Inquinamento Atmosferico ed Energia Roberta Vecchi Dipartimento di Fisica
DIPARTIMENTO DI FISICARoberta VecchiDipartimento di Fisica
Largo impiego di Combustibili Fossili
Inquinamento atmosferico
Cambiamenti climatici
Sono tra le maggiori sfide ambientali attuali !
Contributo della ricerca in UniMi per:
-comprensione dettagliata delle problematiche e delle interazioni fra
i diversi comparti coinvolti
- nuove proposte per la riduzione degli inq. gassosi
- nuove proposte per la produzione di energia “pulita”
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L’inquinamento atmosferico
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emissioni
trasformazione& deposizione
trasporto &
trasformazione
trasformazione& trasporto
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Le particelle fini: un caso emblematico
1. Molteplicità di sorgenti (antropiche & naturali)
2. Emissione primaria, produzione secondaria & trasformazione
3. Trasporto a lungo range
Saharan dust
Brown cloud from China to North America
4. Immissione di gas e particellein stratosfera
Pinatubo, 1991
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Despite a substantial body of
international and national
legislation and significant
reductions in the emissions of
some common pollutants, poor
air quality is still causing
hundreds of thousands of
premature deaths in Europe
every year and continues to
damage crops and ecosystem
health.
……
Roberta VecchiDipartimento di Fisica
Air pollution by fine particles represents the highest risk to public
health in all regions, higher than that of other air pollutants
DIPARTIMENTO DI FISICA
La ricerca in UniMI: studio e caratterizzazione del particolato atmosferico
Dipartimento di Fisica &
Dipartimento di Chimica Inorganica Metallorganica e Analitica
- studio di processi di formazione,
trasformazione e deposizione delle particelle
- identificazione della componente
secondaria
- identificazione di traccianti per specifiche
sorgenti
- identificazione delle principali sorgenti di
emissione e quantificazione del loro
contributo
Roberta VecchiDipartimento di Fisica
Caratterizzazione fisico-chimica dettagliata del particolato atmosferico e sviluppo di
strumentazione, metodologie analitiche e modelli per:
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Le emissioni degli inquinanti nell’EU-27
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Andamento delle emissioni relativoal 1990 (al 2000 per PM)
Tecnologie per la riduzione degli inquinanti gassosi
NOx
Modifiche nella fase di combustione
Trattamenti post- combustione
SO2
Riduzione tenore di zolfo nei combustibili
Sistemi di abbattimento a camino
CO Ottimizzazione della fase di combustione (T, O2, …)
…etc…etc…
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La ricerca in UniMI: nuove tecnologie per la riduzione delle emissioni di
inquinanti gassosiLa combustione catalitica (senza fiamma) consente di abbassare la temperatura di
combustione minimizzando la formazione di NOx e di prodotti parzialmente
incombusti come, ad esempio il CO (esempio combustione del metano a T< e
condizioni controllate).
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Il contributo del Dip. di Chimica Fisica ed
Elettrochimica:
- individuazione e preparazione di alcuni
ossidi misti di struttura perovskitica (ossidi di
sintesi) come possibili sostituti dei
catalizzatori a base di metalli nobili nella
combustione catalitica a bassa temperatura
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…dalla scala locale alla scala globale…CO2 e altri gas serra
sorgenti
Il pacchetto “Clima – Energia”Direttive 2009/28,29,30,31/CE
1. promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili
2. impegno a ridurre emissioni di gas serra 3. …trasporti su strada…abbattimento delle
emissioni di gas serra prodotte durante il ciclo di vita dei combustibili.
4. stoccaggio geologico di CO2 (CCS) come tecnologia ponte che contribuirà a mitigare i cambiamenti climatici.
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Fonti di energia rinnovabile
+
NB: L’idrogeno non è una fonte di energia ma un mezzo per accumularla e non è
direttamente disponibile in natura.La conversione di energia a mezzo dell’idrogeno si considera un processo “verde” solo se l’idrogeno viene prodotto usando sorgenti primarie di energia non fossili
DIPARTIMENTO DI FISICA
Dipartimento di Chimica Fisica ed Elettrochimica
Produzione di biodiesel mediante de-acidificazione di olii naturali, olii esausti o grasso animale e successiva reazione di trans-esterificazione.
Analisi di filiere agro-energetiche: sviluppo di basi di dati territoriali corredate di metodologie di analisi che permettono la valutazione delle potenzialità produttive di energia da biomasse a diverse scale geografiche.
Dipartimento di Ingegneria Agraria
Roberta VecchiDipartimento di Fisica
La biomassa utilizzabile ai fini energetici consiste in tutti quei materiali organici (per es. colture “energetiche” dedicate, residui agricoli o agro-industriali, residui forestali,…) che possono essere utilizzati direttamente come combustibili ovvero trasformati in altre sostanze (solide, liquide o gassose) di più facile utilizzo negli impianti di conversione.
Dipartimento di Produzione Vegetale
Biogas Caratterizzazione delle biomasse e valutazione della produzione potenziale di biogas e idrogeno
La ricerca in UniMI: nuove tecnologie per la riduzione delle
emissioni di CO2
DIPARTIMENTO DI FISICA
La ricerca in UniMI: nuove tecnologie per la produzione di H2
Dipartimento di Chimica Fisica ed Elettrochimica
Produzione di idrogeno per reforming fotocatalitico
di substrati organici provenenti da fonti rinnovabili
ovvero di inquinanti organici presenti in effluenti acquosi.
Sviluppo di nuovi fotocatalizzatori ad ampio spettro di sensibilità per la produzione
fotocatalitica di idrogeno (e per la degradazione fotocatalitica di inquinanti dell’acqua e dell’aria).
Roberta VecchiDipartimento di Fisica
Sviluppo di materiali nanostrutturati per costruzione di elettrodi per sistemi reversibili
elettrolisi dell’acqua/pila a combustibile
Sviluppo di celle foto-catalitiche per la produzione
separata di idrogeno e ossigeno per foto-scissione dell’acqua utilizzando energia solare.
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Le attività formative in UniMI su inquinamento atmosferico ed energia
(esempi per l’a.a. 2009-2010)
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Corso di Laurea in Fisica (LM)Fisica dell’Ambiente, Fisica dell’Atmosfera, Fondamenti di Energetica, Laboratorio di Fisica dell’Atmosfera, Laboratorio di Misure Fisiche per l’Ambiente, Modellistica Geofisica e Ambientale,….
Corso di Laurea in Scienze Chimiche Applicate e Ambientali (LM)
Fotochimica, L’Idrogeno come Vettore Energetico, Metodologie Analitiche per
l’Ambiente e il Territorio, Tecnologie Elettrochimiche di Bonifica Ambientale,…
Corso di Laurea in Agrotecnologie per l‘Ambiente e il
Territorio (LT)
Energetica per l‘Agricoltura, Uso e Riciclo delle Biomasse in
Agricoltura,…
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Questa presentazione è stata realizzata con il contributo dei colleghi del
Dipartimento di Chimica Fisica ed ElettrochimicaS. Ardizzone, C.L. Bianchi, G. Cappelletti, L. Forni, C. Oliva, C. Pirola, V. Ragaini, S. Rondinini, I. Rossetti, E. Selli, A. Vertova
Dipartimento di Chimica Inorganica, Metallorganica e AnaliticaP. Fermo
Dipartimento di FisicaM. Bonardi, F. Groppi, A. Guglielmetti
Dipartimento di Ingegneria AgrariaL. Bodria
Dipartimento di Produzione Vegetale F. Adani
Istituto di Fisiologia Generale e Chimica BiologicaA. Lascialfari
Roberta VecchiDipartimento di Fisica
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Grazie a
tutti voi per la cortese attenzione !
Roberta VecchiDipartimento di Fisica