Riconversione degli impianti saccariferi per la valorizzazione della filiera agro-energetica: analisi di impatto sul comprensorio agricolo

Il presente lavoro trae origine dagli obiettivi e dalle relative misure applicative della riforma dell’OCM zucchero del 2006 e nello specifico dal Piano nazionale per la razionalizzazione e riconversione della produzione bieticolo-saccarifera approvato dal MIPAF nel 2007. Lo studio riguarda la riconversione dello zuccherificio di Finale Emilia (MO), di appartenenza del Gruppo bieticolo-saccarifero Co.Pro.B, in un impianto di generazione di energia elettrica e termica che utilizza biomassa di origine agricola per la combustione diretta. L'alimentazione avviene principalmente dalla coltivazione dedicata del sorgo da fibra (Sorghum bicolor), integrata con risorse agro-forestali. Lo studio mostra la necessità di coltivazione di 4.400 ettari di sorgo da fibra con una produzione annua di circa 97.000 t di prodotto al 75% di sostanza secca necessari per l’alimentazione della centrale a biomassa. L’obiettivo é quello di valutare l’impatto della nuova coltura energetica sul comprensorio agricolo e sulla economia dell’impresa agricola. La metodologia adottata si basa sulla simulazione di modelli aziendali di programmazione lineare che prevedono l’inserimento del sorgo da fibra come coltura energetica nel piano ottimo delle aziende considerate. I modelli predisposti sono stati calibrati su aziende RICA al fine di riprodurre riparti medi reali su tre tipologie dimensionali rappresentative: azienda piccola entro i 20 ha, media da 20 a 50 ha e grande oltre i 50 ha. La superficie di entrata a livello aziendale, se rapportata alla rappresentatività delle aziende dell’area di studio, risulta insufficiente per soddisfare la richiesta di approvvigionamento dell’impianto a biomassa. Infatti con tale incremento la superficie di coltivazione nel comprensorio si attesta sui 2.500 ettari circa contro i 4.400 necessari alla centrale. Lo studio mostra pertanto che occorre un incentivo superiore, di circa 80-90 €/ha, per soddisfare la richiesta della superficie colturale a livello di territorio. A questi livelli, la disponibilità della coltura energetica sul comprensorio risulta circa 9.500 ettari.

Design and evaluation of aerosol and liquid separation systems

Conventional chromatographic columns are packed with porous beads by the universally employed slurry-packing method. The lack of precise control of the particle size distribution, shape and position inside the column have dramatic effects on the separation efficiency. In the first part the thesis an ordered, three-dimensional, pillar-array structure was designed by a CAD software. Several columns, characterized by different fluid distributors and bed length, were produced by a stereolithographic 3D printer and compared in terms of pressure drop and height equivalent to a theroretical plate (HETP). To prevent the release of unwanted substances and to provide a surface for immobilizing a ligand, pillars were coated with one or more of the following materials: titanium dioxide, nanofibrillated cellulose (NFC) and polystyrene. The external NFC layer was functionalized with Cibacron Blue and the dynamic binding capacity of the column was measured by performing three chromatographic cycles, using bovine serum albumin (BSA) as target molecule. The second part of the thesis deals with Covid-19 pandemic related research activities. In early 2020, due to the pandemic outbreak, surgical face masks became an essential non-pharmaceutical intervention to limit the spread. To address the consequent shortage and to support the reconversion of the Italian industry, in late March 2020 a multidisciplinary group of the University of Bologna created the first Italian laboratory able to perform all the tests required for the evaluation and certification of surgical masks. More than 1200 tests were performed on about 350 prototypes, according to the standard EN 14683:2019. The results were analyzed to define the best material properties and masks composition for the production of masks with excellent efficiency. To optimize the usage of surgical masks and to reduce their environmental burden, the variation of their performance over time of usage were investigated as to determine the maximum lifetime.