LIFE CYCLE ASSESSMENT – ENERGIE RINNOVABILI GESTIONE RAZIONALE ED EFFICIENTE ENERGIA

LCA-ENERGREENS

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La Sezione conduce da molti anni attività di ricerca a livello internazionale sui temi energetici. Negli anni ha maturato una consolidata esperienza scientifica internazionale in vari campi della chimica fisica, specialmente per applicazioni ambientali, con competenze che vanno dalla spettroscopia molecolare, alla chimica computazionale fino alle analisi di impatto ambientale. La Termodinamica ricopre un ruolo fondamentale nelle analisi di sostenibilità. In quest’ambito il gruppo ha sviluppato competenze nelle metodologie di analisi energetica, exergetica ed emergetica e nell’analisi LCA di processo e di prodotto.

Pagina web coordinatore: https://www.dbcf.unisi.it/it/dipartimento/personale/docenti/riccardo-basosi

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Obiettivi

  • Progettazione, sintesi ed applicazioni di nuovi sensibilizzatori organici per celle fotovoltaiche non-convenzionali.
  • LCA di vari processi energetici (FV, Geo, Biomasse, Wind) e di prodotto (Coloranti per DSSC, materiali vari).
  • Sviluppo di modelli termodinamici per l’uso efficiente e razionale dell’energia nella pianificazione energetica territoriale, analisi di sistemi complessi (risorse naturali), piani per il risparmio energetico e lo sviluppo delle fonti rinnovabili.
  • Valutazione di differenti scenari per la pianificazione energetica a differenti scale territoriali per migliorare la qualità ambientale.
  • Indicatori energetici, exergetici ed emergetici di sostenibilità ed analisi LCA nell’uso delle risorse naturali ed energetiche.
  • Competenza sull’efficienza energetica e l’Effetto Rebound.
  • Analisi termodinamica, flusso di massa e LCA dei sistemi di trasporto.
  • Approccio combinato spettroscopico-computazionale coadiuvato da studi di mutagenesi sito-diretta per l’identificazione e caratterizzazione di radicali in siti catalitici di enzimi che si formano tramite processi di trasferimento a lunga distanza. Applicazioni biotecnologiche di ossidasi in presenza di substrati come la lignina e suoi derivati, coloranti industriali, allo scopo di studiare sia processi di depolimerizzazione che di sintesi di nuovi materiali. Supportazione enzimatica su nanomateriali per la biosintesi di nuovi composti di interesse industriale.
  • Produzione di fibre con proprietà fotoattive.
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Settori di interesse

  • Progettazione e sintesi di nuovi sensibilizzatori organici per la produzione di celle fotovoltaiche non convenzionali DSSC.
  • Analisi LCA Analisi termodinamica, flusso di massa e LCA dei sistemi di trasporto.
  • LCA di vari processi energetici (FV, Geo, Biomasse, Wind) e di prodotto (Coloranti per DSSC, materiali vari).
  • Analisi di un sistema agroindustriale ad elevata efficienza energetica per la produzione ecocompatibile di materiali rinnovabili e energia e per il recupero del territorio.
  • Analisi dello sviluppo della produzione di energia elettrica e termica da fonte geotermica a bassa ed alta entalpia.
  • Rifiuti e Energia: valutazione LCA in ambito territoriale.
  • Materiali tessili innovativi autopulenti e ritardanti di fiamma per applicazioni work-wear.
  • Caratterizzazione di radicali proteici in siti catalitici che si formano in seguito a meccanismi di trasferimento a lunga distanza in enzimi ossidativi. Applicazioni biotecnologiche di sistemi enzimatici: sintesi, degradazione e immobilizzazione su nanofibre.
  • Produzione e caratterizzazione di materiali fotoattivi.
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Composizione della Sezione

Coordinatore:

  Nome cognome: RICCARDO BASOSI – Professore Ordinario
email: riccardo.basosi@unisi.it – t. +39.0577234240
Contatto: Università di Siena, Dipartimento di Biotecnologie, Chimica e Farmacia
Sede: Via A. Moro 2, 53100 Siena

Unità di ricerca:

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Principali collaborazioni scientifiche internazionali

  • Rafael Vazquez Duhalt, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico
  • Christopher Allen, School of Biol. Sciences, Queen’s Univ. Belfast, Northern Irland
  • Angel T. Martinez, Centro de Investigatione Biologica, Consejo Sup. Invest. Cient., Spain
  • Anna Wilkolaska, Dept. of Biochemistry, Maria Curie Sklodovska Univ., Poland
  • Brenda Valderrama, Biotechnology Institute, UNAM – Cuernavaca
  • Marcela Ayala Aceves, Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis, Instituto de Biotechnologia, UNAM
  • Wolfgang Lubitz, Biophysical Chemistry, Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion, Germany
  • Friedhelm Lendzian, Max Volmer Lab. Biophys. Chem., Technical University Berlin, Germany
  • Dimitri Svistunenko, Director, Biomedical EPR Facility, University of Essex, UK
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Attività

  • Progetti di ricerca
    • EU Project Financialisation, economy, society and sustainable development FESSUD UE supported by 7° Framework Programme Project n.: 266800-FP7-SSH-2010-1- FESSUD” in collaboration with Leeds University and other 23 EU partners. 2010-2016
    • National Project Industria 2015-Nuove tecnologie per il Made in Italy “Innovative self-cleaning textile maintainable through simplified industrial washing cycle for work-wear applications – EASYWASH” financed by contract 00030MI01/11- 2011-2014 – Ministero sviluppo economico and in collaboration with Tecnotessile, Lavanderia Alto Adige and 6 other partners at national level.
    • National Project “High energy efficiency agro-industrial System for eco-friendly production of renewable materials and energy for land recovery” financed by MIUR in the frame of SPEME ENERBIOCHEM PON 2007-13; PON01_01966/10 in collaboration with University of Napoli Federico II, Novamont SPA, Chemtex and other partners at national level.
    • EU/RT Project “Mappaggio termico per l’uso razionale ed efficiente dell’energia nella regione toscana – MATURE” financed in the frame of “Research and Innovation in Environmental Field”, 2010-2012
    • Project EU/RT “Assessment of the management of the most relevant waste cycles in Tuscany Region under technical, economics, energetic and environmental profile – COMPARE” financed by B2-RT 2009 “Research and Innovation in Environmental Field” in collaboration with Scuola Superiore Sant’Anna Pisa, University of Pisa (Dipartimento di Chimica Industriale, Dipartimento di Ingegneria Chimica e Scienze dei Materiali) and Università of Firenze (Dipartimento di Meccanica e Tecnologie Industriali)
    • EU/RT Project “Design, synthesis and applications of new organic sensitizers for non-conventional photovoltaic cells- FOTOSENSORG” financed by Tuscany Region in the frame of POR CREO FSE 2010-2013 in collaboration with CNR-ICCOM Firenze, Exergy
    • Project EU/RT “Electric and thermal distributed Power Production Systems from geothermal sources at low enthalpy” “BT-GEO” financed by Tuscany Region in the frame of POR CREO FSE 2007-2013 in collaboration with University of Firenze, Fabbrica del Sole (Arezzo),CEGL (Pisa).
    • Project “Gestione di un sistema energetico locale di produzione da fonte rinnovabile, integrata con sistemi di accumulo, orientata all’ottimizzazione tecnico-economica e alla fornitura di servizi di rete mediante sistemi “smart grids” – SMART GRIDS NAVICELLI” financed by RT in the frame of POR CREO FSE 2007-2013 in collaboration with: Sviluppo Navicelli spa, University of Pisa, Enel, Pin scrl, University of Firenze, SSDI automazione industriale srl, CSA centro servizi artigianato – 2010-2012
    • Project “S.I.EN.A – progetto pilota per lo sviluppo integrato delle energie rinnovabili dal settore agricolo – Filiera pilota dell’olio vegetale tal quale” with Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l’Innovazione nel settore Agricolo – Forestale (ARSIA) – financed by fondazione MPS and Regione Toscana – 2008-2010
    • Project “S.I.EN.A – progetto pilota per lo sviluppo integrato delle energie rinnovabili dal settore agricolo – Filiera pilota del Biodiesel” with Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l’Innovazione nel settore Agricolo – Forestale (ARSIA) – financed by fondazione MPS and Regione Toscana – 2007-2008
    • Project “Thermal solar plants for textile and Dayry sectors” MIUR., partners university of Roma, Firenze e milano – PRIN 2005-2006.
    • EU Project EU/RT “Waste & Energy: Project of Assessment – WEPA)” financed by call R&S 2012 POR CReO 2007-2013 1.5a and 1.6., in collaboration with ARCHA SRL Laboratories, University of Pisa and other partners.
    • Progetto europeo SOPHIED (Novel Sustainable Bioprocesses for the European Colour Industries) NMP2-CT2004-505899. 01-07-2004-30-09-2008
    • Progetto BIODETEX (Biorimediazione enzimatica di coloranti dell’industria tessile), DOCUP OB.2 2000-2006, Misura 1.7. 01-01-2005-31-07-2005
    • Progetto MECHOS (Metodi innovativi in chimica industriale: uso di sistemi ossidativi bioinorganici per ridurre la pressione sull’ambiente dei reflui industriali), Progetto Integrato di Ricerca-POR OB.3 Toscana 2000-20006 Misura D4. 01-07-2007-31-12-2008
    • COST Action P15, Advanced Paramagnetic Resonance Methods in Biophysics”, COST-Domain Commitee: Materials, Physical and Nanosciences. 28-02-2005-28-02-2010
    • Progetto nazionale PRIN2007 (Relazione struttura funzione di enzimi ossidativi per le biotrasformazioni) 20072R7WWA. 22-09-2008-21-09-2010
    • Progetto europeo BISCOL (BIoprocessing for Sustainable production of COLoured textiles) ECO/09/256112/SI2.567273 – BISCOL. 01-09-2010-31-08-2013
    • Progetto nazionale PRIN2009 (Meccanismo catalitico e determinanti strutturali delle proprietà enzimatiche di ossidasi, perossidasi e ossigenasi utilizzabili nei processi biotecnologici e nel bio-risanamento) 2009STNWX3. 01-02-2013-31-01-2015

 

  • Attività di formazione
    • Inoltre il Dip. BCF ha incorporato il vecchio Dip. di Chimica che nel corso degli anni ha organizzato Master sulla problematica dell’Energia con orientamento professionalizzante
    • Modulo Professionalizzante per la formazione di un “Tecnico (Energy Manager) per la conservazione e l’uso razionale dell’energia”, Siena, A/A 2002-03, 2003-04, 2004-05.
    • Master “Esperto nell’uso razionale ed efficiente dell’energia” EGE, Lucca, A/A 2002-03, 2004-05. Il Modulo Professionalizzante si inserisce all’interno di tutte le iniziative promosse sia a livello pubblico che privato nel settore dell’energia, dello sviluppo sostenibile del territorio e della modernizzazione e delle modifiche delle diverse filiere produttive presenti sul territorio. Il suo obiettivo era la formazione di un tecnico del risparmio energetico (Energy Manager) che è una figura professionale che conosca la legislazione del settore, le tecnologie e gli impianti in materia di risparmio energetico, le tecniche di progettazione e installazione delle apparecchiature ed i materiali e le attrezzature occorrenti. L’EGE in grado di eseguire lo studio dell’ambiente nel quale si intende intervenire, progettare ed installare l’impianto ritenuto più idoneo, eseguirne il controllo e la verifica e utilizzare gli strumenti e le attrezzature comprese quelle informatiche.

 

  • Attività di fornitura di servizi tecnico – scientifici
    IL Dip. ha realizzato nel corso degli anni vari Piani energetico Ambientali:

    • Piano Energetico Regionale (PER), 1997-98 -99.
    • Gli obiettivi del PER comprendevano: dare un valore energetico ai diversi livelli qualitativi del fabbisogno espresso dalle funzioni industriali, civili, commerciali, terziarie e di servizio presenti nel sistema regionale toscano; individuare ed evidenziare i nodi critici intersettoriali per cui le decisioni prese all’interno di uno specifico settore possano incidere negativamente sulla qualità energetica e sulla sostenibilità ambientale di un settore contiguo; costruire la fase informativa del P.E.R. in modo “aperto” e “scalare”; questo per non condizionare negativamente gli sviluppi del futuro Sistema Informativo della Regione. Costruire un archivio dati flessibile che permettesse sia di migliorare i modelli di stima, sia di aggiornare ed utilizzare dinamicamente i dati raccolti, catalogati ed elaborati.
    • Piano Energetico/Ambientale commissionato dal Consorzio delle Terme Antica Querciolaia (Comuni di Rapolano Terme, Sinalunga, Asciano e Castelnuovo Berardenga), 1999-2000.
    • Piano energetico/ambientale della Provincia di Siena, 2002-2003.
    • Piano energetico/ambientale del Comune di Firenze, 2006.
    • Piano energetico/ambientale della Provincia di Firenze, 2007-2008.
    • Piano energetico/ambientale del Comune di Sesto Fiorentino, 2008-2009.
    • Piano energetico/ambientale della Provincia di Lucca, 2010-2011.
    • Piano energetico/ambientale della Provincia di Siena, 2010-2013.Gli obiettivi dei Piani energetico/ambientali sono stati: analizzare i consumi energetici; predisporre un bilancio delle emissioni inquinanti; analizzare le potenzialità delle fonti rinnovabili: predisporre uno stato dell’arte dei programmi e dei progetti energetici locali. La predisposizione dei piani ha come prodotto finale una relazione tecnico scientifica che comprende anche gli scenari e le relative scelte di programmazione e pianificazione.E’ stata inoltre prodotta a cura del Dip. una analisi termodinamica dei consumi energetici dell’Università di Siena e di implementazione degli indicatori di efficienza energetica, economica e ambientale con lo scopo di:
      Investigare le fonti di inefficienza, dispersioni, strozzature e di suggerire misure alternative dirette a ridurre gli sprechi energetici ed i relativi costi di gestione, come ad esempio l’organizzazione del lavoro e l’uso dello spazio in relazione alla domanda energetica per il riscaldamento ed il raffreddamento dei locali.
      Esplorare la cornice teorica che concerne la relazione dinamica tra efficienza energetica e complessità crescente dei sistemi termodinamici (l’Università intesa come sistema che interagisce con l’ambiente circostante).
      L’attività divulgativa in campo energetico ha prodotto diversi libri e materiale informatico:
    • Lo chiamavano il paese del sole. Il fotovoltaico italiano tra spontaneo insediamento e programmazione. Basosi, R., Valori, L., Giannuzzi, G.L., 1-181 (2014). (isbn: 978 88-548-6778-9).
    • Il ruolo delle regioni nella decarbonizzazione dell’economia. Energia 2020: energia e ambiente dopo Kyoto. Basosi, R., Verdesca, D. in ed. Ambiente, Milano, 101-122 (2006). (isbn: 88-89014-37-7).
    • Emission trading e piano assegnazione quote. Verdesca, D., Basosi, R. Il Sole24ore, Pirola, Milano, 1-342 (2006). (isbn: 88-324-5631-1).
    • Politiche energetiche per enti locali e regioni: le nuove competenze tra legge di riforma (l. 239/2004), decentramento amministrativo, liberalizzazione del mercato e attuazione del protocollo di Kyoto. Basosi, R., Verdesca. D., Il Sole24ore, Pirola, Milano, 1-468 (2005) (isbn: 88-324-5138-7).
    • Energy management: tecnico esperto per la conservazione e l’uso razionale dell’energia. Basosi, R. Cd, Progetto formativo per moduli professionalizzanti nelle nuove lauree universitarie, a/a 2002-03, 2003-04, 2004-05.
    • Master energy manager per la conservazione e l’uso razionale dell’energia. Basosi, R. Cd, Progetto formativo per moduli professionalizzanti nelle nuove lauree universitarie, a/a 2002-03, 2003-04.

 

  • Attività di sviluppo e dimostrazione tecnologica

 

  • Organizzazione eventi scientifico – tecnologici
    • VI Convegno Nazionale dell’Associazione Rete Italiana LCA “Resource Efficiency e Sustainable Development Goals: il ruolo del Life Cycle Thinking”, Siena, Italia, 22-23 Giugno 2017
    • Congresso Nazionale Del Gruppo Interdivisionale Enerchem della Società Chimica Italiana, Firenze, Italia, 18-20 Febbraio 2016
    • Conferenza “Sustainable Development Solutions for the Mediterranean Region”,organizzata nel contesto del progetto United Nations Sustainable Development Solutions Network, Siena, Italia, 3-5 Luglio 2013
    • Workshop “Energy growth, complexity and efficiency”, Siena, Italia, 27-29 Ottobre 2010
    • International COST Meeting on Advanced Paramagnetic Resonance Methods in Molecular Biophysics”, Siena, 24-26 Settembre 2008
    • II International Meeting SOPHIED Project”, Siena, Italia, 29-31 Maggio 2006
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