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Metodologia di analisi del ciclo di vita di una cella a carbonati fusi
No full textIn attuazione del protocollo di Kyoto, e sulla base delle decisione assunta successivamente dall'Unione Europea, l'Italia dovrà ridurre, entro il 2008-2012, le proprie emissioni di CO2 e degli altri gas serra nella misura del 6,5% rispetto ai valori del 1990 (555 milioni di tonnellate di CO2 equivalenti).
Si è valutato che le emissioni dell’Italia hanno una traiettoria crescente che renderebbero oggettivamente difficile, con le sole risorse interne, il rispetto degli impegni di riduzione assunti al momento della ratifica del Protocollo di Kyoto e degli accordi di “burden sharing” presi con i 15 Paesi dell’Unione Europea.
Il sistema ideale per la riduzione delle problematiche ambientali si basa su vettori energetici:
• Ad impatto ambientale, locale e globale, tendente a zero;
• Producibili da una pluralità di fonti, tra loro intercambiabili e disponibili su larga scala per le generazioni future;
• Distribuibili preferibilmente in rete.
L’idrogeno è un vettore capace di soddisfare questi requisiti. L’impatto ambientale locale negli usi finali è nullo o estremamente ridotto. Esso può essere prodotto da fonti fossili, con possibilità di ridurre l’impatto ambientale globale attraverso la cattura e lo stoccaggio permanente della CO2. Oppure può essere prodotto da fonti rinnovabili e da energia nucleare.
Lo sviluppo dell’idrogeno come vettore energetico richiede però la predisposizione di una vasta gamma di tecnologie integrate. Infatti, pur essendo l’idrogeno già ampiamente utilizzato nell’industria, soprattutto nei processi della chimica e della raffinazione, la sua diffusione come vettore energetico richiede miglioramenti sostanziali, per resa e costi, delle tecnologie esistenti e verosimilmente anche lo sviluppo di tecnologie interamente nuove per renderne l’impiego economico ed affidabile in tutte le varie fasi della catena tecnologica.
Lo studio effettuato si propone di valutare gli impatti ambientali e le prestazioni termodinamiche del sistema cogenerativo con cella a carbonati fusi e di confrontarli con un impianto di cogenerazione con turbina a gas.
La cella a combustibile a carbonati fusi (MoltenCarbonateFuelCell) ha il grande vantaggio di produrre energia elettrica, sostituendo lo step della combustione con quello di una conversione chimica, by-passando le limitazioni del ciclo di Carnot, raggiungendo, così, un rendimento elettrico medio del 50% rispetto ad un rendimento elettrico medio di una macchina tradizionale, come la turbina a gas, che è del 25-35%.
L’analisi fatta nella presente tesi è stata condotta utilizzando la metodologia dell’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment). Secondo la norma ISO 14040 la LCA “ è un procedimento oggettivo di valutazione dei carichi energetici ed ambientali relativi ad un prodotto, processo o attività, effettuato attraverso l’identificazione e la quantificazione dell’energia, dei materiali utilizzati e delle emissioni rilasciate nell’ambiente per valutarne l’impatto e per identificare e valutare le opportunità di miglioramento. La valutazione prende in considerazione l’intero ciclo di vita del prodotto, processo o attività, passando dall’estrazione e trasformazione delle materie prime, fabbricazione del prodotto, trasporto, uso e dismissione finale”.
Molto di recente è stato sviluppato nella pratica di LCA anche lo smaltimento e la rigenerabilità dei materiali costituenti il prodotto, al fine di non trascurare i potenziali riutilizzi e riciclaggi di componenti o parti del prodotto.
Per effettuare l’analisi dell’impatto ambientale associato al ciclo di vita, si è utilizzata la metodica SUMMA (Sustainability Multicriteria Multiscale Assessment). Essa nasce dall’esigenza di integrare i differenti punti di vista degli strumenti di indagine, al fine di determinare degli indicatori a monte del prodotto finito quali: -il consumo di risorse (determinato mediante MFA) e di energia (EEA), -la prestazione termodinamica (exergia), e -l’ecological footprint (emergia), per la quantificazione del costo ambientale; e indicatori a valle del processo relativi alle emissioni e ottenibili mediante il metodo CML2.
L’unità funzionale cui la suddetta analisi è stata applicata è una monocella a combustibile a carbonati fusi di dimensioni 1250 x 650 mm (area 0,81 m2), in modo tale che fornisca una potenza di 1 kW.
Lo studio del ciclo di vita è stato effettuato analizzando il processo di produzione della cella. Si parte dalla fase di dosaggio e di miscelazione degli ingredienti della sospensione necessaria alla preparazione dei componenti, fino alla fase di formatura su nastro, con la quale si arriva alla produzione degli elettrodi e della matrice allo stato “verde”, cioè lo stato delle componenti della cella che non hanno ancora subito il trattamento termico.
Fino alla produzione del verde il processo produttivo della sezione attiva della cella è sempre lo stesso a meno di differenze riguardanti la composizione della sospensione e i tempi di colatura sul nastro.
Successivamente la matrice non necessita più di alcun trattamento, mentre il catodo e l’anodo, invece, subiscono i trattamenti termici di deceratura e di sinterizzazione; l’anodo è sottoposto, anche, ai trattamenti di preossidazione e impregnazione.
L’impianto è munito di un sistema a carboni attivi per il recupero dei solventi, che rappresenta l’ultimo step del processo produttivo di colatura su nastro.
Successivamente si è passati allo studio dell’impianto di cogenerazione a cella a combustibile, ipotizzato avere una potenza di 2 MW elettrici e composto da 4 blocchi da 500 kW, ognuno dei quali composto da due moduli da 250, a loro volta formati da due stack di celle da 125 kW assemblati secondo la configurazione TWINSTACK “SERIE 500”, brevettata e prodotta da Ansaldo.
Il tempo di funzionamento dell’ impianto è stato assunto pari a 40000 h operative, che rappresentano l’obiettivo di convenienza economica dell’investimento.
La cella si è ipotizzato avere un rendimento elettrico pari al 50% e un rendimento relativo alla cogenerazione pari al 90%, quindi si è assunta l’ipotesi di recupero del calore, con un apposito scambiatore, dai gas esausti provenienti dal sistema cella.
Per la produzione di energia sia elettrica che termica, si è ipotizzata un’operatività della cella intorno all’80% della potenza nominale, quindi un valore di energia elettrica prodotta pari a 64 milioni di kWeh e un valore di energia termica di circa 52 milioni di kWth, valori relativi a tutto il tempo di funzionamento della cella (40000ore).
I risultati ottenuti mostrano che l’intensità materiale della produzione elettrica su scala globale è pari a 1903 g/kWeh. L’acqua rappresenta il 57%, l’aria il 28%, la parte abiotica il 15% dell’intensità materiale totale.
Le efficienze dell’impianto sono molto elevate sia dal punto di vista energetico che exergetico.
Per ciò che riguarda il contributo all’effetto serra l’impianto di cogenerazione con la cella a carbonati fusi rilascia circa 508 kg di CO2 per kWeh, il contributo relativo all’acidificazione delle precipitazioni è pari a 0.30kg di SO2 per kWeh.
L’LCA è stata successivamente applicata all’impianto di cogenerazione presso il Centro Ricerche “Casaccia” di Roma per valutare gli impatti ambientali ed energetici e confrontarli con quelli inerenti ad un sistema di cogenerazione con cella a combustibile a carbonati fusi.
La vita utile dell’impianto di cogenerazione con turbina a gas è stata ipotizzata pari a 20 anni.
La turbina si è stabilito avere un rendimento elettrico medio del 25%.
Per l’analisi della fase operativa della turbina a gas si è redatto un programma giornaliero di funzionamento, relativo ad un intero anno, grazie alla notevole mole di informazioni registrate dal sistema di acquisizione dati dell’impianto, che permette di quantificare la produzione dell’energia elettrica e termica, il consumo di gas naturale e i fumi in funzione della temperatura giornaliera e in funzione del carico impostato.
Inoltre si è redatto il programma di utilizzo giornaliero del sistema per richiamare all’attenzione come la turbina risenta, in maniera significativa, della variazione della temperatura esterna.
Si è ottenuta un’operatività della turbina intorno all’80% della potenza nominale per l’intero anno dell’ipotizzato funzionamento, quindi un valore dell’energia elettrica annua prodotta di circa 16 milioni di kWeh e un valore di energia termica annua di circa 35 milioni di kWth.
Gli indicatori esaminati mostrano nel complesso una prestazione migliore del sistema cella a combustibile a carbonati fusi.
Si può affermare che:
• L’impianto CCCF già fornisce ottime prestazioni rispetto ad un impianto tradizionale di pari potenza, ma mentre l’impianto con turbina a gas è un impianto a tecnologia avanzata e già collaudata, l’impianto CCCF è un impianto pilota, ancora allo stato di prototipo e, quindi con ampi margini di miglioramento.
• I miglioramenti del sistema cella devono essere incentrati, oltre che sulle efficienze, sulla produzione dello stack di celle, perché ciò non comporterebbe miglioramenti in termini di efficienze elettriche, ma ridurrebbe le intensità materiali ed emergetiche.
• Le dimensioni dell’impianto CCCF potrebbero rappresentare un problema, perché al raddoppio della potenza installata anche le dimensioni dell’impianto quasi raddoppiano. Per ottenere un impianto più compatto, sarebbe opportuno aumentare la densità di corrente delle celle.
• Il sistema turbina dipende dal carico e dalla temperatura. Il sistema cella risulta, invece, non essere funzione di tali parametri. Ha una notevole modularità. Inoltre emette un minore quantitativo di inquinanti.
• La produzione di calore co-generativo è più efficiente nell’impianto a cella a combustibile
Pietro Secondo Radicati vescovo committente d’arte e gli interventi architettonici nella diocesi di Casale, in Pietro Secondo Radicati di Cocconato e Cella Vescovo-Conte di Casale (1701-1728)
No full textIl saggio indaga la figura del vescovo di Casale Pietro Secondo Radicati di Cocconato e Cella (1701-1728) in rapporto alle arti figurative e all’architettura da un duplice punto di vista: quale diretto committente del rinnovamento degli edifici religiosi, dal presbiterio del duomo di Sant’Evasio alla parrocchiale di Cella Monte, e per l’impulso dato durante il mandato episcopale alla costruzione/ ricostruzione degli spazi sacri della diocesi, a partire dalla chiesa delle domenicane nel capoluogo. Interessante è poi il confronto con l’operato di altri vescovi a lui contemporanei nello stato sabaudo, Giuseppe Roero ad Alba e Innocenzio Milliavacca ad Asti
Alcuino, O mea cella
No full textEl Carmen 23 de Alcuino (O mea cella), es un poema de jubilación. En "O mea cella" evoca con nostalgia su antigua «celda» o comunidad, a todas luces un lugar concreto (para muchos la catedral de York, para Peter Godman la escuela palatina de Aquisgrán), pero deliberadamente moldeado en la literatura (Virgilio en primer lugar) y orientado en última instancia a describir a "way of life", como acertó a ver el propio Godman
Ineffectiveness of acute scalp expansion.
No full textThe aim of this study was to test thr ex vivo biomechanical properties of acutely expanded scalp flaps to quantitatively assess the efficacy of acute scalp expansion. A total of 14 fresh male cadavers were used for the study. In each cadaver, a rectangular (4 x 10 cm), later-ally based flap was designed on each side of the scalp, starting from the superior margin of the external auditory canal. One randomly selected nap per scalp underwent acute intermittent expansion (a 3-minute expansion/3-minute rest cycle was performed three times with the maximum expansion achievable) the contralateral flap sen ed as a control. After the expansion process, the acutely expanded naps were measured to assess whether applied biomechanical stress caused any changes in flap dimensions. The biomechanical properties (stress/strain ratio, mean stiffness) of both expanded and control flaps were then assessed by means of a dynamometer and a force transducer. The obtained data showed that the biomechanical benefits provided by acute scalp expansion were not statistically different (p < 0.05) from those obtained by simple subgaleal undermining. No change of length nor gain in compliance was observed in the acutely expanded flaps as compared with control scalp flaps. In the authors' opinion, a possible explanation (to be further validated) for the lack of effect of acute scalp expansion might be that the inelastic galea aponeurotica did not allow mechanical creep to exploit the inherent elastic properties of the overlying scalp skin
Two modified techniques for flexor tendon repair.
No full textThe aim of this article is to present two new techniques for digital flexor tendon repair: a modification to the conventional Kessler technique (wrap core suture) and tendon splints (H-shaped splint). These techniques were aimed at enhancing the biomechanical properties of such repairs as related to resistance to both gap formation and repair failure. Comparing (in an ex vivo study) the tensiometric properties (gap formation and failure strengths) of 24 flexor digitorum profundus tendons repaired with the described techniques (12 repairs per each technique) and the conventional Kessler repair (24 repairs), we found that the former provided significantly stronger repairs than the latter in vitro. A statistically significant difference (p < 0.001) was found between each of the two presented techniques and thr Kessler repair. The wrap core suture increased the load at which a visible (1 mm) gap formed by 22.6 percent when compared with the conventional Kessler suture. The mean gap strength of the wrap core repair was 6.5 N, whereas that of the conventional Kessler was 5.3 N. The failure loads (ultimate strength) of the wrap core suture were 33.8 percent higher than those of the conventional Kessler. The mean breaking load of the wrap core repair was 19.4 N, whereas that of the conventional Kessler was 14.5 N. The H-splint repair increased the load at which a risible gap formed and the failure loads (ultimate strength) by 158.5 and 333.1 percent, respectively, when compared with the conventional Kessler suture. The mean gap strength of the H-splint repair was 13.7 N, and its mean breaking load was 62.8 N
Editorial: The importance of the body-mind relationship in mental functioning and development of body-focused disorders in adolescence
No full textCharacterization of carrot cell lines resistant to 5MT obtained by irradiating suspension cultures with UV-light.
No full textA mutagenic procedure of carrot cell suspension by means of UV-light has been established. The application of this procedure to the selection of cell lines resistant to 5-methyltryptophan (5MT) increased 11 times the spontaneous mutation rate. Eighteen colonies selected in the course of one experiment have been analyzed for quantitative resistance to the analogue. Four of the most 5MT-resistant lines selected (one spontaneous and three induced) were also tested for their resistance to azetidine-2-carboxylic acid (A2C) to which all of them proved to be resistant even though this was an unselected trait.
The four lines were tested for the intracellular content of some free amino acids. Results of such determination showed that the content of tryptophan and proline was roughly proportional to the degree of resistance of the lines to the two analogues. The fact that all the lines resistant to 5MT over-produced proline suggests that the latter feature may be a direct consequence of the increased pool of free tryptophan. The four cell lines tested showed a rate of tryptophan uptake similar to that of the parental line. On the contrary the rate of proline and A2C by the 5MT-l1 cell line was reduced to 23% and 10% of that of the parental line, respectively
Recensione a "Donne a Verona. Una storia della città dal Medioevo a oggi", a cura di P. Lanaro, A. Smith,
No full textAmmaestramenti matrimoniali
No full textEdizione di un testo trecentesco anonimo secondo il ms. Città del Vaticano, Biblioteca Apostolica, Chig. L.VII.26
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