La caratterizzazione probabilistica del sottosuolo come strumento per l’ottimizzazione della progettazione integrata dei sistemi geotermici

L’utilizzo del reservoir geotermico superficiale a scopi termici / frigoriferi è una tecnica consolidata che permette di sfruttare, tramite appositi “geoscambiatori”, un’energia presente ovunque ed inesauribile, ad un ridotto prezzo in termini di emissioni climalteranti. Pertanto, il pieno sfruttamento di questa risorsa è in linea con gli obiettivi del Protocollo di Kyoto ed è descritto nella Direttiva Europea 2009/28/CE (Comunemente detta: Direttiva Rinnovabili). Considerato il notevole potenziale a fronte di costi sostenibili di installazione ed esercizio, la geotermia superficiale è stata sfruttata già dalla metà del ventesimo secolo in diversi contesti (geografici, geologici e climatici) e per diverse applicazioni (residenziali, commerciali, industriali, infrastrutturali). Ciononostante, solo a partire dagli anni 2000 la comunità scientifica e il mercato si sono realmente interessati ed affacciati all’argomento, a seguito di sopraggiunte condizioni economiche e tecniche. Una semplice ed immediata dimostrazione di ciò si ritrova nel fatto che al 2012 non esiste ancora un chiaro riferimento tecnico condiviso a livello internazionale, né per la progettazione, né per l’installazione, né per il testing delle diverse applicazioni della geotermia superficiale, questo a fronte di una moltitudine di articoli scientifici pubblicati, impianti realizzati ed associazioni di categoria coinvolte nel primo decennio del ventunesimo secolo. Il presente lavoro di ricerca si colloca all’interno di questo quadro. In particolare verranno mostrati i progressi della ricerca svolta all’interno del Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e dei Materiali nei settori della progettazione e del testing dei sistemi geotermici, nonché verranno descritte alcune tipologie di geoscambiatori innovative studiate, analizzate e testate nel periodo di ricerca.

Relationships between airborne pollen allergens and environmental factors.

This thesis is a collection of scientific papers resulting from my research activity during the PhD course in Earth, Life, and Environmental Sciences. The main subject of the thesis is the capability of pollen to trigger a hypersensitive reaction in different environmental conditions, and the need to better characterise such allergenicity in order to measure it. This topic is discussed from different perspectives, using ecological, morphological, and molecular approaches. The thesis starts by summarising the importance of green infrastructures in the cities, from economical and conservational perspectives. It then focalises on the lesser-known ecosystem disservices urban vegetation can provide, and in particular on pollen allergy, exploring its causes and illustrating possible ways to monitor, foresee, and mitigate the allergenic risk. The possibility to monitor the allergenicity of urban green areas is then examined in depth, with an original research paper that proposes a method standardisation for existing allergenicity indices (Specific Allergenic Index and Urban Green Zones Allergenicty Index), and compares the indices results to evaluate their effectiveness. At the end of the thesis, pollen allergenicity is also approached from a molecular perspective, by investigating pollen allergens release mechanisms in the context of pollen hydration and germination. In particular, in an unpublished original research paper, the nature of allergen-carrying extracellular nanovesicles (pollensomes) released by pollen is extensively studied on a non-allergenic pollen model, to understand their biological role and thus the environmental conditions that trigger their release. Moreover, the last paper reported in the thesis demonstrates the secretion of a potential pollen allergen, a low-molecular weight cyclophilin, during pollen germination under stressful conditions. The thesis concludes with a brief description of other scientific activities carried on during the PhD, that still need more scientific corroboration to be published.