ECOLOGIA ED AMBIENTE
La sostenibilità ambientale indica la tutela dell’ecosistema e la conservazione del capitale naturale, utilizzando in maniera responsabile le risorse disponibili. Di seguito i principali progetti sviluppati dai ricercatori eCampus in tema di sostenibilità ecologica ed ambientale:
Innovative Micro solar Heat and Power System for Domestic and Small Business Residential Buildings (Innova MicroSolar)
L'obiettivo del progetto è quello di sviluppare un innovativo sistema di micro-cogenerazione a fonte rinnovabile per applicazioni domestiche o piccole civili. L’energia elettrica è prodotta per mezzo di un’unità ORC da 2kWe/18kWt la quale riceve calore a temperatura dell’ordine dei 250°C grazie ad un impianto solare a concentrazione basato su riflettori lineari di Fresnel. L’impianto di generazione è, inoltre, dotato di un sistema di accumulo del calore realizzato con materiale in cambiamento di fase al fine di garantire la produzione di energia termica ed elettrica anche in assenza di radiazione solare per un intervallo di tempo di circa 3-4 ore. Infine, un sistema di controllo intelligente permette la gestione del sistema integrato e la sua interazione con l’utenza asservita. L’impianto così come realizzato ed ora in fase di collaudo ad Almatret (Spagna) ha come obiettivo quello di garantire circa il 60% dell’energia richiesta da un’utenza domestica avendo come obiettivo ultimo quello di contribuire alla decarbonizzazione del settore residenziale.
Enhancement of engineering skills of students of all levels for application of evidence based sustainable renewable energy solutions in the built environment (Skybelt) Erasmus+ Key Action 2: Capacity Building in Higher Education
Il progetto ha come obiettivo quello di migliorare le conoscenze e le capacità degli studenti (a
tutti i
livelli) delle università coinvolte nell’ambito delle tecnologie a fonti rinnovabili integrabili
nell’ambiente costruito. Tale obiettivo viene perseguito essenzialmente attraverso tre
direzioni: (i)
ammodernamento dei moduli relativi all’ambito del progetto presso le università asiatiche
includendo
modalità di didattica a distanza e nuove attrezzature di laboratorio; (ii) incentivazione delle
attività
di tirocinio e di mobilità da parte degli student; (iii) coinvolgimento delle imprese che opera
in tali
ambiti al fine di creare una rete di competenze e conoscenze che possa proseguire anche al
termine del
progetto.Il progetto è iniziato a fine 2019 e avrà durata di 3 anni.
Numero di riferimento del progetto: 610258-EPP-1-2019-1-IT-EPPKA2-CBHE-JP
NEXT.COM – The NEXT generation of multiphysics and multidomain environmental COMfort models: theory elaboration and validation experiment PRIN2017 – MIUR
Il progetto ha lo scopo di sviluppare una nuova metodologia di analisi del comfort nell’ambientale attraverso un protocollo di misura e modellazione multifisico, multidominio e multisensoriale. NEXT.COM vuole rispondere alla necessità di interpretare con maggiore accuratezza i fattori che influenzano i comportamenti delle persone all’interno degli edifici che, al loro volta, sono alla base del consumo energetico. A questo fine, il progetto sfrutterà il potenziale derivante dalle nuove tecnologie in termini di misura di grandezze fisiologiche e ambientali (es. temperatura della pelle, risposta galvanica, attività cerebrale e cardiaca, sensori ambientali IoT, realtà virtuale). I dati misurati verranno analizzati con metodologie tipiche del Machine Learning per lo sviluppo di nuovi modelli predittivi del comfort da poter essere integrati in modelli dinamici per la simulazione energetica degli edifici.
Studio delle Possibilità di Impiego del Filler Prodotto con Scorie “Bianche” da Forno Siviera nella Confezione dei Conglomerati Bituminosi a Caldo
La presente ricerca ha avuto lo scopo di valutare la possibilità di impiego della scoria
“bianca” da
forno siviera, derivante dagli impianti di produzione del Gruppo Pittini, come filler nei
conglomerati
bituminosi a caldo. Gli obiettivi dello studio sono stati:
– la valutazione delle proprietà fisiche della scoria siviera, al fine di verificare la
possibilità di
riutilizzo nei conglomerati bituminosi;
– la definizione di una procedura appropriata per il trattamento della scoria siviera allo scopo
di
ottenere conglomerati bituminosi dalle caratteristiche fisico-meccaniche confrontabili con
quelle delle
miscele prodotte con filler industriali a base di calce idrata;
– la validazione in laboratorio, in termini di proprietà volumetriche e meccaniche, del
conglomerato
bituminoso contenente filler da scoria siviera, a confronto con una miscela tradizionale
realizzata con
filler calcareo di recupero.
Il progetto si è svolto tra marzo e settembre 2017.
Mitigating The Risk Of Flooding And Landslides Via Artificial Intelligence With A View To Extreme Climate Events (SAFE-LAND)
Il progetto propone un sistema che combina metodi analitici/numerici con tecniche di intelligenza
artificiale affidabile per la valutazione del rischio frana e alluvione e la generazione di linee
guida sulla pianificazione della gestione del rischio e sull’incremento della consapevolezza del
rischio nella popolazione, anche nel caso in cui dati idrogeologici/demografici sono incompleti. Il
sistema è fondato su un database di conoscenze costituito da aree di riferimento ed eventi climatici
di riferimento. L’intelligenza artificiale affidabile rende lo strumento unico perché spiega come si
arriva ai risultati, rendendo il suo ragionamento comprensibile e affidabile. Gli esperti possono
utilizzare il sistema per programmare interventi di mitigazione e inserire nella base di conoscenze
nuove aree /eventi climatici di riferimento, ottenendo così uno strumento di apprendimento
permanente. Il progetto coinvolge Italia, Croazia e Montenegro, che collaboreranno e forniranno dati
riguardanti le aree in cui si svolgeranno gli studi pilota.
Il progetto è iniziato a febbraio 2024 e avrà durata di 2 anni.
MULTIDIMENSIONAL SEISMIC RISK ASSESSMENT COMBINING STRUCTURAL DAMAGES AND PSYCHOLOGICAL CONSEQUENCES USING EXPLAINABLE ARTIFICIAL INTELLIGENCE (MEDEA)
Il progetto propone un sistema multidimensionale per la valutazione del rischio sismico in aree transfrontaliere, le cui dimensioni sono il danno alle infrastrutture e le conseguenze psicologiche per gli individui coinvolti. Il sistema proposto combina metodi di calcolo analitici/numerici con modelli di Intelligenza Artificiale per stimare i danni alle infrastrutture a seguito di un evento sismico, le perdite e le conseguenze psicologiche per gli individui coinvolti. Il sistema sarà disponibile per le autorità competenti e aiuterà le autorità di protezione civile nella pianificazione di strategie di mitigazione per ridurre danni e perdite. Il progetto coinvolge Croazia, Italia e Slovenia e prevede l’applicazione del sistema proposto in aree pilota transfrontaliere tra Italia-Slovenia e Slovenia-Croazia. Il progetto è iniziato a fine 2022 e avrà durata di 2 anni.
Fostering Renewable energy technologies and energy Efficiency knowledge towards near Zero Energy Buildings of engineers and professionals in Western Balkan Countries (reZEB)
Il progetto ha come obiettivo quello di migliorare le conoscenze e le capacità degli studenti dei
percorsi di formazione professionale e di ingegneria degli istituti dei Paesi Balcanici coinvolti
nell’ambito delle tecnologie a fonti rinnovabili e dell’efficienza energetica per rendere gli
edifici ad energia quasi zero. Nell’ambito del progetto tale obiettivo viene perseguito
essenzialmente tramite: (i) l’ammodernamento dei moduli relativi alle tematiche del progetto presso
le università balcaniche includendo modalità di didattica a distanza e nuove attrezzature di
laboratorio; (ii) l’incentivazione delle attività di tirocinio degli studenti; (iii) attività
seminariali e brevi corsi di formazione rivolti sia agli studenti che al mondo delle imprese al fine
di favorire l’apprendimento permanente e la riqualificazione delle competenze dei lavoratori.
Il progetto è iniziato a fine 2023 e avrà durata di 3 anni.
Numero di riferimento del progetto: GA 101128611
WEPOP – WEarable Platform for OptImised Personal comfort
Gli approcci basati sul comfort personalizzato sono considerati tra i più promettenti per la misura ed il controllo del comfort termico negli ambienti indoor. Essi sfruttano l’integrazione di dati fisiologici, ambientali e personali per la creazione di modelli personali di comfort (PCM) utili per misurare la sensazione termica con un grado di accuratezza maggiore rispetto agli attuali metodi di misura basati su modelli generalizzati. I PCM così generati, grazie alla diffusione dei dispositivi wearable e delle reti di sensori IoT, possono essere utilizzati per la gestione ottimale dei sistemi di climatizzazione. Nonostante i progressi fatti in ambito di dispositivi wearable, IoT e intelligenza artificiale (IA), va ancora dimostrato a pieno il potenziale dei PCM nel momento in cui si tiene in considerazione l’incertezza dei sensori indossabili, degli effetti ambientali e della variabilità fisiologica. Il progetto WEPOP mira quindi a sviluppare e validare una piattaforma dedicata alla misura e al controllo in real-time del comfort personale basata su sensori fisiologici e ambientali. WEPOP svilupperà sistemi e metodi di misura e di analisi dei dati per ridurre l’incertezza e consentire l’applicazione di Personal Comfort Models in contesti reali. Inoltre, grazie all’integrazione con sistemi innovativi di Digital Twin per la gestione dell’edificio, WEPOP vuole migliorare la sostenibilità degli edifici garantendo un migliore comfort ma con una riduzione del 10% dei consumi energetici rispetto ai sistemi tradizionali di gestione del clima.
SUPRA – Single Use PPE Reinforced Asphalts
Il progetto, vincitore del Bando per il finanziamento di attività di ricerca volta alla riduzione
dei rifiuti prodotti da plastica monouso – Edizione 2021 – del Ministero della Transizione
Ecologica, ha come principale obiettivo la ricerca e validazione di un prodotto innovativo basato
sul riutilizzo del materiale plastico di scarto derivante dal processo di smaltimento dei
dispositivi di protezione individuale (DPI) utilizzati per prevenire la diffusione della pandemia da
Covid-19 (mascherine e guanti). Tale fibra, opportunamente trattata e processata, potrà trovare
applicazione nella realizzazione di prodotti da impiegare nel settore delle infrastrutture stradali,
con lo scopo di proporre uno scenario di economia circolare. Lo scopo è quello di impiegare il
materiale tessile di rifiuto, derivante dai DPI a fine vita, per la realizzazione di conglomerati
bituminosi caratterizzati da migliori caratteristiche tecniche rispetto ai conglomerati standard non
rinforzati.
Il progetto è stato declinato nei seguenti sotto-obiettivi:
• Studio e ricerca del miglior scenario di recupero e riuso della fibra tessile
polimerica
derivante
dai DPI utilizzati durante l’emergenza da Covid-19;
• Studio e ricerca della fattibilità tecnico-economica dell’applicazione di materiale di
scarto
dei
DPI come agente di rinforzo/miglioramento delle caratteristiche dei conglomerati bituminosi;
• Sperimentazione e validazione del prototipo in diversi casi studio pre-industriali.
Realizzazione di stese sperimentali di conglomerati bituminosi a caldo tipo base e tipo binder con elevati contenuti di conglomerato bituminoso di recupero (fresato)
La Aeroporti di Roma S.p.A. ha stipulato un Contratto di ricerca con il CREAT con l’obiettivo di
massimizzare il riutilizzo del fresato, valutando la possibilità di incrementarne il contenuto nei
conglomerati bituminosi a caldo e di applicare la tecnologia del riciclaggio a freddo, che consente
la sostituzione dell’aggregato vergine con il fresato fino a quasi il 100%.
A tale scopo, nei mesi di gennaio e febbraio 2023 è stato realizzato un tronco pilota
lungo la via
di rullaggio Bravo dell’, dove sono state prodotte e poste in opera le seguenti miscele
sperimentali:
• Binder in conglomerato bituminoso con bitume modificato hard e 50% di conglomerato
bituminoso di
recupero;
• Base in conglomerato bituminoso con bitume modificato hard e 50% di conglomerato bituminoso
di
recupero;
• Base a freddo realizzata in sito, contenente il 96% di conglomerato bituminoso di recupero
stabilizzato con emulsione di bitume modificato e cemento.
Nello specifico, i conglomerati bituminosi a caldo (binder e base) con il 50% di fresato sono stati
confezionati utilizzando un particolare bitume modificato hard ad elevato contenuto di frazioni
aromatiche, appositamente studiato per consentire la rigenerazione del bitume ossidato presente nel
fresato.
Studio sul comportamento a fatica e la propagazione del danno nei conglomerati bituminosi di tipo asphalt rubber
Il programma sperimentale ha previsto l’analisi due differenti tipologie di conglomerati bituminosi
Asphalt Rubber, prodotti rispettivamente con metodo dry Italia e wet.
Lo studio sperimentale ha riguardato le seguenti indagini di laboratorio:
– prove cicliche a compressione in campo viscoelastico, realizzate a differenti temperature e
frequenze d’onda, per la misurazione del modulo di Young complesso (norma ed angolo di fase)
– prove cicliche triassiali con onde di carico a compressione, per la misurazione delle
deformazioni permanenti accumulate dai provini alle elevate temperature
– prove cicliche di fatica a trazione indiretta, realizzate a temperatura e frequenza costanti
con applicazione di differenti sforzi orizzontali, per la costruzione delle curve di fatica
– prove di rottura a trazione indiretta con analisi dell’energia di rottura.
Le prove sono state effettuate con apparecchiatura NAT (Nottingham Asphalt Tester). Tale
apparecchiatura costituita da una pressa servo-pneumatica contenuta all’interno di una camera
climatica per il controllo della temperatura, consente l’esecuzione di prove dinamiche monoassiali e
triassiali su miscele di conglomerato bituminoso, in osservanza delle normative EN 12697-24, EN
12697-25 ed EN 12697-26.
Il progetto si è svolto tra maggio 2014 e novembre 2015.