Inquinamento Atmosferico ed Energia Roberta Vecchi Dipartimento di Fisica.

Inquinamento Atmosferico ed Energia

Roberta VecchiDipartimento di Fisica

DIPARTIMENTO DI FISICARoberta VecchiDipartimento di Fisica

Largo impiego di Combustibili Fossili

Inquinamento atmosferico

Cambiamenti climatici

Sono tra le maggiori sfide ambientali attuali !

Contributo della ricerca in UniMi per:

-comprensione dettagliata delle problematiche e delle interazioni fra

i diversi comparti coinvolti

- nuove proposte per la riduzione degli inq. gassosi

- nuove proposte per la produzione di energia “pulita”

DIPARTIMENTO DI FISICA

L’inquinamento atmosferico


emissioni

trasformazione& deposizione

trasporto &

trasformazione

trasformazione& trasporto


Le particelle fini: un caso emblematico

1. Molteplicità di sorgenti (antropiche & naturali)

2. Emissione primaria, produzione secondaria & trasformazione

3. Trasporto a lungo range

Saharan dust

Brown cloud from China to North America

4. Immissione di gas e particellein stratosfera

Pinatubo, 1991


Despite a substantial body of

international and national

legislation and significant

reductions in the emissions of

some common pollutants, poor

air quality is still causing

hundreds of thousands of

premature deaths in Europe

every year and continues to

damage crops and ecosystem

health.

……


Air pollution by fine particles represents the highest risk to public

health in all regions, higher than that of other air pollutants


Le particelle fini: le emissioni


La ricerca in UniMI: studio e caratterizzazione del particolato atmosferico

Dipartimento di Fisica &

Dipartimento di Chimica Inorganica Metallorganica e Analitica

- studio di processi di formazione,

trasformazione e deposizione delle particelle

- identificazione della componente

secondaria

- identificazione di traccianti per specifiche

sorgenti

- identificazione delle principali sorgenti di

emissione e quantificazione del loro

contributo


Caratterizzazione fisico-chimica dettagliata del particolato atmosferico e sviluppo di

strumentazione, metodologie analitiche e modelli per:


Le emissioni degli inquinanti nell’EU-27


Andamento delle emissioni relativoal 1990 (al 2000 per PM)

Tecnologie per la riduzione degli inquinanti gassosi

NOx

Modifiche nella fase di combustione

Trattamenti post- combustione

SO2

Riduzione tenore di zolfo nei combustibili

Sistemi di abbattimento a camino

CO Ottimizzazione della fase di combustione (T, O2, …)

…etc…etc…


La ricerca in UniMI: nuove tecnologie per la riduzione delle emissioni di

inquinanti gassosiLa combustione catalitica (senza fiamma) consente di abbassare la temperatura di

combustione minimizzando la formazione di NOx e di prodotti parzialmente

incombusti come, ad esempio il CO (esempio combustione del metano a T< e

condizioni controllate).


Il contributo del Dip. di Chimica Fisica ed

Elettrochimica:

- individuazione e preparazione di alcuni

ossidi misti di struttura perovskitica (ossidi di

sintesi) come possibili sostituti dei

catalizzatori a base di metalli nobili nella

combustione catalitica a bassa temperatura


…dalla scala locale alla scala globale…CO2 e altri gas serra

sorgenti

Il pacchetto “Clima – Energia”Direttive 2009/28,29,30,31/CE

1. promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili

2. impegno a ridurre emissioni di gas serra 3. …trasporti su strada…abbattimento delle

emissioni di gas serra prodotte durante il ciclo di vita dei combustibili.

4. stoccaggio geologico di CO2 (CCS) come tecnologia ponte che contribuirà a mitigare i cambiamenti climatici.


Fonti di energia rinnovabile

+

NB: L’idrogeno non è una fonte di energia ma un mezzo per accumularla e non è

direttamente disponibile in natura.La conversione di energia a mezzo dell’idrogeno si considera un processo “verde” solo se l’idrogeno viene prodotto usando sorgenti primarie di energia non fossili

http://www.energoclub.it/a%20eolico.htm

http://www.energoclub.it/a%20biomasse.htm

http://www.energoclub.it/a%20geotermico.htm

http://www.energoclub.it/a%20solare.htm

http://www.energoclub.it/a%20idro.htm

http://www.energoclub.it/a%20risp%20energetico.htm

http://www.energoclub.it/b%20idrogeno.htm


Dipartimento di Chimica Fisica ed Elettrochimica

Produzione di biodiesel mediante de-acidificazione di olii naturali, olii esausti o grasso animale e successiva reazione di trans-esterificazione.

Analisi di filiere agro-energetiche: sviluppo di basi di dati territoriali corredate di metodologie di analisi che permettono la valutazione delle potenzialità produttive di energia da biomasse a diverse scale geografiche.

Dipartimento di Ingegneria Agraria


La biomassa utilizzabile ai fini energetici consiste in tutti quei materiali organici (per es. colture “energetiche” dedicate, residui agricoli o agro-industriali, residui forestali,…) che possono essere utilizzati direttamente come combustibili ovvero trasformati in altre sostanze (solide, liquide o gassose) di più facile utilizzo negli impianti di conversione.

Dipartimento di Produzione Vegetale

Biogas Caratterizzazione delle biomasse e valutazione della produzione potenziale di biogas e idrogeno

La ricerca in UniMI: nuove tecnologie per la riduzione delle

emissioni di CO2


La ricerca in UniMI: nuove tecnologie per la produzione di H2

Dipartimento di Chimica Fisica ed Elettrochimica

Produzione di idrogeno per reforming fotocatalitico

di substrati organici provenenti da fonti rinnovabili

ovvero di inquinanti organici presenti in effluenti acquosi.

Sviluppo di nuovi fotocatalizzatori ad ampio spettro di sensibilità per la produzione

fotocatalitica di idrogeno (e per la degradazione fotocatalitica di inquinanti dell’acqua e dell’aria).


Sviluppo di materiali nanostrutturati per costruzione di elettrodi per sistemi reversibili

elettrolisi dell’acqua/pila a combustibile

Sviluppo di celle foto-catalitiche per la produzione

separata di idrogeno e ossigeno per foto-scissione dell’acqua utilizzando energia solare.


Le attività formative in UniMI su inquinamento atmosferico ed energia

(esempi per l’a.a. 2009-2010)


Corso di Laurea in Fisica (LM)Fisica dell’Ambiente, Fisica dell’Atmosfera, Fondamenti di Energetica, Laboratorio di Fisica dell’Atmosfera, Laboratorio di Misure Fisiche per l’Ambiente, Modellistica Geofisica e Ambientale,….

Corso di Laurea in Scienze Chimiche Applicate e Ambientali (LM)

Fotochimica, L’Idrogeno come Vettore Energetico, Metodologie Analitiche per

l’Ambiente e il Territorio, Tecnologie Elettrochimiche di Bonifica Ambientale,…

Corso di Laurea in Agrotecnologie per l‘Ambiente e il

Territorio (LT)

Energetica per l‘Agricoltura, Uso e Riciclo delle Biomasse in

Agricoltura,…


Questa presentazione è stata realizzata con il contributo dei colleghi del

Dipartimento di Chimica Fisica ed ElettrochimicaS. Ardizzone, C.L. Bianchi, G. Cappelletti, L. Forni, C. Oliva, C. Pirola, V. Ragaini, S. Rondinini, I. Rossetti, E. Selli, A. Vertova

Dipartimento di Chimica Inorganica, Metallorganica e AnaliticaP. Fermo

Dipartimento di FisicaM. Bonardi, F. Groppi, A. Guglielmetti

Dipartimento di Ingegneria AgrariaL. Bodria

Dipartimento di Produzione Vegetale F. Adani

Istituto di Fisiologia Generale e Chimica BiologicaA. Lascialfari



Grazie a

tutti voi per la cortese attenzione !

[email protected]


Inquinamento Atmosferico ed Energia Roberta Vecchi Dipartimento di Fisica.

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