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Computational Simulation of Solid Oxide Fuel Cells – Integrating numerical and experimental approaches
No full textLe celle a combustibile ad ossido solido (Solid Oxide Fuel Cells - SOFCs) sono una tecnologia promettente in grado di produrre potenza elettrica e termica con un’efficienza eccezionale. Tuttavia, è necessaria una comprensione più approfondita dei processi fisico-chimici che si verificano all’interno della cella per risolvere la maggior parte dei problemi di degradazione che attualmente impediscono la maturità della tecnologia. Un approccio sistematico e sinergico tra misure sperimentali, l’uso di strumenti di analisi e techniche innovative – con particolare attenzione alla deconvoluzione degli spettri di impedenza elettrochimica (Electrochemical Impedance Spectroscopy - EIS) mediante il metodo della distribuzione dei tempi di rilassamento (Distributed Relaxation Times - DRT) – e teoria modellistica ha dimostrato di essere importante per la stima dei parametri che descrivono le caratteristiche microstrutturali ed elettrochimiche di due tipi di SOFC planari anodo-supportate, una progettata per funzionare ad una temperatura intermedia (750ºC) e l’altra per farlo a bassa temperatura (650ºC). Un macro-modello CFD (Computational Fluid Dynamics) dei campioni testati, che incorpora i parametri ottenuti dalla procedura menzionata, è stato convalidato confrontando le curve di polarizzazione simulate con quelle sperimentali. Questo modello ha dimostrato di essere un valido strumento per ottimizzare la microstruttura delle celle e per stabilire le basi per analizzare gli effetti di potenziali fenomeni di degrado nella cella e, infine, prevedere la generazione di elettricità a lungo termine in condizioni di funzionamento predeterminate. Inoltre, un modello CFD di una cella di tipo tubolare all’interno di un generatore di potenza (cioè, stack SOFC) di 500 Wel ha permesso di apprezzare come un singolo elemento dello stack si comporta in condizioni operative quasi realistiche
Co-operative control strategies of parallel kinematic machines for peg-in-hole assembly operations
No full textIl termine “Robotica” raccoglie un gran numero di concetti che vengono principalmente dalla Meccanica, Elettronica, Scienze del controllo e Tecnologie del Software.
Questa scienza si è iniziata a sviluppare durante gli anni ’50 ma per un suo vasto utilizzo in campo industriale si sono dovuti attendere gli anni ’80. Inizialmente, si è cercato di automatizzare le operazioni maggiormente rischiose per l’uomo e in cui non vi fosse contatto fra robot e ambiente come ad esempio la saldatura con elettrodi e la verniciatura.
Negli ultimi anni, si stanno cercando di automatizzare le operazioni più complicate effettuate in ambienti meno strutturati come ad esempio celle di lavoro dove è necessario la collaborazione tra lavoratori e robot. Pertanto, è sempre necessario gestire il contatto tra robot e ambiente, al fine di consentire la cooperazione tra robot e tra questi e i lavoratori.
Il presente lavoro si inserisce in questa direzione con l’obiettivo di descrivere una collaborazione tra due robot per realizzare una operazione di peg – in – hole. I robot utilizzati sono I.Ca.Ro. acronimo di Innovative Cartesian Robot e Sphe.I.Ro. acronimo di Spherical Innovative Robot ed entrambi sono prototipi costruiti dal gruppo di Meccanica Applicata dell’ Università Politecnica delle Marche.
Il presente lavoro descrive gli aspetti teorici del peg – in – hole, l’integrazione tra due robot, i controlli utilizzati e i risultati sperimentali ottenuti
Un settore economico in fermento: il caso dei birrifici artigianali in Italia
No full textLa forte crescita che sta attraversando il settore della birra artigianale, in un paese come l'Italia la cui tradizione di consumo e produzione di bevande alcoliche rimanda quasi esclusivamente al vino, porta con sé alcune domande alle quali questa ricerca cercherà di dare risposta.
Quanto sta accadendo può essere letto attraverso due differenti chiavi interpretative: da un lato, l'ascesa di questo settore può essere vista come la conseguenza di un cambiamento esogeno, frutto sia di una maggiore attenzione da parte dei consumatori verso prodotti di qualità e distintivi (Bourdieu), sia di una crescente importanza della sfera estetica nel determinare i moventi di spesa, risparmio, rischio e mobilitazione di ogni attore economico.
Dall'altro lato, invece, la seconda ipotesi è orientata a suggerire che, sebbene rapido e intenso, l'affermazione e la popolarità dei birrifici artigianali in Italia potrebbe essere favorita da specifiche condizioni storiche, economiche, politiche e culturali di una data struttura sociale localizzata: il radicamento sociale, la cultura di un luogo, le sue abitudini e i suoi valori di responsabilità e reciprocità orienterebbero i modi di produzione, distribuzione e consumo dei beni, fino a considerare le azioni economiche incorporate in sistemi concreti di relazioni sociali (embeddedness dell'economia nella società).
L'indagine empirica (che riguarda l'intervallo temporale 1993-2014) verificherà se e quanto i drivers territoriali concorrano effettivamente al successo del settore in questione, attraverso l'utilizzo di modelli di survival analysis (analisi entry-exit) e l'invio di un questionario somministrato all'intera popolazione dei microbirrifici italiani
Autonomous assistive mobile robot for person monitoring and interaction
No full textLa robotica assistiva ha l'obiettivo di migliorare la qualità della vita delle persone nella loro quotidianità, con un occhio speciale per coloro che soffrono di disabilità fisiche o cognitive, che possono essere provocate da un incidente, dalla malattia o dal naturale processo di invecchiamento. Robot mobili autonomi possono essere utilizzati come ausili, grazie alla loro capacità di navigare in ambienti non strutturati e reagire ai cambiamenti in esso. Al fine di trasformare un robot mobile in un robot assistivo, il contesto di utilizzo e l'insieme di funzionalità per l'esecuzione devono essere chiaramente identificati, limitando allo stesso tempo complessità dell’hardware e costi, che sono fattori chiave contro l'applicazione delle tecnologie assistive nel mondo reale. La presente tesi si occupa di un robot di compagnia in fase di sviluppo presso l'Università Politecnica delle Marche, in grado di navigare e interagire con le persone utilizzando una piattaforma a basso costo.
In questa tesi, verranno descritti lo sviluppo tecnologico e metodologico di un sistema robotico in grado di supportare e incoraggiare la vita indipendente delle persone con problemi di mobilità e/o disturbi cognitivi. Il robot mobile in questione è capace di muoversi in un ambiente domestico generalmente strutturato, interagire con la persona rilevando i dati ritenuti di interesse e in grado di incoraggiare la vita indipendente delle persone, aumentando la loro sicurezza.
Il robot di compagnia in fase di sviluppo è basato sul kit TurtleBot: un robot mobile commerciale e a basso costo che può essere dotato di capacità di rilevamento e programmato tramite un software open-source. Il TurtleBot rappresenta un solido punto di partenza per lo sviluppo di un robot di compagnia, poiché può eseguire operazioni semplici con un insieme minimo di sensori e, allo stesso tempo, la sua intelligenza può essere migliorata integrando sensori aggiuntivi e sviluppando algoritmi software personalizzati, mantenendo bassi i costi.
Il robot mobile deve essere in grado di muoversi all'interno di un ambiente domestico, di cui sia nota la mappa, alla ricerca di un utente da monitorare, evitando allo stesso tempo altri ostacoli. La conoscenza della mappa non è un limite insormontabile: la prima volta che il robot deve operare in un nuovo ambiente, l'utente ha il compito di guidare il robot, mentre è attivato un algoritmo di mappatura. In questo modo la mappa dell’ambiente è sempre disponibile, ma per risultati migliori, l’ideale e generare mappe attraverso laser scanner o sonar. Il problema di navigazione può essere scomposto nei seguenti sotto-problemi: mappatura, localizzazione, definizione della destinazione, pianificazione di percorso e aggiramento di ostacoli. Il risultato è un robot mobile che può localizzare sé stesso in una mappa creata in precedenza ed è in grado di spostarsi da un punto all'altro, cercando la persona.
Il passo successivo è stato quello di progettare un algoritmo per l'interazione con la persona, basato sulla telecamera RGB-D. A questo scopo, il sistema robot è in grado di localizzare la persona, associando al suo corpo una serie di articolazioni.
Grazie all'individuazione delle articolazioni, è stato possibile rilevare se la persona è seduta, in piedi o sdraiata. L’ultima informazione può infatti essere una situazione di pericolo per la persona. Le prime due informazioni possono essere utilizzate per fini statistici o per valutare la mobilità della persona.
Il robot può anche seguire la persona, ponendosi ad una distanza e ad un’angolazione fisse rispetto alla persona.
Per interagire facilmente con le persone, il robot è in grado di riconoscere i comandi gestuali. L'algoritmo implementato analizza i valori dei giunti ottenuti dalla telecamera RGB-D, in particolare le articolazioni delle spalle, dei gomiti e delle mani. Con la posizione relativa di questi giunti, è possibile individuare la posizione che la persona sta assumendo. Infine, è possibile associare questa posizione con un comando, ad esempio un comando di velocità per il robot.
Inoltre, è stato sviluppato un algoritmo per il riconoscimento vocale, per permettere alle persone di dare comandi al robot in modo naturale. La persona può dire al robot la direzione in cui deve muoversi o indicare un punto specifico, scegliendo la direzione e la quantità di cui il robot deve muoversi. Per implementare questi compiti, è necessario l'uso dei sensori propriocettivi, che misurano distanze lineari ed angolari, per localizzare il robot e monitorare l'avanzamento dello stato del compito.
La ricerca nel campo delle tecnologie assistive prosegue con lo sviluppo di un algoritmo per la rilevazione della frequenza respiratoria attraverso la telecamera RGB-D. L'algoritmo sviluppato permette di rilevare la frequenza respiratoria di una persona seduta davanti alla telecamera. Utilizzando le informazioni di profondità, vengono rilevate le variazioni del torace della persona, per determinare automaticamente il numero di fasi di inspirazione ed espirazione, ottenendo così la frequenza respiratoria. Sono stati condotti dei test per valutare le prestazioni dell'algoritmo sviluppato confrontando i risultati con quelli generati da uno spirometro, che è stato identificato come il "gold standard". I risultati ottenuti hanno dimostrato che questo algoritmo può essere utilizzato per misurare la frequenza respiratoria.
L'algoritmo per supportare la riabilitazione nasce dalla necessità dei fisioterapisti di controllare se e come i pazienti continuano le attività di riabilitazione a casa, eseguendo gli esercizi richiesti. L’algoritmo, infatti, identifica la persona, mappa le articolazioni e attende che la persona assuma la posizione di partenza per quel particolare esercizio. Quindi, l'algoritmo comunica alla persona che può iniziare a eseguire l'esercizio e monitora le posizioni e le velocità durante l’esecuzione dell’esercizio. Ad ogni passo, l’algoritmo informa la persona su come sta eseguendo l'esercizio e, se necessario, su ciò che sta sbagliato. Alla fine dell'esercizio o della serie, l'algoritmo calcola un punteggio. Questo sistema, oltre a monitorare le articolazioni, dovrebbe anche incoraggiare la persona ad eseguire gli esercizi, presentando le attività riabilitative in forma di gioco
Global economic and environmental consequences of the European biofuels policy
No full textPer molti anni i biocarburanti sono stati considerati un’alternativa verde e sostenibile ai carburanti fossili allo scopo di ridurre le emissioni di gas ad effetto serra (GHG) nel settore dei trasporti. Per questa ragione, negli ultimi anni, molte politiche europee hanno promosso la produzione e il consumo di biocarburanti. Tuttavia recentemente sono sorti dubbi sulla loro effettiva sostenibilità. In particolare, molti studi scientifici affermano che se aggiungiamo alle emissioni che derivano dal ciclo di vita dei biocarburanti, quelle provenienti dal cambiamento d’uso del suolo indiretto (iLUC), i benefici ambientali di alcuni biocarburanti potrebbero assottigliarsi notevolmente.
Alimentato da questi dubbi, l’obiettivo di questa tesi è quello di prevedere le conseguenze economico-ambientali a livello globale di un aumento di consumo di biodiesel in Europa dal 2001 al 2020, applicando i parametri stabiliti dalla Direttiva RED e verificare se i criteri di sostenibilità definiti dalla RED stessa verranno soddisfatti.
A questo scopo, è stato utilizzato il modello di equilibrio generale GTA-BIO, un modello in grado di analizzare i collegamenti tra biocarburanti, agricoltura, commercio internazionale e le conseguenze ambientali in termini di cambiamento d’uso del suolo ed emissioni.
I risultati della simulazione confermano i dubbi della letteratura scientifica sulla sostenibilità dei biocarburanti di prima generazione.
La domanda di biodiesel in Europa dopo l’implementazione degli obiettivi della RED risulterebbe essere così elevata che la UE necessiterebbe di aumentare fortemente l’importazione di materie prime per la produzione di biodiesel, una delle cause della perdita prevista di benessere economico. Inoltre, l’incremento del consumo di biodiesel in Europa dovrebbe comportare una diversione di intermedi e fattori produttivi da altri settori, soprattutto da quelli che competono per la terra. La diminuzione dell’offerta di piante destinate all’alimentazione umana o alla mangimistica (poiché sostituite da piante per biocarburanti) causa un aumento dei loro prezzi e di quelli degli output che dovrebbero originare (cibo e mangimi). Il conflitto tra il settore del cibo e quello dei biocarburanti è la forza motrice del cambiamento d’uso del suolo indiretto; infatti, all’aumentare dei prezzi delle commodities agricole, i produttori hanno interesse ad aumentarne la produzione su terreni precedentemente non agricoli (es. foreste e pascoli). Secondo la simulazione, la maggior parte del cambiamento d’uso del suolo avviene in Europa, soprattutto a discapito delle foreste. Le emissioni totali di GHG che ne conseguono si attestano sui 168 gCO2/MJ all’anno per 20 anni, il che significherebbe il mancato rispetto dei requisiti di riduzione delle emissioni stabilite dalla RED
Competitive intelligence e scelte di marketing: quali implicazioni nelle imprese della distribuzione alimentare
No full textIl presente lavoro di tesi si focalizza sull’analisi, gestione e sviluppo da parte dell’azienda di quelle informazioni provenienti dal mercato, ed in particolare dai competitor.
Obiettivo del presente lavoro è evidenziare “come” e “in che modo” nelle imprese Retailer, del comparto grocery l’applicazione di un processo di Competitive intelligence incide sulle scelte di marketing migliorandole. Focus particolare di indagine è dato dalle implicazioni dell’applicazione di tale processo negli “Small and Medium Retailer”.
Tale obiettivo ha suggerito un’indagine di tipo esplorativo ed una scelta metodologica di ricerca qualitativa incardinata sul metodo del case study. Si è deciso di scegliere un campionamento teorico in base al principio di replicazione, secondo il quale si cerca di ripetere l’analisi su casi simili per ottenere gli stessi risultati – literal replication (Patton, 2002). Tre le aziende della GDO selezionate come caso studi: Magazzini Gabrielli S.p.A., Ce.Di Gros Scarl e Italbrix s.r.l.
La scelta di tale metodologia e la dimensione del campione - limitata a tre casi studio - non permettono la generalizzazione dei risultati. Un campione più ampio avrebbe potuto eventualmente fornire un sostegno più concreto alle evidenze teoriche già esistenti, o avrebbe potuto produrre nuovi risultati. Comunque la metodologia scelta ha fornito varietà e ricchezza di informazioni sul tema di ricerca che è risultato particolarmente utile nell’interpretazione dei risultati su un settore, quello del Grocery Retail nel quale risulta una lacuna teorica sul tema della competitive intelligence a sostegno delle scelte di marketing.
L’analisi empirica presenta interessanti implicazioni teoriche e operative.
A livello teorico, essa ha consentito di arricchire con interessanti insight il dibattito scientifico sul tema della competitive intelligence applicato al settore distributivo alimentare e in particolar modo agli “Small e Medium Retailer”, alla luce di una letteratura che, fino a questo momento, sembra aver guardato con
interesse principalmente il settore industriale, con recenti approfondimenti al settore dei servizi.
A livello operativo, invece, l’indagine offre utili indicazioni ai manager e gli imprenditori su quali siano i modelli per attuare un processo di competitive intelligence coerente alle dimensioni, anche piccole e piccolissime, e al proprio settore di riferimento, grocery retail, utile per completare le informazioni già contenute nel sistema informativo di marketing, e di necessario supporto al processo decisionale
Valutazione della tossicità e del rischio di esposizione ambientale e professionale a ioni e nanoparticelle di palladio.
No full textC'è preoccupazione per la possibile tossicità delle nanoparticelle di palladio (Pd-NP), che vengono rilasciati nell'ambiente attraverso molte applicazioni. Per esempio, dopo l'introduzione dei convertitori catalitici basati sugli elementi del gruppo del Pt, il livello di Pd (anche in forma di nanoparticelle) è aumentato nelle aree limitrofe alle strade. È già stata studiata la tossicità del Pd-NP a concentrazioni elevate; in questo studio valutiamo la possibile tossicità del Pd-NP a basse dosi (subtossica).
In particolare, abbiamo esposto in vitro normali PBMC umani, che entrano nella prima divisone mitotica, a Pd-NP e ioni di Pd (IV) per valutare la generazione di ROS e la progressione del ciclo cellulare. Abbiamo misurato un aumento statisticamente significativo di ROS intracellulare in cellule esposte a ioni di Pd (IV), ma non in cellule esposte Pd-NP .
Il TEM ha rivelato l'accumulo di goccioline di lipidi, autofagia e vacuoli mitofagici, che sono apparsi più evidente nelle cellule esposte a ioni Pd (IV) rispetto a quelle esposte a Pd-NP .
Il Pd-NP era visibile nel citoplasma delle cellule ad esso esposto. Il Pd-NP aggiunto è stato associato ad un aumento significativo delle cellule all'interno della fase G0/G1 ed una significativa riduzione nelle fasi GS e G2/M. Le cellule esposte a ioni di Pd (IV) hanno mostrato un'amplificazione significativa di queste alterazioni del ciclo cellulare. Questi risultati suggeriscono che gli ioni, di per sé o rilasciati da NP, sono i veri induttori della tossicità del Pd. Sarà fondamentale verificare se il disturbo osservato rappresenta solo una risposta temporanea o altresì rischi di provocare alterazioni permanenti.
Negli ambienti di lavoro dopo sono presenti NPs, si dovrà approfondire la valutazione del rischio per ridurre eventuali esposizioni. La riduzione del rischio, deve essere attuata con misure di prevenzione e protezione adeguate
Tessere di un mosaico collettivo in continuo divenire: RSI ed impresa for profit
No full textLa responsabilità sociale rappresenta un’opportunità riconosciuta alle imprese di attuare un comportamento orientato alla trasparenza e ad una gestione etico-sociale, oltre che economico-finanziaria. L’assunzione di responsabilità sociale è connaturata alla funzione economico-sociale dell’azienda che, nel porre in essere un insieme di attività continuative e correlate finalizzate al raggiungimento dell’equilibrio, si pone in relazione di reciproca influenza con una molteplicità di soggetti (stakeholder). L’adozione di un orientamento socialmente responsabile è direttamente correlata alla mission, alla struttura organizzativa e al sistema di relazioni che lega l’impresa alle diverse categorie di stakeholder, i quali richiedono, inoltre, una rendicontazione degli obiettivi perseguiti e i risultati
ottenuti. La domanda di ricerca della tesi trae origine dalla correlazione e dal coordinamento sistemico tra mission, governance ed accountability delle imprese.
L’obiettivo della ricerca è la definizione di un possibile “idealtipo” di impresa for profit socialmente responsabile, individuandone i tratti essenziali in termini di mission, governance ed accountability.
Il lavoro si sviluppa partendo dall’analisi dei modelli d’impresa for profit emersi nel capitalismo anglosassone ed in quello renano e dallo studio della letteratura nazionale e internazionale sul tema della RSI. L’ultima parte dell’elaborato giunge a delineare i tratti essenziali, in termini di mission, governance ed accountability, di un’impresa for profit socialmente responsabile
Ruolo delle piccole vie aeree nelle patologie polmonari croniche
No full textL’oscillometria ad impulsi (IOS) è una metodica non invasiva per la misurazione delle vie aeree periferiche più accurata e diretta rispetto ai comuni test di funzionalità respiratoria. Tale strumento è ampiamente utilizzato nella pratica clinica in ambito pediatrico e nei pazienti adulti con patologie respiratorie ostruttive acute e croniche. Recentemente, è stato ipotizzato che un coinvolgimento delle piccole vie aeree possa coesistere in patologie a localizzazione polmonare, sistemiche e non, con pattern non esclusivamente ostruttivo, ma anche misto o restrittivo, come ad esempio la sarcoidosi e la sclerodermia (SSc). Nei pazienti con SSc la possibilità di un’ostruzione bronchiolare è stata suggerita dalla presenza di bronchiolectasie agli esami autoptici, ed dal frequente riscontro di ispessimento delle pareti dei bronchioli alla tomografia computerizzata (TC). Evidenze suggestive di un interessamento delle piccole vie aeree in sarcoidosi derivano dall’osservazione sia di un’elevata prevalenza di air trapping alla TC torace, sia di alterati valori di flusso espiratorio forzato (FEF) 25-75%. Pertanto, l’obiettivo di tale studio era fornire una stima della prevalenza dell’interessamento delle piccole vie aeree valutata mediante IOS in corso di SSc e sarcoidosi ed identificare eventuali associazioni del parametro di interesse con determinate caratteristiche cliniche e funzionali di malattia. Un coinvolgimento delle piccole vie, definito come R5-R20≥0.07 kPa/L/sec, è stato riscontrato nel 30% dei pazienti con SSc e nel 60% dei pazienti con sarcoidosi, ed in entrambe le casistiche tale parametro correlava significativamente con una peggior qualità di vita in termini di percezione dei sintomi respiratori e limitazione funzionale delle attività quotidiane al St. George Respiratory Questionnaire (SGRQ). Nel caso della patologia sclerodermica, è stata riscontrata anche una forte associazione con la variante limitata di malattia. Ulteriori studi si rendono quindi sono necessari per meglio comprendere i meccanismi patogenetici, evoluzione clinica ed i possibili risvolti terapeutici di tale rilevante e precedentemente non noto elemento patologico
