93721 - ENERGETICA PER LE BIOTECNOLOGIE

Il Corso introduce l’energetica, ossia la disciplina che si occupa dei diversi aspetti che coinvolgono l’energia. In particolare nel corso ci si occuperà inizialmente dei fabbisogni energetici e della disponibilità di energia in natura discutendo in seguito la produzione di energia mediante processi e tecnologie di diverso tipo. Si porrà particolare attenzione alle fonti energetiche rinnovabili e tra esse saranno analizzate in dettaglio le biomasse, che sono di grande interesse ed attualità per le applicazioni biotecnologiche. Questo argomento sarà sviluppato discutendo le più importanti filiere produttive anche in riferimento al contesto economico e allo sviluppo del settore a livello Nazionale. Per la piena comprensione delle tematiche che coinvolgono l’energia si affronteranno anche gli aspetti termodinamici propedeutici alla comprensione della produzione energetica, allo scambio di energia e alla trasmissione del calore. In particolare le conoscenze acquisite riguarderanno:
- la terminologia tecnico-scientifica legata all’energia ed al confronto tra le diverse fonti energetiche
- l’analisi del contesto energetico, ossia dei fabbisogni e della disponibilità delle fonti energetiche
- il funzionamento dei cicli termodinamici diretti ed inversi e loro applicazioni alle macchine termiche per l’utilizzo e la produzione dell’energia
- le proprietà dell’aria umida
- le modalità di scambio termico
- l’utilizzo delle biomasse nella produzione di energia termica e gli schemi di impianto utilizzati
- l’utilizzo delle biomasse per la produzione di energia elettrica
- l’utilizzo delle biomasse per la produzione di biocarburanti
- le potenzialità e le modalità di utilizzo delle altre fonti di energia rinnovabile (eolico, solare termico, fotovoltaico, idroelettrico, geotermico)

Durante lo svolgimento del Corso si farà uso anche di esempi numerici a supporto delle nozioni per fornire strumenti di analisi operativa circa i problemi descritti. Le principali abilità che saranno conseguite sono le seguenti:
- valutazione dell'efficienza di una macchina termica diretta o inversa in base ai dati termodinamici
- valutazione delle condizioni termoigrometriche dell’aria
- stima degli scambi termici secondo le diverse modalità (conduzione, convezione ed irraggiamento)
- stima energetica di un impianto di produzione di calore con biomasse
- stima energetica di un impianto per la produzione elettrica che utilizza biomasse
- stima della produzione di biocombustibili a partire da un flusso di biomasse
- valutazione del contesto economico in cui operano le filiere energetiche delle biomasse
- stima delle potenzialità di utilizzo delle seguenti fonti energetiche rinnovabili: eolico, solare termico, solare fotovoltaico, idroelettrico, geotermico