Iron-modified biochar: from phosphate adsorption capacity to fertilizing potential evaluated in ryegrass pot trials

All of the 3 main plant macronutrients (nitrogen, phosphorus and potassium) have seen a rapid increase in their fertilizer use in food production and each of them comes with specific challenges. Focusing on chemical phosphorus fertilizers implies pondering the environmental challenges they pose: ranging from phosphorus deficiency where their application is lacking, to soil leaching and eutrophication where their input is too high, and resource depletion, given phosphate rocks being a nonrenewable source. Solving these challenges requires up-to-date policies (which the EU is trying to adopt) facing limitations in accessibility and reusability of phosphorus and adopting better fertilizers in the agronomical sector. Biochar is explored as a possible new type of phosphorus fertilizer: produced from pyrolysis, it is a very stable and porous material offering potential for strong phosphorus adsorption and its slow release in soil, giving a possible solution for phosphorus soil leaching. To achieve this, biochar hardly can be used as is: iron doping was explored to obtain a strong chemical bond between the material surface and phosphorus. To study the iron doping process of biochar and the difference in adsorption potential between the raw and doped versions of the material, a series of analyses were used. These included Scanning Electron Microscopy, Energy-Dispersive Spectrometry, Fourier Transform Infrared Spectrometry, X-Ray Diffraction, Thermogravimetric Analysis, Inductively Coupled Plasma Spectroscopy – Optical Emission Spectroscopy, and phosphorus adsorption tests carried out both on raw and iron doped biochars. A greenhouse plant test using Ryegrass in pot was used to verify the agronomical behavior of raw and iron doped, phosphorus adsorbed biochars. The results showed potential for applying the doped material as a slow-release phosphorus fertilizer. However, longer-term studies are needed such crop-field tests to have a better picture of biochars’ behavior

Misure di rischio nelle scienze sociali

In questa tesi esamineremo alcune misure di rischio ed il loro legame con le scienze sociali concentrandoci nello specifico sulle misure di rischio al ribasso. Analizzeremo il loro uso in economia e finanza ma vedremo come esse vengano utilizzate anche in sociologia. Daremo un quadro generale dell’atteggiamento che un individuo può avere nei confronti del rischio introducendo la teoria decisionale della dominanza stocastica con un accenno a quella dell’utilità. Successivamente tratteremo le principali proprietà che definiscono una “buona” misura di rischio ossia convessità e coerenza. Passeremo quindi ad esaminare le principali misure di rischio al ribasso, come il Value at Risk, il Conditional Value at Risk ed i Lower Partial Moments. Per quanto riguarda questi ultimi, vedremo come essi rientrano in parte anche nella categoria delle misure di povertà poiché possono fornire un’indicazione di vulnerabilità alla povertà in un gruppo di persone. L’ultima sezione della tesi é dedicata all’analisi di alcuni indici importanti in economia e finanza quali gli indici di Sharpe (ex ante ed ex post) e gli indici alpha e beta

Effetto delle radiazioni γ su cavi LV con isolamento elettrico in polimmide per applicazioni aerospaziali

In questa tesi viene attenzionata l’industria aerospace, la cui elettrificazione è al centro di politiche di sostenibilità. Più nel dettaglio si esporrà: il progetto MEA, in cui si prevede l’elettrificazione di circuiti secondari dei velivoli con un conseguente aumento importante dei cablaggi, e le unità spaziali presenti oltre l'atmosfera terrestre. Nel settore aerospace, l'affidabilità dei materiali è un aspetto critico, poiché si deve operare in ambienti estremamente ostili caratterizzati da radiazioni ionizzanti, stress termici e meccanici significativi. I materiali isolanti, sono particolarmente vulnerabili all'invecchiamento causato dall’ambiente ostile in cui si trovano ad operare, tra cui l’iterazione con le radiazioni gamma, oggetto di studio di questa tesi magistrale. Queste radiazioni, prodotte da sorgenti cosmiche, interagiscono con i materiali, alterandone le proprietà fisiche, chimiche ed elettriche. In questo scenario, l'invecchiamento causato dalle radiazioni gamma rappresenta una sfida scientifica e tecnologica di grande rilevanza. Studiare i meccanismi di degradazione e sviluppare materiali più resistenti è fondamentale per assicurare il successo delle missioni spaziali e la sicurezza dei sistemi aerospaziali terrestri, favorendo l’innovazione nella progettazione di tecnologie avanzate. Questa tesi fa parte del progetto europeo NIPES 2024, il cui obiettivo è testare l'affidabilità di alcuni materiali polimerici isolanti, tra cui la poliimmide, sottoponendoli a condizioni di esposizione a radiazioni gamma, valutandone le proprietà meccaniche, elettriche e chimiche. Ciò consente di elaborare un metodo di diagnostica non distruttivo per la valutazione dello stato di salute dei cavi elettrici. Il progetto ha portato ad una collaborazione con l’azienda ÚJV Řež che ha invecchiato i provini nelle sue facilities, eseguendo un bombardamento con radiazioni gamma a diversi dosaggi ed eseguendo prove a trazione dei provini invecchiati

Progettazione di un'applicazione all-in-one per la manutenzione e la manualistica nell'Industria 4.0

La presente tesi descrive lo sviluppo completo di un'applicazione innovativa all-in-one progettata per ottimizzare la gestione della manutenzione e della manualistica tecnica nell'ambito dell'Industria 4.0. Il lavoro è stato svolto presso Marposs S.p.A., azienda leader globale nel controllo qualità e nell'automazione industriale. L’obiettivo principale è stato quello di realizzare una soluzione integrata, sfruttando tecnologie digitali avanzate come la realtà aumentata, il Digital Thread, il Digital Twin, e piattaforme software specializzate quali Creo Illustrate, Vuforia Studio e ThingWorx, interconnesse attraverso il sistema di gestione dati Windchill. L'applicazione sviluppata introduce un nuovo approccio alla manualistica aziendale, combinando strumenti visivi avanzati, come animazioni tridimensionali, video e interattività AR. Questo metodo consente agli operatori di eseguire attività complesse di montaggio, smontaggio e manutenzione con precisione e rapidità superiori rispetto ai metodi tradizionali, garantendo in questo modo una netta diminuzione degli errori e dei tempi di formazione. I risultati dei test effettuati, evidenziano, quindi, una riduzione dei tempi operativi e un miglioramento della precisione e della comprensione da parte degli utenti. Questo dimostra come, l’integrazione di tecnologie emergenti non rappresenti soltanto un progresso tecnologico, ma un vero e proprio cambio di paradigma strategico per l'azienda. Infatti, migliora la competitività e la flessibilità nel mercato globale. In conclusione, la tesi illustra dettagliatamente l'intero processo di progettazione e implementazione dell'applicazione, evidenziando i benefici concreti ottenuti e delineando possibili sviluppi futuri nella manualistica digitale e nella realtà aumentata per ulteriori innovazioni operative e formative

Sviluppo e integrazione di un’applicazione Web per mostrare dati di simulazione in ambito manifatturiero

L’ottimizzazione dei processi produttivi è una sfida cruciale per le aziende manifatturiere, che richiedono strumenti avanzati per modellare e analizzare i propri processi interni. In questo contesto, è stato sviluppato ARMS, un simulatore capace di integrare BPMN, lo standard per la modellazione dei processi aziendali, con estensioni specifiche per il settore manifatturiero, permettendo una rappresentazione dinamica e dettagliata dei flussi produttivi. La presente tesi si focalizza sullo sviluppo di un’interfaccia grafica interattiva per ARMS: Activity-Resource Modelling Simulator. L’obiettivo principale del lavoro svolto è stato quello di integrare il simulatore con un’interfaccia visiva intuitiva, migliorando la gestione dei dati di simulazione e l’interazione utente. Per raggiungere questo scopo, sono state implementate funzionalità per la visualizzazione dinamica dei risultati, permettendo all’utente di poter prendere in analisi alcune specifiche componenti del processo produttivo ma anche di avere una visione globale delle problematiche riscontrate. La soluzione proposta è stata validata attraverso un caso di studio basato sulla produzione di montature per occhiali, permettendo di dimostrare l’efficacia dell’interfaccia nello studio delle prestazioni del processo. I risultati ottenuti evidenziano come l’integrazione tra modellazione BPMN e simulazione avanzata possa migliorare la comprensione dei processi industriali, facilitando l’identificazione di inefficienze e supportando decisioni strategiche per l’ottimizzazione produttiva

Allestimento del banco prove e testing di una microturbina aeronautica

In questo progetto di tesi, l’attenzione è stata rivolta allo studio del motore aeronautico per aeromodellismo JetCat P20sx, con l’obiettivo di ampliare e ottimizzare la sensoristica già presente sulla turbina e sul banco di spinta a cui essa è collegata in previsione di progetti di intervento futuri che ne richiederanno una caratterizzazione completa. L’attività di ricerca ha mirato a implementare una rete di sensori aggiuntivi, al fine di ottenere una caratterizzazione più precisa e completa delle prestazioni del motore. Per il raggiungimento dell’obiettivo, è stato impiegato il software di Progettazione Assistita al Computer (CAD) SolidWorks, partendo dallo sviluppo di un modello 3D della turbina, derivante da un precedente progetto realizzato durante un’esperienza di tirocinio. Successivamente, sono stati progettati e integrati componenti personalizzati, ottimizzati per l’alloggiamento e il fissaggio di una nuova sensoristica. La selezione dei sensori è stata condotta attraverso una valutazione delle specifiche tecniche richieste, nonché dell’integrazione con i dispositivi già presenti nel sistema. Tale approccio ha richiesto una riorganizzazione della disposizione degli elementi sul banco di prova, al fine di garantire la compatibilità spaziale e funzionale dell’intero allestimento. Il risultato di questo lavoro consentirà di dotare la turbina di una sensoristica avanzata, in grado di monitorare parametri aggiuntivi e di fornire dati più accurati per l’analisi delle prestazioni. Ciò contribuirà a migliorare la comprensione del comportamento del motore in diverse condizioni operative, aprendo la strada a ulteriori ottimizzazioni e sviluppi futuri

Exploiting GenAI for Plan Generation in BDI Agents

Extending BDI agents with the ability to autonomously generate plans has long been a goal in cognitive agent engineering, aiming to improve their adaptability in dynamic environments. Recent advances in GenAI offer promising new opportunities in this area by leveraging the natural language understanding, means-end reasoning, and abstraction capabilities of LLMs. This thesis explores the integration of GenAI-driven plan generation into AgentSpeak(L) agents, examining how knowledge can be effectively transferred between the LLM and the BDI agent to support dynamic, runtime plan creation. To this end, a novel framework is proposed that extends the AgentSpeak(L) reasoning cycle with generative capabilities, enabling agents to synthesize plans on-the-fly. The design and implementation of this generative process are discussed, along with the architectural modifications required. The framework is implemented using the JaKtA BDI interpreter, and the quality of the generated plans is systematically evaluated across different types of LLMs

Teoria della Misura di Lebesgue-Stieltjes

La tesi studia la misura di Lebesgue-Stieltjes come ponte teorico tra funzioni monotone crescenti e misure di Radon positive. Dopo aver costruito la misura a partire da una funzione crescente, se ne analizzano struttura e proprietà, evidenziando come riflettano il comportamento della funzione generatrice. Si affronta anche il percorso inverso: ogni misura di Radon positiva può essere rappresentata come misura di Lebesgue-Stieltjes, permettendo di risalire alla funzione da cui origina. Vengono introdotte le funzioni a variazione limitata e assolutamente continue, e si studiano le loro decomposizioni, in parallelo con quelle delle misure associate. Infine, si propone una caratterizzazione alternativa della misura di Lebesgue-Stieltjes come derivata debole della funzione generatrice

Planar EPH curves: from algebraic and geometric characterizations to constructive strategies

EPH curves are the exponential-polynomial counterparts of the well-known polynomial PH (Pythagorean-Hodograph) curves and, unlike the latter, include a free parameter that offers greater flexibility and proves to be very promising for applications. While PH curves, known for several years, have been already well characterized both algebraically and geometrically, EPH curves still lack significant results in terms of characterization and construction. The first part of this thesis is thus devoted to providing algebraic and geometric characterizations for planar regular EPH curves defined in exponential-polynomial spaces of order 4 and 6, as they generalize the cubic and the quintic polynomial case, respectively. Mimicking the polynomial case, the proposed algebraic characterizations consist of one or more polynomial equations written in terms of the edges of the Bézier control polygon as complex numbers, while the geometric characterizations are based on similarities between quadrilaterals or triangles, as well as on relationships between edges and interior angles of the Bézier control polygon itself. All these characterizations also involve the shape parameter of the EPH curve, and by taking the limit as it approaches zero, the well-known results for polynomial PH curves are recovered. The second part of this thesis is then focused on planar EPH curves of order 6 and on strategies for their geometric construction. More precisely, after fixing two control edges, it is shown how the remaining ones can be determined by solving a low-degree complex polynomial equation. Since an unconstrained modification of the control points rarely preserves the PH nature of the curve, the final issue addressed in this work concerns the adjustment of the Bézier control points of EPH curves of order 6. Specifically, a structured analysis is presented to determine the appropriate displacements, i.e. those that ensure the resulting curve remains an EPH curve

From Data to Insights: Predictive and Descriptive Analysis of Gas and Metal Consumption in Metallurgy

This study aims to highlight the growing importance of data as a tool for both diagnosis and forecasting. In an era where data-driven decision-making plays a crucial role across industries, the ability to collect, process, and analyze vast amounts of information has become a key factor in staying competitive. The study explores key topics and methodologies related to data valuation. It begins with a review of the state-of-the-art, introducing fundamental concepts of business intelligence, data warehousing and machine learning, and then applies these principles to a real-world case study involving a metallurgical company. The work follows a well defined workflow: first, data is collected and stored in a dimensional model to support subsequent analyses. Then, machine learning models, such as Random Forest and ARIMA, are trained to perform time series forecasting, enabling the prediction of key features in resource consumption. Finally, the insights gained from the previous steps are visualized into an interactive Power BI dashboard. The ultimate goal is to create a tool that enhances data utilization, making insights accessible even to non-experts and supporting the company in data-driven business decision-making