sabato 23 luglio 2011

Termotecnica

 I testi seguenti sono di proprietà dei rispettivi autori che ringraziamo per l'opportunità che ci danno di far conoscere gratuitamente a studenti , docenti e agli utenti del web i loro testi per sole finalità illustrative didattiche e scientifiche.

1. CONCETTI DI BASE DELLA TERMODINAMICA

La chimica e la tecnologia farmaceutiche sono particolarmente interessate allo studio dei processi fisici e chimici che possono avvenire quando un farmaco interagisce con l'organismo vivente. La termodinamica fornisce una teoria generale di questi processi. Come tutte le discipline la termodinamica usa un vocabolario di termini specializzati che descrivono concetti fondamentali come energia, calore, lavoro, equilibrio e così via. In questo primo capitolo si passano in rassegna questi concetti che saranno utilizzati nella successiva esposizione.
La termodinamica (dal greco termon = calore, dinamis = forza) è nata come scienza che studia le trasformazioni della materia e dell’energia nei processi chimico-fisici.
Si usa in molti testi distinguere la termodinamica classica da quella statistica. La termodinamica classica studia le trasformazioni da un punto di vista macroscopico, senza considerare la struttura atomica e molecolare della materia. Insieme con la teoria cinetica dei gas la termodinamica statistica studia le trasformazioni da un punto di vista microscopico, calcolando valori medi statistici delle proprietà molecolari.
La termodinamica non si occupa della velocità delle trasformazioni, che è invece oggetto di studio della cinetica chimica. In pratica la termodinamica chimica studia se una reazione chimica è possibile, e la cinetica chimica studia in quanto tempo avviene la reazione.

Energia 
L’energia (dal greco energheia =  laboriosità) è la capacità di fare un lavoro. Il lavoro fatto da una forza su una particella ne aumenta l’energia cinetica ½ mv2 . Il lavoro fatto dalla forza è altresì uguale alla diminuzione dell’energia del campo di forza corrispondente. L’energia del campo è per esempio:
l’energia potenziale di gravità
l’energia potenziale di una molla
l’energia del campo elettrico
l’energia elettromagnetica
Il principio di conservazione stabilisce che la somma dell’energia cinetica e dell’energia del campo è invariante.
Da queste definizioni risulta che il lavoro è praticamente un modo di trasferire energia. Per esempio comprimendo una molla facciamo su di essa un lavoro che ne aumenta l’energia potenziale. 
Calore 
L’esperienza indica che si può trasferire energia in modo alternativo al lavoro. Il caso classico è il motore a vapore: riscaldando il vapore d'acqua gli si dà energia (il gas infatti poi si espande compiendo lavoro). A questa forma alternativa di trasferimento di energia è stato dato il nome di calore.
Analogia: il conto in banca è una misura della nostra “energia” finanziaria; questa si può trasferire in vari modi, con un assegno oppure alternativamente con la carta di credito.
Dato che lavoro e calore sono modi di trasferimento dell’energia le unità di misura delle tre grandezze sono le stesse. 

Il sistema termodinamico 
Il sistema termodinamico è la parte della realtà a cui facciamo riferimento, distinta dai suoi dintorni, ossia dall’ambiente che lo circonda.
termotecnica
Il sistema consiste di una certa quantità di materia (misurata in numero n di moli)  più una certa quantità di energia U, oppure di sola energia. Esempi di sistemi sono:
una bombola contenente un gas
una stufa di laboratorio sotto vuoto contenente solo raggi infrarossi, cioè solo energia  
un reattore chimico 
un motore d’automobile 
un frigorifero
una cellula biologica

Classificazione dei sistemi in base  agli scambi con i dintorni
Sistema isolato: non scambia con i dintorni né materia né energia. Dn = 0, DU = 0
Esempio: acqua in un thermos con tappo.
Sistema chiuso: scambia energia Dn = 0, DU ¹0
Esempio: un radiatore d’automobile a circuito chiuso.
Sistema aperto: scambia materia ed energia Dn ¹0, DU ¹0
Esempio: un impianto chimico, un organismo vivente.
Convenzione sul segno algebrico delle quantità scambiate D
Quantità positive sono quelle assorbite dal sistema ( e provenienti dai dintorni ).
Quantità negative sono quelle emesse dal sistema ( e assorbite dai dintorni ).
Analogia: nel bilancio di una azienda economica le entrate sono positive e le uscite sono negative
Classificazione fisica dei sistemi
Sistemi fisicamente omogenei: non hanno discontinuità nelle loro proprietà.
Esempi:
una bombola di aria;
una soluzione omogenea di zucchero in acqua;
una sbarra di ferro.
Sistemi fisicamente eterogenei: sono costituiti da più porzioni fisicamente e chimicamente omogenee, ma diverse e separate fra loro, dette fasi.
Esempi:
due liquidi immiscibili come acqua e cloroformio
zolfo rombico + zolfo monoclino
ghiaccio + acqua + vapore.
Composizione chimica dei sistemi
Ad un solo componente chimico
Esempio: acqua + ghiaccio
A più componenti
Esempio: un carburante auto formato da una miscela di vari idrocarburi
Stato termodinamico del sistema
Per descrivere lo stato dinamico di un sistema di N molecole sarebbe necessario definirne posizione e velocità. Questo significherebbe conoscere il valore di 6N variabili a livello microscopico, compito palesemente impossibile , considerato che per una mole di sostanza il numero N è dell’ordine di 10 23 . Una comoda alternativa a questa procedura è quella di descrivere il cosiddetto stato termodinamico 
del sistema, ossia la sua condizione macroscopica corrispondente ad un gran numero di microstati dinamici distinti ed equivalenti fra di loro. Lo stato dunque in termodinamica classica viene rappresentato tramite i valori di poche variabili chimico-fisiche facilmente misurabili, dette variabili di stato o coordinate termodinamiche. (Sarà invece còmpito della termodinamica statistica fissare i criteri per assegnare il numerodi microstati dinamici corrispondenti ad un dato macrostato). Si possono distinguere due tipi di variabili.
Variabili fisiche:        temperatura T, pressione P, volume V
Variabili chimiche:     quantità dei c componenti chimici (espresse in moli)

Temperatura
L’esperienza quotidiana ci suggerisce per questa variabile una definizione elementare: è la variabile che ci dà una misura quantitativa del senso fisiologico di caldo. Ma procedendo  nello studio della termodinamica classica e statistica si approfondirà il significato di questa grandezza.
E` noto che la temperatura si esprime nella pratica corrente nella scala Celsius, cioè in gradi centigradi (°C). In questa scala sono stati fissati come punti di riferimento la temperatura del ghiaccio fondente (0°C) e quella dell’acqua bollente (100°C ). Invece in termodinamica la temperatura si esprime nella scala assoluta, cioè in gradi Kelvin (K). La scala Celsius e quella Kelvin differiscono solo per l’origine: lo zero della scala Kelvin corrisponde a - 273.15 °C e la temperatura del ghiaccio fondente è di 273.15 K.
Per dare un’idea degli ordini di grandezza si riportano qui di seguito alcune temperature caratteristiche:
                                                                                  T (in K)
Temperatura del nucleo del sole           107 
Punto di ebollizione dell’uranio         4018 
Punto di sublimazione del carbone    3700 
Punto di fusione del tungsteno          3387 
Punto di ebollizione del ferro                        3023 
Punto di fusione del ferro                  1808 
Punto triplo dell’acqua                        273.16 
Punto di sublimazione della CO2         194.7 
Punto di ebollizione dell’ossigeno         90.2 
Punto di ebollizione dell’azoto              77.4 
Punto di ebollizione dell’elio                   4.22

Pressione
La meccanica definisce la pressione come la forza rapportata alla superficie su cui agisce: P = F/S.
L'unità di misura della pressione nel sistema internazionale è il Pascal, ma altre unità vengono usate:

Nome                          Simbolo                      Conversioni
Pascal (SI)                  Pa                               1 Pa = 1 Newton 1m -2
Bar                              bar                              1 bar = 105 Pa
Atmosfera                  atm                             1 atm = 1.01325 bar = 101325 Pa
Torr                             torr                              1 torr = 133.3 Pa
Composizione chimica
La composizione chimica del sistema si può descrivere quantitativamente mediante le frazioni molari. La frazione molare dell’i-esimo componente è data da
termotecnica 
Si noti che  termotecnica .
Il numero di componenti di un sistema è dato dal minimo numero di specie chimiche necessario per definire la composizione di tutte le fasi del sistema. In pratica il numero di componenti c si calcola come differenza tra il numero di specie S ed il numero di relazioni fra le specie, c = S - R.
Equazione di stato
L’esperienza indica che le variabili di stato non sono indipendenti tra loro.
Per esempio un gas puro è caratterizzato dalla pressione P, dalla temperatura T e dal volume V. Ma sperimentalmente si osserva che le tre variabili sono legate tra loro da una equazione di stato, caratteristica del gas
f (P,V,T) = 0
Così lo stato è definito sufficientemente da due variabili, dato che la terza dipende dalle altre due. Sono possibili tre scelte per la coppia di variabili indipendenti:
P = f (V,T)                  V = f (T,P)                  T = f (P,V)
In generale il numero di variabili indipendenti è uguale al numero di variabili totali meno il numero di relazioni che le legano, vi = vtot - nrelaz.
Rappresentazione grafica dello stato 
Una comoda rappresentazione dello stato consiste nel riportare due variabili sugli assi di un diagramma cartesiano. Per esempio il cosiddetto piano di Clapeyron è un piano P - V .
termotecnica
L’equazione di stato del gas ideale per una mole di gas è P = nRT/V. Si può rappresentare graficamente nel piano P - V, tenendo T = costante. L’insieme dei punti a temperatura costante forma la curva detta isoterma. Ogni punto i-esimo del piano rappresenta uno stato del sistema, corrispondente ad una terna di coordinate ( Pi ,Vi , Ti ).
Stato di equilibrio
Fra gli stati possibili di un sistema si definiscono stati di equilibrio quelli che sono invarianti se non cambiano le condizioni esterne.
Esempio. Un gas in un volume V = costante è in equilibrio se la sua pressione P è costante ed omogenea e se la temperatura T è omogenea ed uguale a quella del recipiente.
L’equilibrio può essere di vari tipi:
- equilibrio meccanico: la risultante delle forze interne ed esterne al sistema è nulla.
- equilibrio termico: il sistema è tutto alla stessa temperatura, che è anche quella dei dintorni.
- equilibrio di fase: non avvengono spostamenti di materia da una fase all’altra del sistema.
- equilibrio chimico: nel sistema non avvengono reazioni chimiche.
Quando tutte queste condizioni sono soddisfatte il sistema è in uno stato di equilibrio termodinamico.
Principio numero zero della termodinamica
Due sistemi A e B in equilibrio termico con un terzo sistema C sono in equilibrio fra loro. In formule 
se    TA = TC       e      TB = TC      allora     TA = TB
Questo principio introduce la temperatura come funzione termodinamica dello stato del sistema. Sulla base del principio zero funziona il termometro. Infatti se A è un sistema di riferimento (per esempio acqua e ghiaccio) e C è un capillare di vetro contenente mercurio, cioè il termometro, la misura indica che il sistema B è alla temperatura del riferimento. Il sistema di misura C è si può tarare con altri riferimenti (per esempio acqua bollente) e dalla lunghezza del capillare di mercurio si valuta la temperatura per interpolazione.
Trasformazioni 
In termodinamica si definisce trasformazione il passaggio di un sistema da uno stato iniziale ad un altro stato finale attraverso una successione continua di stati intermedi.
Una trasformazione è infinitesima se avviene con variazioni infinitesime delle variabili del sistema.

Classificazione delle trasformazioni secondo Planck
Tutte le trasformazioni infinitesime che si possono immaginare per un sistema termodinamico appartengono a tre classi.
termotecnica
La stragrande maggioranza delle trasformazioni sono
- trasformazioni naturali: avvengono spontaneamente in natura e vanno a senso unico verso uno stato di mutuo equilibrio fra il sistema e i suoi dintorni. Una volta raggiunto, lo stato di equilibrio persiste fintanto che i dintorni non cambiano. In base a questo una designazione alternativa molto usata e suggestiva è quella di trasformazioni irreversibili.
Il contrario delle trasformazioni naturali sono le
- trasformazioni innaturali: non avvengono spontaneamente in natura e si allontanano dall’equilibrio.
Al limite fra le trasformazioni naturali e innaturali si hanno le
- trasformazioni reversibili: possono avvenire sia in una direzione che in quella contraria, attraverso una successione di stati di equilibrio.
Neanche questo tipo di trasformazione esiste in natura, ma si può approssimare sperimentalmente con la modifica infinitesimale di una variabile. 
Nel vocabolario termodinamico i termini trasformazione naturale, irreversibile, spontanea, sono in generale usati come sinonimi.
Lo studio delle trasformazioni spontanee è oggetto della termodinamica di non equilibrio. La termodinamica classica si occupa principalmente dei processi reversibili. Il ricorso a questi tipi di processi, ipotetici e formali, è utile nel calcolare le variazioni delle funzioni dello stato termodinamico.
Nelle trasformazioni irreversibili, che avvengono spontaneamente in natura, può accadere che una delle variabili termodinamiche di stato non sia più definibile. Per esempio nell’espansione brusca del gas non ha senso di parlare di pressione, perché questa può essere disomogenea da un punto all’altro del gas e non in equilibrio con la pressione dei dintorni. Questo fatto invece non avviene nelle trasformazioni reversibili, che quindi possono essere comodamente descritte mediante la definizione delle coordinate termodinamiche di equilibrio e l’equazione di stato che le lega.
Esempi di trasformazioni irreversibili
- un gas compresso si espande spontaneamente in uno spazio vuoto
termotecnica
- un sistema freddo si scalda se viene in contatto termico con un ambiente a temperatura più alta, per esempio un surgelato tirato fuori dal frigorifero 
- un profumo diffonde nell’aria 
- un farmaco si scioglie nel solvente 
- la neve fonde al sole
- un bicchiere di cognac evapora (se nessuno lo beve ...)
- un pezzo di ghiaccio secco diventa CO2 gas
- il metano brucia, CH4 + 2 O2 ® CO2 + 2 H2O
- aggiungendo acido solforico ad una soluzione di bario cloruro precipita il solfato di bario,
Ba+ +  +  SO4- -  ®  BaSO4 ¯



Condizioni sperimentali per la reversibilità
 
In una trasformazione reversibile il sistema passa attraverso una successione di stati di equilibrio. Sperimentalmente questa trasformazione si approssima con due condizioni:
- 1. eliminando l’attrito; in tal modo il sistema evita di dissipare irreversibilmente energia meccanica in calore
- 2. facendo procedere la trasformazione  molto lentamente, in condizioni quasi-statiche; così il sistema ha tempo di equilibrarsi sia internamente che rispetto ai dintorni.
Esempi di trasformazioni reversibili
-Trasferimento di calore reversibile fra sistema e dintorni in equilibrio termico. Se la temperatura del sistema è più alta di quella dei dintorni di un infinitesimo dT il sistema cede energia sotto forma di calore q ai dintorni. Ma se la temperatura del sistema è leggermente inferiore il sistema riceve il calore q dai dintorni.  
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Dunque questo flusso di calore è reversibile, in quanto con variazioni piccolissime di temperatura può avvenire in direzioni contrarie. Si noti tuttavia che se fra sistema ed dintorni si avesse una differenza finita di temperatura allora una variazione infinitesima dT non consentirebbe di invertire il trasferimento di calore. La trasformazione sarebbe dunque irreversibile.
- Espansione e compressione di un gas in equilibrio meccanico con l’ambiente. Se la pressione del gas è superiore a quella esterna di un infinitesimo dP il gas si espande, se è inferiore di un dP il gas si comprime.
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Quindi questa trasformazione con piccolissime variazioni di pressione si può realizzare nelle due direzioni opposte.
- Cambiamento di stato di aggregazione: ghiaccio in equilibrio di fase con l’acqua a T = 273.15 K.
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Se la temperatura si alza di un infinitesimo dT , H2O passa dalla fase solida a quella liquida, ma se invece la temperatura si abbassa di dT avviene il trasferimento di materia opposto.
- Cella galvanica reversibile di Daniell: Zn | ZnSO4 soluz. || CuSO4 soluz. | Cu. Applicando alla pila una differenza di potenziale (ddp) uguale alla sua forza elettromotrice  (fem) non ha luogo nessuna reazione chimica, cioè il sistema è in equilibrio. Se la ddp applicata è infinitesimamente inferiore alla fem ha luogo la reazione 
Zn + Cu++ ® Zn++ + Cu
viceversa se la ddp è infinitesimamente superiore alla fem ha luogo la reazione inversa.

Rappresentazione grafica delle trasformazioni
In un diagramma P-V le trasformazioni reversibili sono rappresentate dalle curve che collegano i due punti corrispondenti agli stati iniziale e finale. I punti che formano le curve corrispondono alle
termotecnica
successioni di stati di equilibrio intermedi. Il fatto che le trasformazioni irreversibili non passano per stati di equilibrio viene da alcuni autori rappresentato graficamente con curve tratteggiate.

Trasformazioni tipiche 
Delle infinite trasformazioni che può subire un sistema alcune sono denominate in base alle particolari condizioni in cui si realizzano.
Trasformazione isocora ( variazione di volume DV = 0 ). Si realizza in un contenitore chiuso a pareti rigide che assicura l’invarianza del volume. Per esempio autoclave, reattore in impianti chimici.
Trasformazione isobara (variazione di pressione DP = 0 ). Si realizza in un contenitore aperto a contatto con l’atmosfera, la quale agisce da pressostato. Le reazioni chimiche in laboratorio e le reazioni biochimiche negli esseri viventi sono i due esempi classici.
Trasformazione isoterma (variazione di temperatura DT = 0 ). Si realizza mettendo il sistema in contatto termico con un bagno termostatico. Un comune termostato a 273 K è il bagno di acqua e ghiaccio fondente.
Trasformazione adiabatica ( calore scambiato q = 0 ). Si realizza in un recipiente termicamente isolato dall’esterno, in modo che il sistema non può scambiare con i dintorni energia sotto forma di calore (ma può scambiare energia sotto forma di lavoro). Il thermos, o vaso di Dewar, è un esempio di contenitore adiabatico.




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martedì 12 luglio 2011

MAKE-IT-BE - Decision Making and Implementation Tools for Delivery of Local & Regional Bio-Energy Chains

Progetto approvato nell'ambito del Programma Intelligent Energy – Europe, 2006-2007. Azione Bio-business
  
Sintesi:
Il progetto ha la finalità di sviluppare dei piani per la promozione della bio-energia in 4 Regioni (in Austria, Italia, Slovenia e Regno Unito), mediante lo sviluppo e l'applicazione di strumenti decisionali che assistano nell'individuazione, valutazione e avvio di filiere di bio-energia. Nelle 4 regioni saranno create delle piattaforme di discussione sulle bio-energie mediante l'istituzione di gruppi di lavoro con il coinvolgimento di una vasta gamma di parti interessate in modo che il tema della bio-energia possa essere integrato nei programmi regionali per l'energia. In questo modo, sulla base della valutazione del potenziale di biomassa e attraverso la consultazione con le parti interessate, il progetto prevede di fornire programmi di sviluppo per la bio-energia aprendo la strada in modo concreto per l'implementazione delle filiere. I programmi affronteranno i temi dei mercati di approvvigionamento di biomassa, delle applicazioni e tecnologie per la conversione energetica, i progetti pilota, nonché la formazione (ad esempio per le scuole superiori, università) e le attività di informazione in un orizzonte temporale di breve / medio periodo. Gli strumenti forniti e i risultati ottenuti saranno divulgati in tutta Europa per incoraggiare l'avvio di analoghi interventi di pianificazione sostenibile per le bio-energie.

I risultati attesi sono:

1. Individuazione delle buone pratiche e dei fattori critici per un efficace sviluppo delle filiere di bio-energia
2. Sviluppo di piattaforme regionali (cosiddette "bio-energia partnership") per la discussione / condivisione delle conoscenze e il perfezionamento degli strumenti e dei servizi di supporto allo sviluppo del settore delle bio-energie
3. Sviluppo e promozione di strumenti decisionali a supporto dell'attuazione delle filiere di bio-energia
4. Sviluppo di piani integrati sulle bio-energie in 4 regioni dell'UE (in Italia, Slovenia, Regno Unito e Austria)
5. Divulgazione dei risultati del progetto  

Partner:
Highland Birchwoods (HB), HB - Scozia, Regno Unito

Documentazione di progetto
D1 – Report stato avanzamento (periodici, intermedio e finale)
D2 – Risoluzioni e resoconti dei meeting di progetto
D3 – Lista completa dei casi di studio rilevanti in tema di pianificazione integrata delle bio-energie
D4 – Lista sintetica dei casi (da D3) oggetto di approfondimenti
D5 – Report sulle buone pratiche in tema di pianificazione integrata delle bio-energie
D6 – Resoconti degli incontri delle piattaforme regionali sulle bioenergie ("bio-energy partenrship")
D7 – Report sulle visite di studio (di casi di successo di filiere di bio-energia)
D8 – Metodologia di supporto alla pianificazione e realizzazione di filiere di bio-energia (pronta per l'applicazione)
D9 – Metodologia perfezionata dopo l'applicazione (integrazione delle 'lessons learnt')
D10 – Materiale per la formazione sulla metodologia
D11 – 4 report regionali sulle potenziali iniziative di filiere di bio-energia inclusi i risultati intermedi del processo di pianificazione (bilanci energetici, potenziale di biomassa disponibile, mappe GIS della domanda e offerta di bio-energia, identificazione delle aree più promettenti)
D12 – 4 Piani per lo sviluppo della bio-energia formalmente stabiliti nelle 4 regioni
D13 – Sito web di progetto
D14 – Volantini di progetto
D15 – Brochure di progetto
D16 – Report per la presentazione del progetto in eventi nazionali/internazionali
D17 – Press release
D18 – Report su Evento Europeo


giovedì 16 giugno 2011

ASPETTATIVE AMBIENTALI E FUTURO TECNOLOGICO DEI MOTORI TERMICI PER PROPULSIONE VEICOLARE

L’evoluzione sociale e scientifica degli ultimi decenni ha indotto a maturare come dato acquisito dalla coscienza sociale il fatto che l’attenzione alle tematiche ambientali si pone come imperativo categorico ad un corretto rapporto con le generazioni future: occorre che lo sviluppo di ogni attività sia condotto in modo da conciliare l’aspirazione a vivere in condizione di benessere con la salvaguardia dal degrado delle risorse disponibili.
Tale consapevolezza ha finito col porre al centro degli studi, e quindi anche delle realizzazioni ingegneristiche, il modo in cui l’agire dell’uomo si sostanzia in materia ambientale.
A tal proposito occorre ricordare che nella storia il termine ambiente si è  dispiegato concettualmente nell’accezione di « territorio nel quale l’uomo si trova a vivere », intendendo per territorio l’«insieme di cose naturali o manufatte  che sostanziano uno spazio definito». Ed a tale concezione ha seguito un approccio filosofico antropocentrico, per cui la  sopravvivenza prima, e la ricerca di  condizioni di vita confortevoli poi, hanno indotto a pensare l’ambiente come un  dominio su cui esercitare il possesso strumentale, un qualcosa da utilizzare o da  piegare ai bisogni dell’uomo.
La maturazione della coscienza civile in termini di qualità della vita, parallelamente allo sviluppo di una nuova cultura umanistica, ha portato altresì a  riguardare l’ambiente nell’accezione di « territorio col quale l’uomo si trova a  convivere».
Questo nuovo approccio implica che la produzione di beni e servizi va valutata non più in termini di sola efficienza della produzione, bensì valutando anche gli effetti che la produzione e l’utilizzazione dei relativi beni producono sull’am-biente. Esempi a tal fine sono le procedure VIA ed LCA, ormai consolidate.
Lo sviluppo va visto in termini di compatibilità tra necessità sociali da un llato, e preservazione della qualità della vita e delle riserve dall’altro.
Un ruolo primario in questo contesto è svolto dalle Associazioni Culturali.
L’Associazione Termotecnica Italiana (ATI) ha tra i suoi fini istituzionali anche quello di promuovere e favorire lo sviluppo della cultura tecnica nei settori della scienza e delle tecnologie riguardanti l’energia e l’ambiente, con particolare riferimento alla termotecnica ed ai problemi inerenti, diffondendone la conoscenza e mettendone in rilievo l’importanza economica e sociale.
La presente iniziativa si muove proprio nello spirito della presa di coscienza dello sviluppo compatibile in materia di produzione e uso dei motori termici per i mezzi di trasporto veicolare. Ed è motivo di soddisfazione il fatto che a questo momento di riflessione sugli scenari che si profilano realizzabili
abbiano voluto partecipare gli esponenti più qualificati del Paese nei Settori di VIII competenza.


Fonte 

giovedì 5 maggio 2011

Protezione dalla corrosione di circuiti ad acqua glicolata

n merito alla protezione dalla corrosione di sistemi che impiegano miscele acqua/glicole come fluido di scambio termico è di particolare interesse quanto effettuato in due circuiti di grandi dimensioni presenti presso il sito produttivo di Sermoneta (LT) di una importante società farmaceutica.





Descrizione dei circuiti ad acqua glicolata trattata

Il sito produttivo presso il quale sono installati i circuiti ad acqua glicolata oggetto di questo articolo appartiene ad un gruppo multinazionale, presente in Italia con altri due stabilimenti; il sito di Sermoneta è attivo dal 1970, si estende su una superficie di 320.000 metri quadrati e produce ogni anno 700 tonnellate di antibiotici da cui si ottengono 150 milioni di confezioni di compresse, fiale, capsule, sospensioni orali e liofilizzate.
I due circuiti sopracitati, identificati nel presente report come circuito A e B, sono costituiti ciascuno da 3 sottocircuiti operanti a -18, 0, +50 °C e vengono adibiti al riscaldamento/raffreddamento di fluidi di processo tramite scambiatori a fascio tubiero e a piastre. Come fluido di scambio termico è impiegata una miscela di glicole etilenico ed acqua con una concentrazione di glicole non inferiore al
30%. Nonostante l’esclusivo impiego di glicole inibito a fine 2006 entrambi i circuiti presentavano seri problemi di corrosione che comportavano elevati costi di manutenzione ed il rischio di fermi impianti improvvisi ed imprevisti.
A confermare la gravità dei fenomeni corrosivi in atto la velocità media di corrosione nei due circuiti (determinata mediante perdita di peso su provini di corrosione) era superiore a 100 µm/anno (e quindi più che doppia rispetto al valore massimo accettabile di 50 µm/anno a temperatura ambiente) con punte per entrambi i circuiti che raggiungevano i 300 µm/anno. Al fine di risolvere questi inconvenienti Acquaflex è stata incaricata di sviluppare un trattamento chimico in grado di arrestare i processi corrosivi in atto; l’azienda committente ha preventivamente manifestato la sua indisponibilità ad eseguire un lavaggio chimico dei circuiti incriminati viste le notevoli difficoltà logistiche connesse (grandi volumi di miscela da stoccare e bonificare) e alcune non positive precedenti esperienze.




Fonte

martedì 3 maggio 2011

Energia da bio-combustibili. Valutazione economica degli impianti.

Pubblicazione

Autore: F. Groppi, F. Parrini

Collana: 1996, numero 02
Note:
La diffusione di metodologie innovative, basate sull'utilizzo di programmi di simulazione, trova promettenti riscontri negli studi di fattibilita' per gli impianti a bio-combustibili finalizzati alla produzione energetica. Tale approccio scaturisce in larga misura dalla particolare importanza che le scelte organizzative e gestionali ricoprono a livello di impresa, soprattutto per cio' che riguarda sia l'approvvigionamento e lo stoccaggio del bio-combustibile, sia la pianificazione della produzione. L'Enel/Cram ha sviluppato un programma, chiamato Biosim, in grado di simulare il funzionamento di un impianto per la produzione di energia da bio-combustibili sotto il profilo economico-finanziario; tale programma puo' essere condiderato un valido strumento di lavoro orientato allo studio e alla pianificazione tecnico-economica di questa particolare classe di progetti.


martedì 5 aprile 2011

Rinnovabili: in vigore il D.Lgs. 3 marzo 2011, n. 28

Il 29 marzo 2011 è entrato in vigore il Decreto Legislativo 3 marzo 2011, n. 28 - “Attuazione della direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell'uso dell'energia da fonti rinnovabili, recante modifica e successiva abrogazione delle direttive 2001/77/CE e 2003/30/CE”.

Il provvedimento, in attuazione della direttiva 2009/28/CE e nel rispetto dei criteri stabiliti dalla legge 4 giugno 2010 n. 96, definisce strumenti, meccanismi, incentivi e quadro istituzionale, finanziario e giuridico, necessari per il raggiungimento degli obiettivi fino al 2020 in materia di energia da fonti rinnovabili.
Per l'analisi dei contenuti del Decreto rinviamo alla news del 10 marzo 2011.

Ricordiamo, brevemente, gli argomenti principali regolamentati dal Decreto Rinnovabili:
  • Moduli collocati a terra in aree agricole
  • Obbligo Certificazione Energetica
  • Energia termica da fonti rinnovabili: dal 31 maggio 2012 è richiesta una copertura del 50%, del fabbisogno di energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria. Per il riscaldamento ed il raffrescamento, la copertura con fonti rinnovabili di una quantità di energia calcolata sul fabbisogno complessivo dell'immobile, con le seguenti percentuali:
    - il 20% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013
    - il 35% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 1° gennaio 2014 al 31 dicembre 2016
    - il 50% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è rilasciato dal 1° gennaio 2017
  • Energia elettrica da fonti rinnovabili: obbligo di installare impianti alimentati da fonti rinnovabili la cui potenza (P) è proporzionata alla superficie in pianta dell'edificio al livello del terreno (S) mediante la relazione P = S/K,

    ove:
    - K = 80, quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013
    - K = 65, quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 1° gennaio 2014 al 31 dicembre 2016
    - K = 50, quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è rilasciato dal 1° gennaio 2017

giovedì 31 marzo 2011

11/2008 - 10/2011 - MAKE-IT-BE - Decision Making and Implementation Tools for Delivery of Local & Regional Bio-Energy Chains

Progetto approvato nell'ambito del Programma Intelligent Energy – Europe, 2006-2007. Azione Bio-business



Durata: 1 Novembre 2008 – 31 Ottobre 2011

Sintesi:
Il progetto ha la finalità di sviluppare dei piani per la promozione della bio-energia in 4 Regioni (in Austria, Italia, Slovenia e Regno Unito), mediante lo sviluppo e l'applicazione di strumenti decisionali che assistano nell'individuazione, valutazione e avvio di filiere di bio-energia. Nelle 4 regioni saranno create delle piattaforme di discussione sulle bio-energie mediante l'istituzione di gruppi di lavoro con il coinvolgimento di una vasta gamma di parti interessate in modo che il tema della bio-energia possa essere integrato nei programmi regionali per l'energia. In questo modo, sulla base della valutazione del potenziale di biomassa e attraverso la consultazione con le parti interessate, il progetto prevede di fornire programmi di sviluppo per la bio-energia aprendo la strada in modo concreto per l'implementazione delle filiere. I programmi affronteranno i temi dei mercati di approvvigionamento di biomassa, delle applicazioni e tecnologie per la conversione energetica, i progetti pilota, nonché la formazione (ad esempio per le scuole superiori, università) e le attività di informazione in un orizzonte temporale di breve / medio periodo. Gli strumenti forniti e i risultati ottenuti saranno divulgati in tutta Europa per incoraggiare l'avvio di analoghi interventi di pianificazione sostenibile per le bio-energie.

I risultati attesi sono:

1. Individuazione delle buone pratiche e dei fattori critici per un efficace sviluppo delle filiere di bio-energia
2. Sviluppo di piattaforme regionali (cosiddette "bio-energia partnership") per la discussione / condivisione delle conoscenze e il perfezionamento degli strumenti e dei servizi di supporto allo sviluppo del settore delle bio-energie
3. Sviluppo e promozione di strumenti decisionali a supporto dell'attuazione delle filiere di bio-energia
4. Sviluppo di piani integrati sulle bio-energie in 4 regioni dell'UE (in Italia, Slovenia, Regno Unito e Austria)
5. Divulgazione dei risultati del progetto  

Partner:
Highland Birchwoods (HB), HB - Scozia, Regno Unito

Documentazione di progetto
D1 – Report stato avanzamento (periodici, intermedio e finale)
D2 – Risoluzioni e resoconti dei meeting di progetto
D3 – Lista completa dei casi di studio rilevanti in tema di pianificazione integrata delle bio-energie
D4 – Lista sintetica dei casi (da D3) oggetto di approfondimenti
D5 – Report sulle buone pratiche in tema di pianificazione integrata delle bio-energie
D6 – Resoconti degli incontri delle piattaforme regionali sulle bioenergie ("bio-energy partenrship")
D7 – Report sulle visite di studio (di casi di successo di filiere di bio-energia)
D8 – Metodologia di supporto alla pianificazione e realizzazione di filiere di bio-energia (pronta per l'applicazione)
D9 – Metodologia perfezionata dopo l'applicazione (integrazione delle 'lessons learnt')
D10 – Materiale per la formazione sulla metodologia
D11 – 4 report regionali sulle potenziali iniziative di filiere di bio-energia inclusi i risultati intermedi del processo di pianificazione (bilanci energetici, potenziale di biomassa disponibile, mappe GIS della domanda e offerta di bio-energia, identificazione delle aree più promettenti)
D12 – 4 Piani per lo sviluppo della bio-energia formalmente stabiliti nelle 4 regioni
D13 – Sito web di progetto
D14 – Volantini di progetto
D15 – Brochure di progetto
D16 – Report per la presentazione del progetto in eventi nazionali/internazionali
D17 – Press release
D18 – Report su Evento Europeo