POLITesi - Archivio digitale delle tesi di laurea e di dottorato (Politecnico di Milano)
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Missing link(s) in supply chain workflow of innovative materials usage in construction and architecture
No full textLAUREA MAGISTRALENell'attuale contesto caratterizzato da una crescente biblioteca di materiali innovativi e sostenibili, la transizione verso scelte più naturali in architettura sembra un’evoluzione evidente. Tuttavia, l’integrazione di questi materiali nella catena di approvvigionamento dell’edilizia esistente rimane una sfida a causa di vincoli economici, logistici, normativi e di altra natura. Questo studio analizza la situazione attuale del settore delle costruzioni e le principali limitazioni che ostacolano l’adozione diffusa di materiali sostenibili, con particolare attenzione alle inefficienze della catena di fornitura, agli elevati costi e alla frammentazione della collaborazione tra gli attori coinvolti. Attraverso una revisione della letteratura e l’analisi di casi studio, si esaminano l’impatto delle pratiche di approvvigionamento, i requisiti di certificazione e le barriere tecnologiche sulla disponibilità e sull’implementazione dei materiali. Inoltre, la ricerca evidenzia il ruolo della digitalizzazione e dei principi dell’economia circolare nel superamento di queste sfide. I risultati suggeriscono che incentivi politici più forti, reti di fornitura più trasparenti e una collaborazione più efficace tra produttori, fornitori e progettisti siano fondamentali per migliorare l’integrazione dei materiali sostenibili. Le conclusioni sono supportate dalla proposta di un modello di business, sviluppato sotto forma di un sito web, che presenta soluzioni pratiche per le sfide identificate e i metodi proposti. Affrontando queste limitazioni, il settore può sviluppare una catena di approvvigionamento più sostenibile e resiliente, contribuendo a un ambiente costruito a basse emissioni di carbonio.In the current environment filled with a growing innovative and sustainable materials library, the transition into more natural choices in architecture resamble obvious. However, integrating these materials into the existing construction supply chain remains a challenge due to economic, logistical, regulatory, and other constraints. This paper explores the current construction position and its key limitations withholding the widespread adoption of sustainable materials, with a focus on supply chain inefficiencies, high costs, and fragmented stakeholder collaboration. Through a literature review and case studies, it examines how procurement practices, certification requirements, and technological barriers affect material availability and implementation. Additionally, the study highlights the role of digitalization and circular economy principles in overcoming these challenges. The findings suggest that stronger policy incentives, transparent supply chain networks, and improved collaboration between manufacturers, suppliers, and architects are critical for enhancing integration. The conclusions are supported by the business model proposal, which is supported by project development in the form of a website, which argues the practical solutions for the defined challenges and proposed methods. By addressing these limitations, the industry can move toward a more sustainable and resilient material supply chain, ultimately contributing to a lower-carbon built environment
Landscape and environmental impacts of transform from wet to dry sowing of rice
No full textLAUREA MAGISTRALEL'Italia settentrionale è nota per le sue vaste aree coltivate a riso, che tradizionalmente sono state seminate “a umido” (cioè con semina diretta in condizioni di sommersione). Tuttavia, con le sfide di gestione dell'acqua poste dal cambiamento climatico, la produzione di riso in Italia è sotto pressione per essere sostenibile. Negli ultimi anni, la “semina a secco” è in aumento e nel 2019 la superficie coltivata con la semina a secco ha superato quella della tradizionale semina a umido.
L'applicazione della tecnologia della semina a secco non solo ha implicazioni positive per la gestione dell'acqua, ma ha anche impatti di vasta portata sugli ecosistemi e sui paesaggi agricoli, tra cui spostamenti negli ecosistemi del riso, variazioni dei gas serra come il metano. Poiché la coltivazione del riso è una parte importante del patrimonio paesaggistico rurale, il passaggio al riso secco ridurrà le emissioni di metano, ma modificherà la distribuzione dell'acqua, le forme del territorio, gli ecosistemi e le dinamiche del suolo, portando a cambiamenti nei paesaggi rurali che si sono sviluppati nel corso di migliaia di anni. È quindi importante esplorare l'impatto ambientale e paesaggistico della trasformazione delle due pratiche di coltivazione del riso. Questo lavoro indaga l'impatto di questa trasformazione sul paesaggio e sull'ambiente attraverso l'analisi del telerilevamento e il calcolo dei dati. In questo studio abbiamo scelto la regione del Canale di Cavour come caso rappresentativo per condurre un'analisi e un'indagine approfondite.Northern Italy is known for its extensive rice-growing areas, which have traditionally been sown ‘wet’ (i.e., direct sowing under submerged conditions.). However, with the water management challenges posed by climate change, rice production in Italy is under pressure to be sustainable. In recent years, ‘dry sowing’ has been on the rise, and in 2019 the area planted with dry sowing surpassed that of traditional wet sowing.
The application of dry sowing technology not only has positive implications for water management, but also has far-reaching impacts on ecosystems and agricultural landscapes, including shifts in rice ecosystems, changes in greenhouse gases such as methane. Since rice cultivation is an important part of the rural landscape heritage, switching to dry rice will reduce methane emissions, but it will change the distribution of water, landforms, ecosystems, and soil dynamics, which will lead to changes in rural landscapes that have been developed over thousands of years. Therefore, it is important to explore the environmental and landscape impacts of the transformation of two rice cultivation practices.This paper investigates the impact of this transformation on the landscape and environment through remote sensing analysis and data computation.In this study, we selected the Cavour Canal region as a representative case to conduct an in-depth analysis and investigation
Dynamic features of CLT slabs accounting for partial connections
Full text linkLAUREA MAGISTRALEIl legno lamellare incrociato (CLT) è ampiamente utilizzato nell'edilizia moderna grazie al suo elevato rapporto resistenza/peso e alla sostenibilità. Tuttavia, le sue prestazioni dinamiche, in particolare le vibrazioni indotte dall'uomo, rimangono un problema cruciale per la manutenzione. Questo studio esamina le caratteristiche vibrazionali delle lastre CLT con connessioni parziali, affrontando l'influenza della flessibilità della connessione sulle proprietà modali e sulla risposta dinamica. Viene impiegato un approccio numerico utilizzando la modellazione a elementi finiti (FEM) per analizzare frequenze naturali, forme modali e ampiezze di vibrazione per una rigidità variabile della connessione. Formulazioni analitiche basate sulla teoria delle piastre e simulazioni basate su MATLAB completano i risultati FEM. Lo studio esamina gli effetti dell'aumento del numero di pannelli CLT collegati, rivelando spostamenti di frequenza e variazioni di rigidità. I risultati vengono confrontati con i criteri di comfort dell'Eurocodice 5 e degli standard di vibrazione ISO. I risultati indicano che le connessioni parziali hanno un impatto significativo sul comportamento dinamico globale, alterando l'accoppiamento modale e riducendo la rigidità effettiva. Questa ricerca fornisce approfondimenti sull'ottimizzazione della progettazione della connessione per una maggiore manutenzione e comfort degli occupanti nelle strutture in legno. I risultati contribuiscono allo sviluppo di modelli predittivi per le vibrazioni dei pavimenti, aiutando gli ingegneri a progettare sistemi CLT con prestazioni vibrazionali migliorate.Cross-laminated timber (CLT) is widely used in modern construction due to its high strength-to-weight ratio and sustainability. However, its dynamic performance, particularly human-induced vibrations, remains a crucial serviceability concern. This study investigates the vibrational characteristics of CLT slabs with partial connections, addressing the influence of connection flexibility on modal properties and dynamic response. A numerical approach is employed using finite element modeling (FEM) to analyze natural frequencies, mode shapes, and vibration amplitudes for varying connection stiffness. Analytical formulations based on plate theory and MATLAB-based simulations complement the FEM results. The study examines the effects of increasing the number of connected CLT panels, revealing frequency shifts and stiffness variations. Results are compared against comfort criteria from Eurocode 5 and ISO vibration standards. Findings indicate that partial connections significantly impact global dynamic behavior, altering mode coupling and reducing effective stiffness. This research provides insights into optimizing connection design for enhanced serviceability and occupant comfort in timber structures. The outcomes contribute to advancing predictive models for floor vibrations, aiding engineers in designing CLT systems with improved vibrational performance
ZK-KYC-DSIG: an eIDAS2 compliant privacy preserving identity verification framework via zero knowledge proof and digital signature
Full text linkLAUREA MAGISTRALEL’identità digitale è diventata un aspetto fondamentale della vita in un mondo in cui
una parte significativa delle attività si svolge online. Di conseguenza, sono emerse diverse
normative, come l’eIDAS dell’Unione Europea, attualmente alla sua seconda iterazione.
Essa fornisce un quadro normativo completo volto a promuovere interazioni online fluide
tra gli Stati membri. Dall’altro lato, gli individui continuano ad affrontare difficoltà
nel mantenere il controllo sulle proprie informazioni personali nell’ambiente digitale. In
particolare, eIDAS 2 pone una maggiore enfasi sulla privacy e fornisce un quadro che
supporta tecnologie emergenti come le prove a zero conoscenza (ZKP) e le tecnologie
a registro distribuito (DLT). Questa tesi sfrutta specificamente tali tecnologie per presentare
una soluzione su misura per la verifica dell’identità, compatibile con le normative
citate e con il concetto di SSI. L’approccio proposto combina firme digitali conformi a
eIDAS 2 con ZK-SNARKs e blockchain, garantendo una verifica dell’identità sicura e
decentralizzata, mantenendo allo stesso tempo la privacy dell’individuo. I risultati sono
stati valutati e analizzati in diverse dimensioni, tra cui l’efficienza computazionale e i
costi delle transazioni, dimostrando così la fattibilità pratica e un forte potenziale futuro
nonostante alcuni limiti rimanenti.Digital identity has become a key aspect of life in a world where a significant portion of
activities take place online. As a result, multiple regulations have emerged such as the
EU’s eIDAS which is currently at its second iteration. It provides a comprehensive framework
aimed at promoting smooth online interactions between EU member states. On
the other hand, individuals continue to face challenges in order to maintain control over
their personal information in the digital environment. Namely, eIDAS 2 places greater
emphasis on privacy and provides a framework that supports emerging technologies like
ZKPs and DLTs. This thesis leverages these technologies to develop a tailored identity
verification solution that complies with the mentioned regulations and adheres to the
principles of SSI. The proposed approach combines eIDAS 2 compliant digital signatures
with ZK-SNARKs and blockchain, ensuring decentralized, secure and privacy preserving
identification. The results have been evaluated across multiple dimensions, including
computational efficiency and gas fees. The outcome of this analysis highlights practical
feasibility and strong future potential, despite some remaining limitations
Design and development of a circular economy blockchain-based digital marketplace for components reuse in mass electronics
Full text linkLAUREA MAGISTRALELa tecnologia blockchain ha trasformato i mercati digitali, offrendo soluzioni innovative alle sfide legate alla trasparenza, alla fiducia e all'efficienza operativa. I modelli tradizionali, spesso basati su intermediari centralizzati, presentano criticità quali inefficienze burocratiche, rischi per la sicurezza e opacità nei processi. Al contrario, la blockchain abilita piattaforme decentralizzate che migliorano l’integrità delle transazioni, riducono le frodi e favoriscono una maggiore collaborazione tra gli attori coinvolti. Questo studio esplora il potenziale della blockchain nel ridefinire i mercati digitali, con particolare attenzione all’applicazione nell’Economia Circolare (CE) per la gestione dei Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE).
L’analisi identifica le principali sfide nel trattamento dei RAEE, tra cui la tracciabilità, la conformità normativa e la necessità di un sistema sicuro, ma trasparente, per la gestione dei dati. Viene quindi esaminato come le soluzioni blockchain possano affrontare tali problematiche, abilitando il tracciamento verificabile dei rifiuti elettronici, facilitando scambi sicuri e promuovendo processi di riciclo e riutilizzo più efficienti.
Un aspetto critico di questa implementazione è il compromesso tra trasparenza, fiducia, decentralizzazione, privacy e scalabilità. Per rispondere a queste sfide, la ricerca propone un’architettura blockchain Layer 2 basata su Validium, una soluzione di scalabilità che migliora la capacità di elaborazione delle transazioni e la protezione della privacy, pur riducendo leggermente il grado di decentralizzazione. L’integrazione delle prove a conoscenza zero garantisce elevati standard di sicurezza e verifica crittografica, consentendo ai partecipanti di validare le transazioni senza esporre dati sensibili al pubblico.
I risultati di questo studio arricchiscono il dibattito sul ruolo della blockchain nei modelli economici sostenibili, evidenziando come una soluzione di Layer 2 basata su Validium possa ottimizzare efficienza e sicurezza nei mercati decentralizzati per l’Economia Circolare. Le conclusioni forniscono spunti preziosi per policy maker, operatori del settore e ricercatori interessati a sfruttare tecnologie emergenti per promuovere la sostenibilità ambientale ed economica.Blockchain technology has revolutionized digital marketplaces by offering innovative solutions to challenges related to transparency, trust, and operational efficiency. Traditional marketplaces often rely on centralized intermediaries, which can introduce inefficiencies, security risks, and lack of transparency. In contrast, blockchain enables decentralized platforms to provide greater accountability, mitigate fraud, and improve transaction integrity. This study investigates the extent to which blockchain technology can support the development of a decentralized marketplace that surpasses traditional models, particularly in the context of Circular Economy (CE) for Waste from Electrical and Electronic Equipment (WEEE)
The study identifies key challenges in WEEE processing, including trust, traceability, regulatory compliance, and the need for secure yet transparent data management. It then explores how blockchain-driven marketplaces can address these challenges by enabling verifiable tracking of electronic waste, secure and trustless exchanges, promoting a more efficient recycling and refurbishment processes.
One of the critical aspects of implementing blockchain in this domain is balancing transparency, decentralization, privacy and scalability. To address these trade-offs, this research proposes a Layer 2 blockchain architecture based on Validium, a scaling solution that enhances transaction throughput and privacy while slightly reducing decentralization.
The findings of this study contribute to the broader discourse on blockchain’s role in decentralized applications for supply chain management, with a particular focus on sustainable economic models.
By demonstrating how a Validium-based Layer 2 solution can improve the scalability and privacy of decentralized applications, this research provides valuable insights for policymakers, industry stakeholders, and blockchain research leveraging emerging technologies for environmental and economic sustainability
Connecting the dots: a temporal analysis on the Cyber Threat Intelligence potential of social media discussions
No full textLAUREA MAGISTRALEQuesto studio presenta un’analisi temporale di quattro popolari piattaforme social—Reddit, Twitter, Discord
e Telegram—per valutare il loro potenziale come fonti di Cyber Threat Intelligence (CTI). Mentre la CTI
tradizionale fornisce spesso solo intelligence reattiva, documentando le minacce post-impatto, i forum under-
ground in passato offrivano intelligence proattiva. Poiché ricerche precedenti suggeriscono che queste comunità
possano aver migrato altrove, l’obiettivo dello studio è indagare se i social media mainstream siano diventati
la loro nuova destinazione. La nostra metodologia impiega una pipeline a tre fasi per elaborare 199 milioni
di voci dai social media, dal 2007 al 2024. Inizialmente filtriamo il contenuto usando parole chiave specifiche
per la cybersecurity, poi estraiamo Indicatori di Compromissione (IOC) tramite regex mirate all’estrazione di
hash, indirizzi IP e URL, infine verifichiamo questi potenziali IOC con VirusTotal per determinarne la malignità
e la collocazione temporale. La nostra analisi ha identificato oltre 30.900 IOC reali su tutte le piattaforme,
con Reddit che contribuisce con la quota maggiore. Tuttavia, l’analisi temporale ha evidenziato latenze medie
negative su tutte le piattaforme, da -229 giorni per gli hash a -3737 giorni per gli URL, indicando che i social
media discutono prevalentemente le minacce dopo la loro documentazione in fonti di intelligence consolidate.
Solo lo 0,98% degli hash e l’1,56% degli URL hanno mostrato latenza positiva. Concludiamo che, sebbene queste
piattaforme contengano un notevole valore per la CTI, esse operano principalmente come luoghi di discussione
per minacce già note, piuttosto che come sistemi di allarme anticipatorio. Ciò suggerisce che le comunità di
cybersecurity potrebbero aver migrato verso ambienti più esclusivi, rendendo i dati dei social media più utili
per monitorare le tendenze dei malware piuttosto che per la rilevazione anticipata delle minacce.This research presents a temporal analysis of four major social media platforms—Reddit, Twitter, Discord, and Telegram—to evaluate their potential as sources of Cyber Threat Intelligence (CTI). While traditional CTI often provides only reactive intelligence, documenting threats after they make their impact, underground forums provably offered proactive intelligence in the last years. As research suggests these communities may be migrating elsewhere, we investigate whether mainstream social media has become their new destination.
Our methodology employs a three-step pipeline for processing 199 million social media entries from 2007 to 2024. We first filter content using cybersecurity-specific keywords, then extract Indicators of Compromise (IOCs) using regular expressions targeting hashes, IP addresses, and URLs, and finally validate these candidates against VirusTotal to determine both their maliciousness and temporal placement.
Our analysis identified over 30,900 true IOCs across all platforms, with Reddit contributing the largest share. However, temporal analysis revealed consistently negative mean latencies across platforms, ranging from -229 days for hashes to -3737 days for URLs, indicating that social media predominantly discusses threats after their documentation in established intelligence sources. Only 0.98% of hashes and 1.56% of URLs demonstrated positive latency.
We conclude that while these platforms contain substantial CTI value, they function primarily as discussion venues for known threats rather than early warning systems. This suggests cybersecurity communities may have migrated to more exclusive venues and that social media data may be more valuable for tracking malware trends than for early threat detection
San Siro Weiterbauen. Integrated strategies for the transformation of public housing beyond demolition
No full textLAUREA MAGISTRALEIl “Quadrilatero di San Siro” è un complesso di edilizia residenziale popolare costruito tra gli anni Trenta e Cinquanta, uno dei quartieri più grandi di Milano. Pur essendo nato in periferia, il quartiere è stato inglobato dalla crescita urbana della città, che lo ha trasformato in una zona ben collegata e semi-centrale. Oggi, la sua storia è raccontata come quella di un sobborgo interno alla città, segnato da esclusione e marginalità, spesso ritratto come la zona più svantaggiata della città, con i suoi edifici lasciati al degrado. Nel 2019, Massimo Roj e Gianni Verga hanno presentato un'ipotetica proposta di demolizione del Quadrilatero come esempio di metodo per la rigenerazione dei quartieri popolari di Milano. Questa proposta di demolizione solleva questioni che questa tesi intende affrontare in una ricerca globale e locale. Un panorama di casi studio esamina la demolizione di grandi complessi di edilizia popolare. E cosa comporta la demolizione dell'attuale quartiere di San Siro? Per rispondere a queste domande è necessaria una conoscenza approfondita del quartiere.
Con circa 10.000 residenti, San Siro è un luogo complesso e dinamico. Oggi il quartiere accoglie molte persone con una storia di migrazione, molte vulnerabilità sociali si sovrappongono e le abitazioni sono spesso sotto gli standard ufficiali. Nella ricerca locale, basata sulla co-ricerca dell'OffCampus San Siro, è possibile tracciare un quadro differenziato del quartiere attraverso conversazioni con i residenti e gli attori locali, attraverso la mappatura delle tipologie residenziali e delle locazioni, che rende visibili non solo le sfide ma anche il potenziale.
Infatti, San Siro conserva ancora una promessa fondamentale: una città accessibile a tutti, con alloggi a prezzi contenuti. Come si può adottare un approccio per valorizzare il Quadrilatero e offrire un'alternativa a questo potenziale e un miglioramento delle qualità abitative?
Il termine tedesco “Weiterbauen”, letteralmente “continuare a costruire”, esprime l'idea di costruzione come trasformazione continua che concilia continuità e interruzione, conservazione e rinnovamento. Piuttosto che una tabula rasa radicale, Weiterbauen implica una trasformazione progressiva. Nell'attuale contesto di crisi e preoccupazioni per la sostenibilità, questo approccio solleva anche interrogativi sulla valorizzazione dei grandi complessi di edilizia popolare.
Su questa base, è stato sviluppato un progetto pilota per la zona Sud del quartiere, come trasformazione basata sui processi. Il progetto pilota prevede di lavorare sul miglioramento della qualità abitativa, sulla creazione di un terreno comune e sul potenziamento dei servizi quotidiani, in stretta collaborazione con la comunità del quartiere e promuovendo il loro coinvolgimento nel processo di pianificazione con le istituzioni.
Piuttosto che un progetto definitivo, il progetto è inteso come un approccio alternativo al metodo di Roj e Verga: considera la demolizione non come una soluzione universale, ma come uno strumento intenzionale in un insieme di strategie diverse, tra misure costruite e partecipative all'interno di un processo continuo di valorizzazione dei quartieri esistenti.The ‘Quadrilatero of San Siro’, a public housing estate built between the 1930s and 1950s, is one of the largest districts in Milan. Although it was built on the outskirts of the city, the city has grown around the district, making it a well-connected, semi-central location. Today, its history is told as that of an inner-city suburb, marked by exclusion and marginality – and it is generally seen as the city's most notorious socially disadvantaged area, with buildings left to decay. In 2019, a hypothetical proposal was presented by Massimo Roj and Gianni Verga to demolish the Quadrilatero as an illustration of a method for regenerating Milan's social housing estates. This demolition proposal raises questions that this thesis aims to address in a global and local research. A panorama of case studies examines the demolition of large public housing estates. And what would the demolition of the existing San Siro district mean? To answer these questions, an in-depth understanding of the neighbourhood is needed.
With around 10,000 residents, San Siro is a complex, dynamic place. Today, the district is home to many people with a history of migration, many social vulnerabilities overlap, and housing is often below official standards. In the local research, building on the co-research of the OffCampus San Siro, a differentiated picture of the neighbourhood can be drawn through conversations with residents and local actors, through mapping of the residential typologies and tenancies, which makes visible not only the challenges but also the potential.
Because it is also a neighbourhood in which there remains an important promise to a city with affordable housing. How can an approach be taken to valorise the Quadrilatero and offering an alternative to this potential and an improvement of the housing qualities?
The German term ‘Weiterbauen’ – literally ‘to continue building’ – expresses the idea of building as an ongoing transformation that reconciles continuity and interruption, preservation and renewal. Rather than a radical tabula rasa, ‘Weiterbauen’ involves adaptation, conversion and gradual transformation. In the current context of crises and a development to sustainable construction, this approach raises questions also about the regeneration of large public housing estates.
On this basis, a pilot project was developed for the southern part of the neighbourhood as a more process-based transformation. The pilot project aims to work between the improvement of housing qualities, the development of a common ground and the strengthening of everyday services, in cooperation with the existing neighbourhood community and the involvement of a neighboorhood comittee and institutions in the planning process. Rather than a final design, the project is intended as an alternative approach to Roj and Verga's method: it regards demolition not as a universal solution, but as an intentional instrument in a toolbox of a variety of strategies - between built and participatory measures within continuous process of valorising existing neighbourhoods
Mapping collision risk: wind energy development and Griffon Vulture conservation trade-off in the central Apennines
No full textLAUREA MAGISTRALELa rapida espansione dell'energia eolica rappresenta una minaccia per la conservazione dell'avifauna, in particolare per i grandi uccelli veleggiatori come il grifone. Questo studio analizza la relazione spaziale tra l'espansione dell’energia eolica e il rischio di collisione per il grifone nell'Appennino centrale, integrando dati ecologici con la pianificazione delle energie rinnovabili. Utilizzando dati di localizzazione GPS di 47 individui per un anno (2022), è stato sviluppato un indice di rischio di collisione per mappare le aree a maggiore rischio.
Per valutare il potenziale eolico, è stata generata una mappa di idoneità utilizzando dati di vento e linee guida tecniche e normative.
I risultati mostrano che il 40% delle aree idonee allo sviluppo eolico coincide con zone ad alto rischio di collisione, evidenziando la necessità di una pianificazione attenta per mitigare gli impatti sulla popolazione appenninica di grifone.
Un’analisi condotta sui dati di mortalità del grifone conferma che gli eventi di collisione si concentrano in specifici gruppi di turbine, validando l’approccio di mappatura del rischio.
L'analisi di Pareto efficienza è stata applicata per identificare siti con elevata resa energetica e basso rischio di collisione, suggerendo aree che bilanciano la produzione energetica con la conservazione del grifone.
Questo studio fornisce un quadro metodologico per integrare la conservazione di uccelli rapaci e grandi veleggiatori nella pianificazione dell’energia eolica, contribuendo allo sviluppo di politiche energetiche più sostenibili ed ecologicamente responsabili.The rapid expansion of wind energy poses a significant conservation challenge for avian species, particularly large soaring birds such as the griffon vulture. This study investigates the spatial relationship between wind energy development and collision risk for griffon vulture in the central Apennines, integrating ecological data with renewable energy planning. Using GPS tracking data from 47 vultures over one year (2022), a collision risk index was developed to map high-risk zones.
To assess wind energy potential, a suitability map was generated using wind data and a set of exclusion criteria based on technical and legislative guidelines.
The results reveal that 40% of wind energy-suitable areas coincide with high collision risk zones, emphasizing the need for careful planning to mitigate potential biodiversity impacts.
A retrospective analysis of a wind power plant in the area, for which griffon vulture mortality data are known, confirms that collision events are concentrated in specific turbine clusters, validating the risk mapping approach.
A Pareto-efficiency analysis was conducted to identify low collision risk, and high-energy yield locations for the development of future turbines in the area, suggesting alternative sites that balance energy production with conservation goals.
This study provides a framework for incorporating biodiversity conservation into wind energy planning, supporting the development of more sustainable and ecologically responsible renewable energy policies
Design and implementation of an FPGA-based real-time distortion correction system for ultra-fast TCSPC applications
No full textLAUREA MAGISTRALELa Time-Correlated Single-Photon Counting (TCSPC) è ampiamente utilizzata per misure temporali ad alta precisione in applicazioni come imaging biomedico, remote sensing e ottica quantistica. Tuttavia, i sistemi TCSPC convenzionali sono limitati dalle distorsioni dovute al pile-up, che si verifica quando più fotoni arrivano all'interno dello stesso periodo di eccitazione, ma solo uno viene registrato. Per mitigare questo problema, le implementazioni tradizionali operano a bassi count rate, riducendo l’efficienza dell’acquisizione e limitando le misure ad alta velocità. Questa tesi presenta la progettazione e l’implementazione di un sistema di correzione delle distorsioni in tempo reale basato su FPGA, con l'obiettivo di superare i vincoli imposti dalle distorsioni dovute al pile-up e dal tempo morto del rivelatore. L’approccio proposto si basa su Proactive, un metodo di correzione che utilizza la densità di probabilità (PDF) dello stato del sistema per correggere le distorsioni nell’istogramma registrato. Il sistema è stato progettato con un'architettura modulare a blocchi, garantendo flessibilità per diverse configurazioni. Questo approccio consente la facile adattabilità per sistemi con detector multipli e la possibilità di modificare l'elaborazione del segnale tramite la modifica di specifici blocchi. Sono presenti due modalità di misurazione: histogram mode, che accumula informazioni sui fotoni a lungo termine, e oscilloscope mode, che consente la visualizzazione in tempo reale delle singole acquisizioni. La validazione sperimentale è stata condotta utilizzando due setup di misura con diverse tecnologie di rivelazione e differenti campioni, per valutare le prestazioni del sistema. Questo è stato testato fino al 200% della frequenza di sincronizzazione del laser, dimostrando la capacità di operare oltre i limiti tradizionali della TCSPC, mantenendo stime accurate della costante di tempo del decadimento esponenziale. I risultati hanno confermato l'efficacia del sistema nella correzione delle distorsioni, garantendo misurazioni affidabili e precise anche a frequenze di eccitazione ultraveloci.Time-Correlated Single-Photon Counting (TCSPC) is widely used for high-precision time measurements in applications such as biomedical imaging, remote sensing, and quantum optics. However, conventional TCSPC systems are limited by pile-up distortion, which occurs when multiple photons arrive within the same excitation period, but only one is recorded. To mitigate this issue, traditional implementations operate at low count rates, reducing data acquisition efficiency and limiting applicability in high-speed measurements. This thesis presents the design and implementation of an FPGA-based real-time correction system to overcome constraints imposed by pile-up distortion and detector dead time. The proposed approach employs Proactive, a correction methodology that utilizes the probability density function (PDF) of the system’s active state to correct distortions in the recorded histogram. The system was designed with a modular, block-based architecture, ensuring flexibility for different configurations. This approach allows for easy adaptation to multi-channel photon detection and modifications in signal processing by adjusting specific system blocks. It supports two measurement modes: histogram mode, which accumulates long-term photon statistics, and oscilloscope mode, which provides real-time visualization of individual acquisitions. The experimental validation was conducted using two independent measurement setups with different detector technologies and sample conditions. The system was tested at up to 200% of the laser synchronization rate, demonstrating its capability to operate beyond traditional TCSPC limitations while maintaining accurate fluorescence lifetime estimations. The results confirmed its effectiveness in correcting distortions, ensuring reliable and precise measurements even at ultra-fast excitation rates
Second-life applications for retired electric vehicle batteries
No full textLAUREA MAGISTRALECon le crescenti preoccupazioni di carattere ambientale relative ai veicoli alimentati da combustibili fossili, i ricercatori hanno esplorato l'adozione di veicoli elettrici e ibridi come mezzo per ridurre le emissioni di carbonio. Nonostante, questa transizione ha portato a un maggiore consumo di batterie e a un aumento dei rifiuti di essi. Sebbene le batterie dei veicoli elettrici a fine vita vengano tipicamente riciclate, la crescente domanda per questi veicoli ha spinto la necessità di trovare usi alternativi prima che vengano scartate.
Il concetto dell'utilizzo delle second-life batteries è comparso come una soluzione promettente per estendere la loro durata, ridurre i rifiuti e ottimizzare l'utilizzo delle risorse. La tecnologia delle second-life batteries presenta sia opportunità che sfide, rendendola un'area importante per ulteriori indagini in un campo di ricerca relativamente nuovo.With growing environmental concerns surrounding fossil fuel-powered vehicles, researchers have explored the adoption of electric and hybrid vehicles as a mean to reduce carbon emissions. However, this transition has led to a higher consumption of batteries and an increase in battery waste. While end-of-life electric vehicle batteries are typically recycled, the rising demand for electric vehicles has driven the need to find alternative uses for these batteries before they are discarded.
The concept of second-life battery applications has emerged as a promising solution to extend battery lifespan, reduce waste, and optimize resource utilization. As a relatively new field of research, second-life battery technology presents both opportunities and challenges, making it an important area for further investigation