TECNOLOGIE DELLE ENERGIE RINNOVABILI
(1 annualità)Numero totale di ore in cui si sviluppano nuovi argomenti (L): 60
Numero totale di ore in cui si svolgono esemplificazioni ed esercitazione di laboratorio (E) 30
Numero totale di ore 90
Programma di massima:
SOLARE TERMODINAMICO: La radiazione solare, generalità , uso dei dati disponibili, stima della radiazione media, intensità sul suolo terrestre, radiazione globale, soleggiamento del territorio italiano. Concetti base di trasmissione del calore per irraggiamento, radiazione, elettromagnetica, leggi di Planck, di Stefan Boltzmann etc, scambio termico , proprietà radioattive delle superfici. Collettori a tubo, caratteristiche, differenze dai collettori piani, utilizzo per impianti industriali. Riscaldamento di aria, modelli di collettori solari ad aria, impianti termici ad aria, bilancio termico di edifici, modello di casa solare Trombe, Michel, condizionamento con acqua stagnante sul tetto piano. Esempio di un prototipo di frigorifero solare, la realizzazione "CEE TERMOMECCANICA". L’accumulo di energia, generalità e problematiche dell’accumulo, vari tipi, ad acqua, a letto di sassi, a cambiamento di fase (L: 10, E: 5)
SOLARE FOTOVOLTAICO: Concetti base sui semiconduttori, teoria delle bande, gap, drogaggio, giunzione, formazione del potenziale "builtin", principio della cella fotovoltaica. I problemi inerenti l’accumulo di energia elettrica. Applicazione a grandi impianti di produzione energetica, l’impianto dell’Isola del Giglio, l’impianto italiano da 40 MW (L: 10, E: 5)
L’ENERGIA EOLICA: Teoria, quantità di energia solare trasformata in correnti d’aria. Vena fluida, potenza max ottenibile. Le pale dei rotori, studio delle specifiche conformazioni geometriche per il max rendimento. Tipo di impianto eolico e loro caratteristiche, impianto tipo Smith, Putnam e _nfield Andreau, e loro componenti, impianti tipo Savonius e Darrieux e loro componenti, l’impianto di la Spezia (L: 5, E: 2)
ENERGIA TERMICA E CINETICA DAL MARE: Conversione del gradiente termico in energia elettrica attraverso il ciclo Rankine, impianti esistenti, caratteristiche del ciclo. Conversione del moto ondoso in energia elettrica, conversione della energia delle maree, impianto progettato in Irlanda. (L: 5, E: 2)
BIOMASSE: Distribuzione nell’ecosistema della radiazione solare, conversione e/o tecnologie, pirolisi delle biomasse (olio, benzina verde, biogas), idrogassificazione, idrogenazione, idrolisi acida ed enzimatica, uso diretto (fertilizzanti), digestione anaerobica, fermentazione/distillazione, combustione diretta, gassificazione di particolato, celle a combustibile, prodotti chimici ottenuti dai vari processi (ammoniaca, etc). Recupero energetico da rifiuti solidi urbani (RSU), tipi di impianti. (L: 20, E: 9)
ENERGIA IDROELETTRICA: Generalità, quantità prodotta in Italia, schemi di impianti ed esempi, accumulo, rendimenti (L: 5, E: 2)
GEOTERMIA: Generalità, tecnologie di sfruttamento, rifacimento dei campi geotermici. (L: 5, E: 2)
RISPARMIO ENERGETICO: Generalità, uso razionale dell’energia; un esempio; recupero dei combustibili fossili per gassificazione in impianti a letto fluido (L: 5, E: 3)
TESTI di Riferimento:
Modalità di svolgimento degli esami: