Il “virus logico-linguistico” nella Scuola e nell’Università: come sconfiggerlo.

L’articolo parte da una premessa: la gravissima carenza logico-linguistica (LL), di cui soffrono percentuali altissime di studenti della Secondaria Superiore italiana, ha ormai prodotto (soprattutto nell’apprendimento delle materie scientifiche) livelli di degrado paragonabili agli effetti di un virus estremamente veloce nel diffondersi e virulento al punto tale da fare apparire irreversibili i danni di tutto ciò che raggiunge ed inquina; in particolare, fuor di metafora: Scuola ed anche Università, quest’ultima assai poco salvaguardata delle attuali protezioni. Ciò premesso l’articolo propone una metodologia fortemente innovativa [denominata “Studio Guidato” (SG)] che dimostra la reversibilità dei danni suddetti, a patto che si rinunci alla mentalità del difendersi per acquisire quella di un attacco frontale al virus, con forza superiore alla sua virulenza. Lo SG ha armi assai valide per farlo (strumenti metodologici da lungo tempo approntate) che intende utilizzare secondo tre direttrici di attacco: due orientate a colpire due difetti della didattica tradizionale (molto diffusi, ma anche abbastanza nascosti, sicchè di essi poco o nulla si parla) , la terza direttrice volta a convincere la classe docente (da tempo delusa per tanti motivi, tra cui quello di venire coinvolta da sempre in un volontariato che sembra non avere fine) che questa volta vale la pena partecipare. L’attacco è stato studiato, in una ricerca durata oltre sei anni, proprio a causa di quest’ultima direttrice, a lungo contrastata dai docenti per l’eccessivo stress a loro richiesto da una valutazione continua invero molto faticosa. Cinque lunghi anni per trovare il rimedio, poi di improvviso l’idea buona è venuta, nascosta in un ambito dall’apparenza utopistica: da lì l’abbiamo estratta dimostrandone, al contrario, la concreta sua realtà. Si chiama auto-correzione del proprio compito da parte di ciascuno studente: una sorta di uovo di Colombo che ha tenuto in scacco per un paio di anni la ricerca stessa, che poi l’ha reso distante anni-luce dall’utopia. Oggi lo consideriamo carta vincente di un progetto sperimentale mono-annuale che terrà fede al titolo di questo articolo

Analisi tecnico-economica di impianti per la cattura e lo stoccaggio di anidride carbonica con stoccaggio di energia termica

L’articolo riporta i risultati di uno studio per valutare tecnicamente ed economicamente l’integrazione tra un impianto supercritico a carbone, modellato sulla base del caso di studio prodotto dai report dell’IEA (Agenzia Internazionale Energia), con un impianto per lo stoccaggio di energia termica. Dopo un’analisi approfondita è stato scelto il sistema di stoccaggio ad oli diatermici. L’abbinamento di un sistema di stoccaggio di energia termica all’impianto CCS (Carbon Capture & Storage) permette di riportare la flessibilità, ossia la velocità di variazione nella produzione di energia elettrica, a livello degli impianti di generazione senza la sezione di cattura dell’anidride carbonica. Inoltre a seguito del calcolo del VAN (Valore Attuale Netto) seguendo i criteri di valutazione indicati dall’IEA, si evidenzia come per alcuni scenari del prezzo di vendita dell’energia elettrica e del carbone l’investimento risulti conveniente

Sull’utilizzo di fonti rinnovabili per la produzione di energia e integrazione con impianti industriali

Questa nota vuole mettere in evidenza alcune delle attività che il Dipartimento DIEM dell’Università di Bologna, sezione impianti, in collaborazione con aziende del settore, sta svolgendo nel campo delle energie rinnovabili. Di rilievo è l’attività di progettazione e realizzazione di un laboratorio Fossil Fuel Free denominato “Hera Lab”, nato dalla collaborazione col gruppo HERA (Holding Energia Risorse Ambiente) per acquisire conoscenze nel campo delle fonti di energia rinnovabili, testare direttamente nuove tecnologie e sviluppare soluzioni innovative. Saranno inoltre illustrati gli studi condotti sulla generazione ed utilizzo di idrometano (ovvero miscela di metano, idrogeno e vapor d’acqua) prodotto mediante fonte energetica CSP (Concentrating Solar Power) in una centrale termoelettrica, l’integrazione tra impianti CSP e impianti per la desalinizzazione dell’acqua e, infine, lo studio e la sperimentazione di una soluzione innovativa per il filtraggio del particolato presente nei fumi a valle dei processi di combustione o gassificazione

Sewage sludge: characteristics and recovery options

In this paper, an overview on sewage sludge characteristics and recovery routes is presented. Starting from an analysis of typical sewage sludge characteristics as found in literature, the most promising disposal options are presented. A focus on incinerated sewage sludge ash (ISSA) follows. Most of the authors agree on considering pyrolysis and gasification as the most viable treatments for sludge in the near future. For this reason, the last two chapters offer a brief description of these two processes and their products

Techno-economic analysis of different plant configuration for thermoelectric cogeneration from biomass boiler

Thermoelectric modules integration within biomass boiler for the direct conversion of heat into electricity is a possibility to increase efficiency and to realize a stand-alone biomass boiler. Due to the low conversion efficiency (up to 5%) of commercial thermoelectric modules, the aim of the integration shall not be the electricity production for external power supply, but the energy self-consumption of biomass boiler electric auxiliaries. The paper describes and analyses four different options for the integration of thermoelectric modules within a biomass boiler: in the combustion chamber, in the convective tubes, in the chimney and with a condensing fluid circuit to be realized outside the biomass boiler. Five quantitative and qualitative key performance indicators have been defined to assess how the integration strategy can influence the electric yield of thermoelectric modules, the ease of maintenance, the operation continuity, the need of auxiliaries systems to be added as well as the impact on biomass boiler redesign or retrofit. The analysis shows that the realization of a circuit with a condensing fluid allows reaching the best combination of key performance indicators. On the basis of this result, the paper also shows the preliminary design of a new test facility to test Glycerol Triacetate as condensing fluid to produce electricity by thermoelectric modules

Studio ed analisi comparativa di differenti sistemi scrubber per la rimozione di particolato delle emissioni di una caldaia di piccola taglia alimentata a biomassa

A causa del crescente utilizzo di impianti a biomassa di bassa e media potenza termica (sotto i 50 kW), in particolare per il riscaldamento domestico, si assiste ad un incremento delle emissioni di PM2,5 dalla combustione di biomassa raggiungendo, particolarmente nel contesto urbano, livelli allarmanti. Attualmente sono impiegate diverse tecnologie industriali per la filtrazione di particolato ad alta efficienza (oltre il 99%), ma il costo elevato non ne ha permesso la loro applicazione in impianti di piccola e media taglia. Il documento mostra un innovativo sistema di filtrazione per particolato che è stato progettato per essere applicato ad a caldaie di piccola taglia alimentate a biomassa e testato in laboratorio in un impianto in scala. Il documento mostra inoltre come il processo di ottimizzazione del sistema di filtrazione sia stato condotto attraverso la definizione di un modello teorico e con lo scopo finale di realizzare un dispositivo semplice, di facile manutenzione, con un’elevata integrazione, anche con una piccola caldaia non alimentata a biomassa, con efficienza paragonabile con i sistemi di filtraggio attuali, sostenibile e affidabile. All’interno del laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Industriale (DIN) sono stati sviluppati, testati e ottimizzati diverse prototipi: i risultati sperimentali sono riportati nell’articolo, dimostrando così il raggiungimento di risultati confrontabili con tecnologie normalmente impiegate

Innovative technological solutions moving towards the realization of a stand-alone biomass boiler with near-zero particulate emissions

Abstract The paper describes two innovative technological solutions developed at the University of Bologna and shows a preliminary design on how they can be integrated in a commercial biomass boiler for residential application. The first innovation is a high efficiency and low cost filter for particulate emissions: the first prototype of bubble-column scrubber was tested in University of Bologna laboratory on a 25 kW th and reaches PM2.5 removal efficiency up to 95%. The second innovation is the integration of a thermoelectric generator able to produce electricity directly from heat exchange. A prototype has been realized and tested in University of Bologna laboratory and represents a new approach in the design and application of thermoelectric generator in the field of biomass boiler. The paper will evaluate how these new technologies can be integrated in a residential size biomass boiler from a technological and economic point of view, considering also operation and maintenance costs

Misure per contrastare l’emergenza durante l’epidemia da SARS-CoV-2: perché il controllo efficace della diffusione del contagio non può prescindere dal controllo dell’umidità dell’aria ambiente

In estrema sintesi si può affermare che il controllo del grado igrometrico dell’aria ambiente sia un parametro decisivo per il controllo della diffusione del contagio da SARS-CoV-2. In assenza di questo controllo, la definizione stessa di distanza di sicurezza perderebbe di significato. Le goccioline, che sono emesse da soggetti infetti e che sono il veicolo reale del contagio, infatti, all’aumentare del grado igrometrico ambiente (umidità), permangono per tempi maggiori sulle superfici e possono percorrere distanze maggiori per arrivare ad infettare. Dunque, per gradi igrometrici tendenti al 100%, ovvero in condizioni di saturazione dell’aria ambiente, le goccioline permangono in ambiente, eventualmente sospese in aria, per tempi molto lunghi. Questa condizione è dunque la più pericolosa in riferimento alla diffusione del contagio. Viceversa, il controllo del grado igrometrico (ad esempio a valori non superiori al 50%) ne permetterebbe l’evaporazione in tempi relativamente rapidi, rendendo efficace la distanza di sicurezza. La permanenza di persone all’interno dei locali che prevedano il controllo della qualità e delle condizioni termo-igrometriche dell’aria ambiente, nel rispetto della loro capienza massima e della distanza di sicurezza, rappresenta un efficace ostacolo alla trasmissione del contagio. Tale controllo non è attuabile in caso di permanenza, per esempio, ai tavolini posizionati all’esterno dei locali. Infatti, con riferimento alle ore serali o del tardo pomeriggio, nelle stagioni autunnali o invernali, alla riduzione della temperatura esterna consegue l’aumento del grado igrometrico, che porta ad un tempo di permanenza in aria delle goccioline assai elevato. In particolare, nel caso in cui le condizioni di saturazione fossero raggiunte, il rischio sarebbe elevatissimo. Il controllo del grado igrometrico è impossibile in ambiente esterno. Pertanto, guardando alle condizioni di questi ultimi giorni, può succedere che, con l’abbassarsi della temperatura dopo le ore 16, l’umidità dell’aria arrivi al 100%, come dimostra il velo di condensa che si deposita sulle superfici esterne, comprese quelle dei tavolini e sulle sedie. Queste sono le condizioni ottimali per la trasmissione del virus. In ambiente saturo e affollato, ancorché all’aperto, è sufficiente la presenza di un infetto per propagare il virus in modo rilevante in quanto le goccioline più grandi non evaporano mentre quelle più piccole rimangono in sospensione per tempi lunghi, condizioni davvero ideali per propagare il contagio. In ambienti interni, viceversa, dove si possa contenere l’umidità al di sotto del 50%, sarebbe possibile, con ragionevole grado di sicurezza, svolgere attività anche aperta al pubblico senza incorrere in situazioni di rischio elevato, contemperando, cioè, attività economiche e sicurezza

Perspective Chapter: Analysis of SARS-CoV-2 Indirect Spreading Routes and Possible Countermeasures

The research community agrees that the main indirect way the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spreads among people who do not keep social distance is through the emission of infected respiratory droplets. Infected people exhale droplets of different sizes and emission velocities while breathing, talking, sneezing, or coughing. Complex two-phase flow modeling considering evaporation and condensation phenomena describes droplets’ trajectories under the specific thermofluid dynamic boundary conditions, including air temperature, relative humidity, and velocity. However, public health organizations simply suggest a safe distance in the range of 1–2 m regardless of the effect of boundary conditions on droplets’ motion. This chapter aims to highlight open research questions to be addressed and clarify how framework conditions can influence safe distance in an indoor environment and which technical countermeasures (such as face masks wearing or heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) control) can be adopted to minimize the infection risk

Classification through analytic hierarchy process of the barriers in the revamping of traditional district heating networks into low temperature district heating: an Italian case study

The revamping of existing high temperature district heating systems with low temperature solutions will ensure a better usage of primary energy thanks to the reduction of thermal losses through the networks and to the possibility of use low grade enthalpy heat for the scope, including renewables and waste heat. However, several criticalities are present that make the evolution from the 3rd to the 4th generation of district heating not immediate. The paper aims to identify general technological and non-technological barriers in the revamping of traditional district heating networks into low temperature ones, with a particular focus on the Italian framework. Possible solutions are suggested, including also relevant advices for decision makers. Furthermore, the paper analyses how the possible solutions required for the up-grade of the existing district heating network can be classified through the Analytic Hierarchy Process (AHP) to prioritize the best resulting ones for more advanced evaluations