ENERGIA E SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE
COORDINATORE: Prof. Roberto Gabbrielli – Professore Associato presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale
Settore scientifico disciplinare: Impianti Industriali Meccanici ING-IND/17
Afferiscono a CIRESS alcuni professori del Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale (DICI), che si occupano, da svariati punti di vista e con approcci differenti, di energia e sostenibilità ambientale. In tale ambito le tematiche di interesse riguardano i processi chimici ed elettrochimici e la loro simulazione numerica e controllo, i sistemi energetici per la produzione industriale e la loro simulazione ed ottimizzazione, i materiali innovativi, l’economia circolare per la valorizzazione delle materie prime e dei prodotti, la decarbonizzazione dei processi industriali e di generazione elettrica per il contenimento del cambiamento climatico, lo sviluppo di tecnologie per la produzione di energia elettrica e calore da fonti rinnovabili.
Le linee di ricerca attualmente svolte presso il DICI sono sintetizzate di seguito:
- Utilization of alternative fuels (natural gas and hydrogen mixtures, biogas/bio-methane), in industrial and domestic applications
- Novel combustion technologies (flameless or MILD combustion) with the development of numerical models, the improvement of burner design and use of alternative fuels.
- Energy from biomass (wood biomass, microalgae, torrefied biomass), such as combustion, gasification and anaerobic digestion
- CO2 capture and use for the industrial process decarbonization
- Direct catalytic hydrogenation of CO2 to methanol
- Analysis and optimization of recovery processes to produce high quality secondary raw materials from lithium-ion batteries
- Slag process optimization for their Recycle and Reuse in the iron & steel sector
- Advanced ceramic materials for the energy sector
- Advanced numerical modelling of the energy generation using alternative fuels
- Biofuels for the transition to a decarbonized future
- Cavitation and Internal Injector Flows
- Cryomodule Transportation
- Development of composite materials using industrial wastes
- Development of decision support systems (DSS) through advanced simulations for safety and environmental impact assessment
- Environmental sustainability of industrial processes
- Experimental and numerical study of separated flows
- Flow separation delay and drag reduction through contoured transverse grooves
- Fundamental analysis and technological solutions for process intensification using microreactors
- Groundwater Potential Mapping and Groundwater Contamination
- Joint IPCF-CNR/DICI-UNIPI Laboratory for Microwave Assisted Chemical Vapour Infiltration (MW-CVI) of Ceramic Matrix Composites (CMCs)
- Mathematical modelling of lithium-ion batteries
- Multifunctional Bio-Ecocompatible Materials Laboratory
- Multiphase flow dynamics via phase-field modelling
- Numerical investigation of solid oxide fuel cell performance
- Scale-up of reactive systems and characterization of hazardous materials
- Security risk and vulnerability assessment for critical installations
- Steel EAF Slag process optimization for their Recycle and Reuse
- Sviluppo di materiali ceramici per il settore energetico
- The transition to a decarbonized future: Carbon Capture and Use
- Towards overcoming of technical barriers of recovery processes to produce high quality secondary raw materials from lithium-ion batteries
- Treatment of sewage sludge
- Wind turbines
- Energy optimization of the paper drying
- Simulation and development of thermal storage systems and heat pumps with zeolite for renewable application
- Development and modelling of biomass gasification systems
Al DICI sono disponibili codici di calcolo e simulatori, sia sviluppati internamente che commerciali, per la simulazione multiscala/multifisica dei sistemi studiati (CFD, simulazione di processo, elementi finiti, modelli strutturali, ecc.), come Ansys Fluent, Aspen HYSYS, UniSim, utilizzando cluster di calcolo dedicati.
- Microscopi elettronici (SEM, TEM)
- Laboratori chimici, biochimici, termochimici e spettroscopici
- Laboratori di caratterizzazione delle proprietà dei materiali (metallici, polimerici, compositi, biomateriali, materiali da costruzione) su diverse scale, per applicazioni civili e industriali.
- Microreattori, microdispositivi, sensoristica
- Galleria del vento e meccanica del volo
- Impianti pilota e banchi full-scale (operazioni unitarie dell’industria di processo, sistemi energetici)
- Analisi chimiche, chimico-fisiche, spettroscopiche e microbiologiche
- Analisi di idrogeno per desorbimento termico e officina meccanica
- Calorimetria
- Caratterizzazione combustibili rinnovabili e fossili
- Colture cellulari
- Controllo di qualità misure ottiche
- Controllo di processi chimici
- Elettrochimica
- Fluidodinamica computazionale
- Fluidodinamica computazionale multifase e reattiva
- Fluidodinamica sperimentale
- Operazioni unitarie e impianti chimici
- Ingegneria dei materiali chimicamente funzionali
- Laboratorio chimico biomateriali
- Laboratorio strumentale di chimica industriale. Calorimetria
- Laboratorio strumentale di chimica industriale. Diffrattometria
- Locale saldatura
- Machine design
- Materiali polifunzionali per ambiente, medicina e ingegneria
- Microscopia elettronica a scansione e microscopia ottica
- Microscopia elettronica in trasmissione
- Produzione e caratterizzazione avanzata di materiali polimerici per applicazione in campo biomedico e nanotecnologico
- Processi chimici industriali
- Prove chimiche e elettrochimiche
- Prove combustione idrogeno
- Recupero materiali da residui industriali e rifiuti
- Sintesi materiali macromolecolari
- Spettroscopia R.X
- Stampa 3D e prototipazione rapida
- Termochimica per ambiente e sicurezza
- Termoidraulica
- Trasformazione materiali polimerici
