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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
Polirematiche nell’italiano antico: strutture e trattamento lessicografico
No full textNella sezione di R. Cella (paragrafo 4) sono analizzate le locuzioni connettive (che introducono frasi subordinate) presenti nel corpus dell’italiano antico allestito dall’Opera del Vocabolario italiano e ne viene illustrato il loro trattamento lessicografico
Una nuova rivista per la didattica dell’italiano
No full textEditoriale (pp. I-III) dei direttori della rivista (Roberta Cella e Matteo Viale) che introduce il primo numero, chiarisce gli obiettivi della pubblicazione e in cui si ringraziano quanti hanno reso possibile l'iniziativa
Di alcune omissive «controdeduzioni alle tesi di un libro recente»
No full textL’articolo risponde, apportando nuove considerazioni, ad alcune osservazioni su metro e rima della canzone duecentesca "Quando eu stava in le tu cathene" avanzate nell'articolo di Vittorio Formentin e Antonio Ciaralli, «Controdeduzioni alle tesi di un libro recente sui "Versi d’amore ravennati"», «Cultura Neolatina», LXXXIII (2023), pp. 457-515 (sorta di recensione-articolo al volume di Nino Mastruzzo e Roberta Cella, «La più antica lirica italiana. "Quando eu stava in le tu cathene" (Ravenna 1226)», Bologna, il Mulino, 2022).This paper replies ‒ bringing new considerations ‒ to some remarks on metre and rhyme of the thirteenth-century poetry "Quando eu stava in le tu cathene" put forward in the article by Vittorio Formentin and Antonio Ciaralli «Controdeduzioni alle tesi di un libro recente sui "Versi d’amore ravennati"», «Cultura Neolatina», LXXXIII (2023), pp. 457-515 (sort of review-article to the book «La più antica lirica italiana. "Quando eu stava in le tu cathene" (Ravenna 1226)», Bologna, il Mulino, 2022, by Nino Mastruzzo and Roberta Cella)
Competitività ed efficienza dell'economia italiana: fattori sistemici e valutazioni quantitative
No full textIl volume contiene una serie di studi realizzati nell'ambito del progetto di ricerca di interesse nazionale "Spillover sistemici sulla competitività dell'economia italiana: analisi quantitative per le politiche di settore coordinato da uno dei due curatori (G. CELLA). Dopo una verifica empirica della prevalenza degli spillover sistemici nella determinazione della competitività di un paese, il volume analizza gli snodi strtturali fondamentali per la diffusione del progressto tecnico e dell'efficienza nell'economa italiana
Cella di lavoro per assemblaggio di batterie alettate
No full textQuesta tesi si inserisce all'interno di un progetto finalizzato alla realizzazione di una cella robotizzata per l'assemblaggio di scambiatori di calore a pacco alettato in sviluppo presso il DIMEG (Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale) dell'Universita di Padova. Il progetto prevede lo studio di fattibilita e la prototipazione della cella automatizzata, con particolare riferimento al montaggio delle curve di chiusura del
circuito idraulico sulla sommita dei tubi del pacco alettato seguendo percorsi ottimali che minimizzino il tempo di esecuzione del ciclo complessivo. La cella comprende un sistema di visione articiale atto in un primo momento all'identi-
ficazione dello scambiatore posto nell'area di lavoro e successivamente utilizzato per l'individuazione dei centri-tubo e la rilevazione di eventuali difetti di mandrinatura, un robot SCARA preposto all'assemblaggio del pezzo e un software di
gestione della cella e della programmazione della lavorazione (gestione ordinativi).
L'attivita di studio svolta si è concentrata principalmente nel miglioramento e ottimizzazione della cella di lavoro e del software di gestione della stessa, comprendendo una vasta serie di test in laboratorio sul prototipo di cella costruito che hanno portato alla modifica di alcune parti della pinza atta alla manipolazione delle curvette e alla modifica del codice che gestisce le diverse fasi dell'assemblaggio.openEmbargo per motivi di segretezza e di proprietà dei risultati e informazioni sensibil
Struttura sistemica, competitivita di prezzo e non di prezzo : criteri di analisi e risultati empirici
No full textI fattori su cui si fonda la competitività internazionale di un sistema economico avanzato sono numerosi e complessi e vanno da fattori istituzionali e macroeconomici a fattori più strettamente settoriali o microeconomici. Dalle relazioni tra queste due categorie hanno origine spillover, innovativi e di efficienza, determinanti per le innovazioni di prodotto, la crescita dell'efficienza e della produttività, dunque per la competitività in generale. Il lavoro ha come obiettivo l'analisi e la verifica degli effetti strutturali di spillover sulla competitivita' di prezzo e non di prezzo
Development of a production cell with chaku-chaku logic in Sicor
No full textreservedL'obiettivo dell'elaborato è spiegare la modalità di lavoro secondo logica chaku-chaku in una cella produttiva ad "U". Riguardo l'applicazione di tale metodologia nell'elaborato vengono descritti i vantaggi e gli svantaggi, le alternative progettuali per l'implementazione di una cella chaku-chaku, le tipologie di bilanciamento del carico di lavoro, le modalità di interazione tra operatori e macchinari e i possibili strumenti jidoka e pokayoke integrabili in una cella chaku-chaku.
Infine viene descritto un caso studio riguardante il re-layout di un reparto produttivo dell'azienda Sicor dove è stata implementata una cella chaku-chaku
Nozioni minime di storia della lingua e della grammatica italiane per insegnanti di scuola primaria
No full textSi illustrano alcuni momenti salienti della storia della didattica dell'italiano nella scuola postunitaria. Si delineano le vicende salienti nella storia della lingua italiana funzionali a chiarire agli insegnanti di scuola primaria alcune caratteristiche dell'italiano odierno (es. varietà diatopiche, rapporto tra la lingua comune e i dialetti)
Il cavaliere dell’oca cacciato dalla Scala : il fiasco milanese del Lohengrin (1873) e il suo contesto
No full textA Milano l’opposizione Verdi vs Wagner diventò una costruzione culturale ben definita nel periodo che va dal trionfo della prima italiana del Lohengrin (Bologna, 1871) al terribile fiasco che la stessa opera incontrò a Milano (1873). Attraverso l’analisi di nuove fonti (anche iconografiche), tratte soprattutto dalla stampa umoristica dell’epoca, il mio lavoro si è posto l’obiettivo di ricostruire il contesto discorsivo che ha dato forma al rifiuto milanese del Lohengrin. Tale lavoro, di stampo archeologico-genealogico, parte dal presupposto che i fenomeni musicali sono inseparabili dai discorsi (nel senso di Foucault) che di volta in volta li inquadrano e li sostanziano. Un altro aspetto fondamentale che ho preso in esame è quello delle complesse dinamiche identitarie che caratterizzano la cultura milanese all’indomani dell’Unità d’Italia. Per citare Axel Körner, che si riferisce soprattutto alle città di Parma e di Bologna, «the cities’ cultural representation speaks a local language as well as nationaland transnational language». Questo vale, a maggior ragione, anche per il caso di Milano.In Milan the opposition Verdi vs Wagner became a well-defined cultural construction in the period starting with the triumph of Lohengrin Italian première (Bologna, 1871) up to the clamorous fiasco the opera received in Milan (1873). Through an analysis of new sources (also iconographical), mostly taken from the contemporary humor periodicals, this article aims to reconstruct the discursive context that shaped Milan rejection of Lohengrin. The premise for this archeo-genealogical investigation is that musical events cannot be separated from the discourses (in a Foucault-like sense) that frame and feed them. Another fundamental aspect that must be considered is the complexity of identity dynamics which characterizes Milan culture soon after Italian unification. As Axel Körner affirms, referring to Parma and Bologna, «the cities’ cultural representation speaks a local language as well as national and transnational language». This is true, even more, for Milan
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