. Per avvalorare i risultati ottenuti per i due metodi a biomassa è stata eseguita un’analisi di incertezza attraverso il metodo Monte Carlo, ad un livello di confidenza del 95%. In conclusione si può affermare che i sistemi di riscaldamento domestico che impiegano processi di combustione della biomassa legnosa sono certamente assai vantaggiosi, poiché pareggiano il quantitativo di CO2 emessa con quella assorbita durante il ciclo di vita, ma al tempo stesso possono causare maggiori danni alla salute umana e all’ecosistema rispetto a quelli tradizionali.

La pasta saponosa è un sottoprodotto della produzione di oli vegetali. La gestione dei sottoprodotti per via biotecnologica nei diversi settori dell'industria alimentare è in crescita e la possibilità di generare materie prime/ingredienti/molecole ad alto valore aggiunto a costo ridotto è di alto interesse.

La tesi riguarda lo studio di resine polimeriche derivanti da oli vegetali, impiegabili come leganti nei prodotti vernicianti per l’edilizia ed altri settori. I prodotti vernicianti plant-based sono stati confrontati con altri prodotti attualmente commercializzati, provenienti da fonti fossili. Considerata la produzione ingente dei prodotti vernicianti su base mondiale (8,31 kg/persona) sarebbe determinante impiegare delle fonti rinnovabili per garantirne una produzione sostenibile, diminuendo l’inquinamento, ritardando l’esaurimento del petrolio e riducendo le emissioni di CO2 e di conseguenza l’effetto serra ed il cambiamento climatico. Sono state trattate, quindi, alcune vie di sintesi “green” di leganti poliuretanici ed epossidici per prodotti vernicianti ad elevate prestazioni. Gli oli vegetali sono stati scelti come materie prime in quanto relativamente economici e disponibili in grandi quantità, risultando adatti per produzioni su scala industriale. Sono inoltre riportati i metodi di formulazione di uno smalto opaco bio-based per esterni (ad es. infissi e staccionate) e una vernice opaca per parquet (interni). Le formulazioni sperimentali sono state poi caratterizzate e confrontate con altri prodotti fossil-based presenti in commercio. I prodotti vernicianti sono stati sottoposti a test di brillantezza (gloss), adesione, presa di sporco, durezza, resistenza all’abrasione e resistenza chimica.

2008-2009
Nowadays, the qualitative and quantitative assessment of environmental impacts produced by every human activity is a topical field of research. As a matter of fact, all over the world there is an increasing attention about the environmental issues and influences exerted by productive and management sectors. In particular, the management of waste is a crucial sector involving important aspects of our life as well as it produces several environmental impacts that have to be adequately monitored and managed in a sustainable development perspective. In the first part, this study was focused on the evaluation of the positive and negative impacts caused on different environmental components by several municipal solid waste management systems defined at provincial scale. This assessment was performed by means of two different Life Cycle Assessment (LCA) procedures called WISARD and SimaPro, respectively. The LCA procedures were able to calculate the consequences produced by the whole system as well as by each phase. While, in the second part, the study was focused on the collection and transport of materials to determine environmental and economic effects for ten municipalities from 1000 to 10,000 inhabitants. The performed analysis taken into account a kerbside collection system of all recyclables, glass excepted, with a percentage of separate collection varying in the range of 35% – 80% and transport to composting of putrescibles, RDF pressed balls production and incineration, final landfilling. There are other two scenarios, for 80% separate collection, that consider different alternatives of treatment for residues as dry residue sorting and final landfilling or direct disposal in landfill. The obtained results pointed out that the increasing of the percentage separated collection involves an environmental performances’ improvement of management system and an environmental benefits’ increase. For high percentage of waste separated collection incineration doesn’t weighed upon impact’s results respectful to dry residue sorting. The results are similar for both Life Cycle Assessment procedures in qualitative terms. xviii With regard phase of collection and transport for communities results show how impacts rise such as community’s size; opposite management costs in term of Euro/inhabitant/year increase for the little communities but don’t depend by the number of inhabitants for the communities with a population major of 5000 inhabitants. The multi-criteria analysis was developed giving the same importance to both economic and environmental variables. The principal result obtained was that the municipalities up to 4000 inhabitants must get together to optimize both environmental and management costs. [edited by author]
VIII n.s.

Nel seguente studio si analizzano le principali problematiche connesse alle AEE, ed in particolare agli smartphone, nel corso del loro intero ciclo di vita. Sebbene ci si focalizzerà principalmente sull’impatto ambientale ad essi associato, non verranno trascurate anche le conseguenze economiche ed “etiche” legate al ciclo di vita di questi dispositivi. A tal fine, è stata effettuata una prima analisi quantitativa dei flussi che interessano gli smartphone in Italia, volta per lo più a fornire soluzioni che potessero ottimizzare l’attuale impatto ambientale di questi dispositivi. Oltre ad analizzare lo status quo, evidenziando le criticità del sistema di gestione attuale, si vogliono infatti proporre soluzioni alternative, sia considerando pratiche già in uso (in altri paesi del mondo), sia proponendone delle nuove. Il tutto è poi giustificato dall’analisi numerica condotta nello studio, che permette anche di quantificare i benefici (in termini sia economici che ambientali) derivanti da un’ottimizzazione della performance ambientale degli smartphone (e dunque dei RAEE). Infine, per ottenere un maggior numero di dati, è stata effettuata anche la scomposizione diretta di uno smartphone, mettendone in luce le criticità principali.

La Commissione europea ha approvato una nuova direttiva 940/2019/UE, che implementerà le restrizioni sull’uso di plastiche monouso (SUP). Tale analisi comprende una mappatura redatta da Legambiente (“Beach litter – indagine sui rifiuti nelle spiagge italiane 2019 – 2018 - 2017”), sui rifiuti monitorati sul litorale italiano. Partendo da tale analisi, sono state considerate solamente le plastiche messe al bando dalla direttiva europea, inoltre per stimare il quantitativo di plastica monouso, ove non erano presenti dati specifici in letteratura, sono state applicate le seguenti ipotesi: utilizzo di almeno un prodotto in plastica monouso per 365 giorni l’anno per ogni abitante, il numero di abitanti è approssimato in Italia a 60 milioni. Questo studio prendendo come modello quello sviluppato dall’ Agenzia Norvegese (The Norwegian Environment Agency, “Reduced Littering of Single–Use Plastics / Mapping and analysis of Potential Measures to Reduce the Littering of Certain Single-Use Plastic Products”), comprende una mappatura di 11 plastiche monouso, e sviluppa un’analisi per valutare se una transizione a materiali alternativi e multiuso alla plastica monouso, può contribuire alla riduzione dei rifiuti marini e alla riduzione dell’impatto ambientale. L’analisi si basa sul consumo di oggi di plastica monouso, e alla quantità di rifiuti prodotti in relazione ai due scenari si seguito descritti: 1) Una transizione completa per prodotti monouso non plastici (SUNP) 2) Una transizione completa agli elementi multiuso (MU). Questo approccio stabilisce gli impatti ambientali, economici e sociali di misure che possono essere utilizzate per favorire il passaggio a prodotti in materiali alternativi alla plastica monouso, e affrontare in tal modo il problema ambientale legato al quantitativo di materiale plastico monouso presente nel nostro territorio e nei mari.

Le produzioni zootecniche italiane giocano un ruolo importante nel settore agroalimentare, spaziando dagli aspetti sociali a quelli economici ed ambientali. L'Italia è leader nella produzione di latte vaccino di qualità per il consumo diretto ed è il principale paese europeo produttore di formaggi DOP. Tuttavia, la produzione di latte ha impatti sull'ambiente in quanto l'allevamento contribuisce ai gas serra presenti, principalmente dal processo digestivo degli animali, gestione degli effluenti e acquisto di alimenti, oltre alla potenziale immissione di sostanze inquinanti in acqua e suolo. L’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA) applicata in un’ottica di obiettivo di sviluppo agricolo ed agroalimentare sostenibile, permette di individuare le principali criticità legate al settore lattiero-caseario, e di predisporre azioni di mitigazione ambientale. A tal proposito, la Commissione Europea (CE) ha sviluppato la metodologia Product Environmental Footprint (PEF) e specifiche Category Rules (PEFCR) per armonizzare le scelte metodologiche di LCA e fornire criteri oggettivi di confronto dell'eco-compatibilità di prodotti. Il progetto LIFE TTGG (The Tough Get Going) applica la relativa PEFCR per il calcolo delle prestazioni ambientali nelle filiere Grana Padano e Comté DOP, ponendo le basi per trasformare le problematiche ambientali che scaturiscono dalle attività dei singoli produttori, in opportunità di miglioramento, nell’ottica della transizione ecologica del Paese.
The livestock breeding in Italy plays an important role in the agri-food sector, spanning from social to economic and to environmental aspects. Italy is a leader in the production of quality milk for direct consumption and is the main European country producing PDO cheeses. However, milk production carries impacts on the environment, as livestock farming contributes to greenhouse gas emissions, mainly resulting from animals’ digestion system, manure management and feed purchase, as well as pollutants. With the aim of a sustainable agricultural and agri-food development, it is important to identify, through Life Cycle Assessment (LCA), main criticalities related to the dairy sector, in order to adopt environmental mitigation actions. In this regard, the EC has developed the Product Environmental Footprint (PEF) methodology and specific Category Rules (PEFCR), harmonizing the methodological choices of LCA and providing objective criteria to compare the eco-compatibility of products. The LIFE TTGG (The Tough Get Going) project applies the PEFCR, calculating the environmental performance of the Grana Padano and Comté PDO supply chains and laying the bases for transforming the environmental problems arising from the activities of individual producers into opportunities for improvement, with a view to the Country's ecological transition.

Le produzioni zootecniche italiane giocano un ruolo importante nel settore agroalimentare, spaziando dagli aspetti sociali a quelli economici ed ambientali. L'Italia è leader nella produzione di latte vaccino di qualità per il consumo diretto ed è il principale paese europeo produttore di formaggi DOP. Tuttavia, la produzione di latte ha impatti sull'ambiente in quanto l'allevamento contribuisce ai gas serra presenti, principalmente dal processo digestivo degli animali, gestione degli effluenti e acquisto di alimenti, oltre alla potenziale immissione di sostanze inquinanti in acqua e suolo. L’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA) applicata in un’ottica di obiettivo di sviluppo agricolo ed agroalimentare sostenibile, permette di individuare le principali criticità legate al settore lattiero-caseario, e di predisporre azioni di mitigazione ambientale. A tal proposito, la Commissione Europea (CE) ha sviluppato la metodologia Product Environmental Footprint (PEF) e specifiche Category Rules (PEFCR) per armonizzare le scelte metodologiche di LCA e fornire criteri oggettivi di confronto dell'eco-compatibilità di prodotti. Il progetto LIFE TTGG (The Tough Get Going) applica la relativa PEFCR per il calcolo delle prestazioni ambientali nelle filiere Grana Padano e Comté DOP, ponendo le basi per trasformare le problematiche ambientali che scaturiscono dalle attività dei singoli produttori, in opportunità di miglioramento, nell’ottica della transizione ecologica del Paese.
The livestock breeding in Italy plays an important role in the agri-food sector, spanning from social to economic and to environmental aspects. Italy is a leader in the production of quality milk for direct consumption and is the main European country producing PDO cheeses. However, milk production carries impacts on the environment, as livestock farming contributes to greenhouse gas emissions, mainly resulting from animals’ digestion system, manure management and feed purchase, as well as pollutants. With the aim of a sustainable agricultural and agri-food development, it is important to identify, through Life Cycle Assessment (LCA), main criticalities related to the dairy sector, in order to adopt environmental mitigation actions. In this regard, the EC has developed the Product Environmental Footprint (PEF) methodology and specific Category Rules (PEFCR), harmonizing the methodological choices of LCA and providing objective criteria to compare the eco-compatibility of products. The LIFE TTGG (The Tough Get Going) project applies the PEFCR, calculating the environmental performance of the Grana Padano and Comté PDO supply chains and laying the bases for transforming the environmental problems arising from the activities of individual producers into opportunities for improvement, with a view to the Country's ecological transition.

L’attuale modo di produrre energia genera fortissimi impatti sull’ecosistema, causati dal prelievo indiscriminato di risorse non rinnovabili e dalla successiva immissione nell’ambiente dei loro residui, sotto forma di rifiuti e di emissioni che ne perturbano l’equilibrio in modo drammatico. L’energia è una componente importante di questa situazione, ma di certo non l’unica. L’uso efficiente delle risorse è un obiettivo cruciale da cogliere, ma oggi serve fare di più: bisogna limitare in assoluto gli impatti dovuti a tutte le attività umane e per farlo vanno sviluppati materiali, tecnologie e processi che generano meno effetti dannosi sull’ambiente. Il primo passo in questa direzione è misurare questi effetti, in modo da poter scegliere consapevolmente le soluzioni migliori e scartare quelle invece più impattanti. Il Life Cycle Assessment è un insieme di metodiche sviluppate per questo scopo, basate sulla misura analitica di tutti gli impatti associati ad un certo prodotto, lungo il suo intero ciclo di vita. Quindi dal prelievo delle risorse primarie di cui è costituito, fino al momento in cui viene dismesso e possibilmente riciclato alla fine del suo ciclo di utilizzo, considerando tutte le attività connesse, quali lavorazioni, trasporti, etc. Applicando la metodica LCA a un prodotto si ottiene il suo “profilo ambientale” definito tramite gli indicatori previsti dalla metodica stessa. Questo consente di confrontare i profili di due prodotti concorrenti, permettendo quindi di scegliere il meno impattante sulla base di una valutazione quantificata, analitica e obiettiva Quest’ultimo è stato il punto di partenza del seguente lavoro di tesi, in cui si sviluppa un’analisi di LCA per poter quantificare l’impatto ambientale relativo ad uno specifico ciclo produttivo. Il lavoro è stato condotto presso l’azienda Aliva S.r.l. di San Mauro Pascoli (FC), un’azienda leader nel campo della progettazione, sviluppo e realizzazione di sistemi per facciate ventilate.

L’obiettivo del lavoro è stato quello di definire la filiera di smaltimento dei rifiuti di plastica di origine domestica. La modellazione della stessa ha preso come riferimento un insieme di informazioni rese disponibili dal CONAI, Consorzio Nazionale degli Imballaggi. Noti gli attori e le attività svolte al fine dell’avvio a recupero della frazione raccolta, è stato sviluppato un modello economico adeguato al fine di ripartire i costi delle attività in funzione della gestione del materiale. Tale modellazione non prende in esame le spese e gli introiti allocati al Consorzio, ma si focalizza sulle attività di raccolta, selezione e avvio a recupero. Ci si è poi concentrati sulla modellazione economica dell’avvio a recupero della frazione di plastica raccolta dal Comune di Bologna. Ripartendo la responsabilità di gestione tra il gestore del servizio (Hera), il Centro Comprensoriale (CC Akron Granarolo), i Centri di Selezione (CSS Argeco e Idealservice) e i riciclatori (tra quelli convenzionati al consorzio) si è definito il modello economico per il caso in esame. In particolare, si è adottato un approccio simulativo di allocazione del materiale selezionato in vista della modalità di vendita di alcuni prodotti tramite asta online. La quantificazione economica in sé risente di assunzioni definite per la determinazione di una componente di costo che possa essere il può possibile esaustiva delle operazioni svolte. Si è poi proceduto definendo una stima della quantità di diossido di carbonio prodotta in fase di combustione di carburante per la movimentazione dei flussi del caso di studio. I valori in esame sono stati desunti come prodotto tra la quantità di CO2 emessa per i chilometri percorsi a seconda della tipologia di mezzo adottata per la movimentazione dei flussi. I dati relativi alle quantità di anidrite carbonica prodotte sono stime in grammi di CO2 al chilometro realizzate da Arpa e distinte in funzione delle soluzioni tecnologiche da implementare secondo le disposizioni redatte dalla Comunità Europea. La nota metodologica adottata prevede di analizzare i risultati ottenuti in funzione della distanza percorsa, dei costi di trasporto e della quantità di CO2 generata per le attività.

All’interno della Riserva Marina di Miramare, in particolare nella zona A, vengono svolte da sempre attività di balneazione a scopo educativo, didattico e di visita guidata, autorizzate dall’Ente Gestore. In questo studio, è stato scelto un set significativo di specie, su cui verificare un livello di efficacia di gestione rispetto al possibile impatto causato da attività svolte in snorkeling, in particolare seawatching e mini corsi di biologia marina per bambini. Per prima cosa, con l’utilizzo di un GPS, si è voluto caratterizzare l’itinerario svolto dalle attività, come un insieme di punti, e questa procedura è stata ripetuta più volte per avere una rappresentazione realistica del percorso. In seguito attraverso QGIS, è stato possibile creare delle Mappe di concentrazione dei punti, per individuare i siti in cui i turisti, che si apprestano a svolgere le attività, si soffermano maggiormente ad osservare gli organismi sottostanti, in questo modo sono state evidenziate delle aree lungo il percorso, caratterizzate da un maggiore impatto antropico. Il campionamento in acqua si è svolto in queste aree, attraverso l’ausilio di transetti, lungo i quali sono stati presi dati di presenza/assenza inerenti al set di specie preso in considerazione. A ciascuna specie, sono stati poi attribuiti dei criteri: Vulnerabilità, Valore eco-naturalistico, Diffusione, Valore estetico e Valore economico, per mezzo dei quali sono state individuate le specie che necessitano di maggiore attenzione, in quanto potrebbero subire danni a causa delle attività che si svolgono in Riserva.

Lo scopo di questa tesi è creare un sistema organico di gestione che, prendendo come vademecum questo elaborato in quanto a linee guida e approccio a cui si è aderito in riferimento al carrello X540R, permetta di stimare verosimilmente l'impatto ambientale dei restanti carrelli attualmente in produzione e di quelli in stato di progettazione. In una prima parte si toccherà direttamente il tema della sostenibilità ambientale, delle azioni politiche atte all’ammortamento dei soprusi sulle risorse naturali. Seguirà l’introduzione al caso specifico di analisi, si parlerà della politica del Gruppo Toyota in merito alle tematiche ambientali, della suddivisione settoriale interna all’azienda, si passerà in rassegna per ciascun settore l’attuale impatto ambientale e, dove possibile alcune soluzioni per il suo abbattimento. Nei capitoli terzo e quarto, si presterà infatti attenzione al contenuto di sostanze chimiche pericolose nelle materie prime, ma anche al contenuto di materiali disassemblabili e riciclabili oppure riutilizzabili in accordo con l’iniziativa europea di economia circolare. Nel capitolo quinto si analizzeranno i consumi della linea produttiva con un focus sulla quantificazione della attività energivore occorrenti alla produzione del carrello X540R; si racconteranno le soluzioni adottate da TMHMI per la riduzione del fabbisogno energetico e delle emissioni di gas a effetto serra per singole unità di prodotto. Infine, si descriveranno gli standard europei che regolano il controllo dei consumi e l'impatto ambientale dei carrelli elevatori, con applicazione sperimentale ad un carrello elevatore prototipale alimentato da due alternative in alimentazione al motore elettrico; dopo un'attenta analisi dei test effettuati su macchina, si passa a considerazioni che potrebbero migliorare l’impronta di un veicolo durante il durante un ciclo di lavoro in magazzino , e quindi che potrebbero ridurne l'impatto ambientale.

Nel contesto dei cambiamenti climatici, al fine di aumentare la resilienza della coltivazione del frumento, risulta necessario comprendere le interazioni e le relazioni tra tecniche agronomiche a basso impatto ambientale e caratteristiche positive delle varietà di frumento. L'obiettivo generale di questo studio è quello di caratterizzare e individuare le varietà di grano più adatte per ridurre l’impatto ambientale della sua coltivazione. Il primo esperimento, di durata triennale, svoltosi presso un'azienda agricola biologica, ha permesso la caratterizzazione di 24 accessioni di grano tenero. Le analisi effettuate hanno riguardato sia gli aspetti agronomici, sia quelli nutrizionali e sia quelli nutraceutici. Il secondo studio ha caratterizzato, da un punto di vista nutrizionale e agronomico, diversi genotipi e popolazioni evolutive di grano tenero. Alcune varietà in condizioni pedoclimatiche favorevoli hanno raggiunto valori di produzione estremamente elevati, mentre in diversi contesti, hanno registrato valori di resa bassi. Diversamente, la popolazione evolutiva Bioadapt ha registrato un'elevata stabilità, in termini di risultati produttivi raggiunti. La terza ricerca ha studiato alcuni aspetti della fisiologia del grano tenero, per approfondire una caratteristica fisiologica delle piante, con particolare rilevanza e possibili importanti implicazioni per la coltivazione sostenibile del grano tenero. L'obiettivo è stato quello di identificare le varietà di grano tenero con un’attività allelopatica potenziale elevata, attraverso l'analisi della crescita iniziale delle radici della pianta di grano e delle erbe infestanti circostanti. Sono state selezionate e confrontate 30 cultivar di grano tenero, mentre il loietto perenne è stato impiegato come specie infestante modello. La capacità allelopatica non si è manifestata semplicemente come una risposta dose-dipendente delle molecole emesse nel substrato di crescita. Le caratterizzazioni delle accessioni effettuate nel presente studio rappresentano un valido punto di partenza per futuri programmi di miglioramento genetico, al fine di ottenere varietà idonee a sistemi di produzione a basso impiego di input.
In order to reduce the use of pesticides products and increase the resilience of wheat cultivation, in the context of climate change, it is necessary to fully understand the interactions and relationship between agronomic techniques with low environmental impacts and positive varieties traits. The general aim of this study is to characterize and identify the most suitable wheat varieties to achieve low environmental impact cultivation of common wheat. One experiment, carried out during three years at an organic farm, characterized 24 accessions of common wheat. The surveys carried out concerned both the agronomic, the nutritional, and the nutraceutical components. Some accessions registered excellent agronomic performance. A second study aimed to characterize, from a nutritional and agronomic point of view, different genotypes and evolutionary populations of common wheat, observing how they are influenced by different environments and meteorological trends. Some varieties in favorable pedoclimatic conditions reached extremely high production values, while in different contexts, they recorded lower values. In contrast, the evolutionary Bioadapt population registered high stability, in terms of production results achieved. The third research studied some aspects of common wheat physiology, to understand a physiological characteristic of plants, with particular relevance and important implications for sustainable cultivation of common wheat. The aim was to identify the common wheat varieties with a higher potential allelopathic activity, through the analysis of the initial root growth of the wheat plant and surrounding weeds. 30 cultivars of common wheat were selected and compared, while the perennial ryegrass was employed as weed model species. The allelopathic capacity seemed to be not simply a dose-dependent response to the molecules emitted in the growing substrate. The characterizations of the varietal resources carried out in the present study represent a valid starting point for future breeding programs, to obtain suitable varieties for low-input production systems.