Realizzazione di una blockchain privata per la gestione di una rete di pagamenti

Nel seguente documento di tesi lo scopo della tecnologia blockchain è quello di creare un’architettura sicura per gli scambi di utility token basata su un sistema distribuito, ovvero un insieme eterogeneo formato da più calcolatori che appare all’utilizzatore come un unico dispositivo. Questa tesi descrive la progettazione e realizzazione di una rete blockchain Stellar permissioned capace di gestire transazioni di token applicabile a innumerevoli contesti all’interno di un ecosistema di pagamenti e di servizi. La tecnologia blockchain offre molteplici vantaggi tra cui la possibilità di diminuire le commissioni delle transazioni rispetto agli attuali sistemi di pagamento. L’architettura dell’infrastruttura di rete progettata prevede, oltre ai nodi della rete blockchain vera e propria, altri server che si occupano in particolare di offrire un servizio di database di custodia delle chiavi, un servizio di load balancing ed un servizio di accesso ai dati presenti nella rete tramite chiamate API fornite dai nodi Horizon. Oltre a questi è stato creato un elemento ad-hoc, ovvero il software BTKL, utilizzato per semplificare la comunicazione con la blockchain e per incrementare la sicurezza di comunicazione con il database di custodia.

Proprietà statistiche dell’apprendimento nella rete di Hopfield diluita

La rete di Hopfield è una tipologia di rete neurale che si comporta come una memoria associativa. La caratteristica più importante per questo tipo di rete è la capacità pmax, cioè quanti dati, chiamati ricordi, può apprendere prima che cambi comportamento. Infatti, per un numero grande di ricordi, avviene una transizione di fase e la rete smette di comportarsi come desiderato. La capacità di una rete di Hopfield è proporzionale al numero di neuroni N che la compongono, pmax = α N , dove α = 0.138. Una variante importante di questo modello è la rete di Hopfield diluita. In questa rete i neuroni non sono tutti connessi tra loro ma l’esistenza di connessioni tra due neuroni è determinata in modo stocastico con probabilità ρ di esserci e 1 − ρ di essere assente. Il grafo di una rete così definita è un grafo aleatorio di Erdös–Rényi. Il lavoro qui presentato ha lo scopo di studiare le proprietà statistiche dell’apprendimento di questo tipo di reti neurali, specialmente l’andamento della capacità in funzione del parametro ρ e le connettività del grafo durante le transizioni di fase che avvengono nel network. Attraverso delle simulazioni, si è concluso che la capacità di una rete di Hopfield diluita pmax segue un andamento a potenza pmax = aN ρb +c, dove N è il numero di neuroni, a = (0.140 ± 0.003), b = (0.49 ± 0.03), e c = (−11 ± 2). Dallo studio della connettività del grafo è emerso che la rete funge da memoria associativa finché il grafo del network risulta connesso.

Assessing the Environmental Performance of New Mobility

This report has two main goals. First to improve methodologies of new mobility services .Second identify the solution to improve new mobility in urban transportation to decrease energy loss and decline climate change. This report also compares energy use and greenhouse gasses (GHG) emission impact for new mobility and all transportation modes. Having focus on central estimates and a range of possible alternatives to enhance the result to advance environmental effects. This analysis and research help to identify the possible solutions to make new mobility more sustainable

Sviluppo ed applicazione di un modello di ottimizzazione per la gestione di una rete di Simbiosi Industriale

Nell’attuale contesto competitivo, sempre più alla ricerca di un incontro tra esigenze di natura economica e logiche di Sostenibilità Ambientale e di Economia Circolare (E.C.), questo elaborato si pone l’obiettivo di presentare un modello matematico, formulato per la simulazione e la conseguente ottimizzazione di una rete logistica gestita con logiche di Simbiosi Industriale (S.I.). Lo scopo di tale modello è fungere da supporto all’adozione di pratiche di S.I. in un determinato contesto territoriale, attraverso l’individuazione delle sinergie ottime, tra quelle considerate possibili, in grado di ridurre la produzione di rifiuti, a favore del riutilizzo di sottoprodotti e materie prime seconde, minimizzando il costo totale del sistema. Preliminarmente alla presentazione del modello, sarà descritto il contesto in cui la S.I. si colloca e i suoi collegamenti con i concetti di Ecologia Industriale (E.I.) ed E.C., verranno distinti i vari modelli esistenti di S.I. ed i casi di successo presenti nel contesto italiano ed europeo, e sarà illustrato l’attuale inquadramento normativo. In seguito, verranno descritti nel dettaglio il modello matematico e un caso studio, dimensionato allo scopo di validare il modello stesso. Fase particolarmente critica del lavoro è risultata essere quella relativa alla raccolta dati da inserire nel caso studio, in quanto informazioni sensibili e di conseguenza non facilmente reperibili. I risultati ottenuti dimostrano come possa risultare conveniente, dal punto di vista economico, l’adozione di pratiche di S.I. negli scambi tra realtà industriali, e in che modo tale convenienza muti al variare delle condizioni economiche al contorno.

Progettazione e dimensionamento di un impianto fotovoltaico in cessione totale connesso alla rete di MT

Dopo aver definito l'importanza del fotovoltaico nella transizione energetica ed il suo principio di funzionamento, verranno mostrati quali sono i criteri di progettazione e dimensionamento per la realizzazione di un impianto in cessione totale, dalla potenza nominale di 1,44MW, connesso alla rete di MT (20kV). Si ripercorrono tutti gli step che permettono di realizzare gli elaborati richiesti dal progetto esecutivo: -disposizione moduli, inverter e realizzazione delle stringhe; -planimetria di installazione: mostra il posizionamento dei locali ricezione, misure, distribuzione, trasformazione ed il percorso delle linee MT e BT; -schema elettrico unifilare: quindi il dimensionamento delle linee e delle protezioni coinvolte; -dettagli sulle cabine; -dettagli sui quadri di sezionamento, ausiliari, campo fotovoltaico; -modello di supervisione. In fine vengono indicate quali sono le funzionalità obbligatorie, opzionali e facoltative associate al Controllore Centrale D'Impianto .

Greening the Lean Supply Chain: il caso Lush Cosmetics

«La salute degli ecosistemi da cui dipendiamo, noi e tutte le altre specie, si sta aggravando più rapidamente che mai; stiamo compromettendo le stesse basi delle economie, della sussistenza, della sicurezza alimentare, della salute e della qualità della vita in tutto il mondo». Così il chimico R. Watson commentava un diffuso rapporto del 2019 delle Nazioni Unite sulla sconvolgente perdita di flora e fauna a livello globale. In questi anni sono stati infiniti gli appelli che citano l’astratto concetto delle «generazioni a venire», eppure, non tutte le aziende stanno agendo come dovrebbero. I rifiuti prodotti sono ancora molti, soprattutto quelli plastici da packaging. Alcune ideologie snelle, come il Lean Thinking, esistono da decenni e sono strettamente legate a quella che oggi chiamiamo Green Manufacturing. Entrambe propongono diversi strumenti per far fronte alla produzione di massa e agli sprechi: questi verranno trattati nella prima parte, e successivamente saranno impiegati, con il supporto del software «openLCA», per verificare il percorso dell’azienda protagonista dell’analisi, ovvero Lush Cosmetics. L’attenzione all’impatto ambientale che i propri prodotti possono provocare lungo l’intero ciclo di vita ha modellato la gestione interna di ciascun processo e, spontaneamente, si riflette sugli attori dell’intera supply chain: così, il comportamento di uno può ugualmente modificare, in questo caso positivamente, il lavoro di molti. Il seguente elaborato pone l’attenzione sulle problematiche migliorabili, proponendo diverse soluzioni alternative rispetto alla gestione attuale, seppur migliore di altre realtà. Infine, si vuole stimolare il consumatore verso una maggior consapevolezza delle conseguenze delle sue azioni, in fase di acquisto prima ed al momento dello smaltimento poi. I provvedimenti normativi, nazionali ed europei, possono funzionare solo se sostenuti da un consumo responsabile e dalla diffusione di una chiara ed efficace educazione ambientale.

Long-term Prospects For The Environmental Profile Of Advanced Sugar Cane Ethanol.

This work assessed the environmental impacts of the production and use of 1 MJ of hydrous ethanol (E100) in Brazil in prospective scenarios (2020-2030), considering the deployment of technologies currently under development and better agricultural practices. The life cycle assessment technique was employed using the CML method for the life cycle impact assessment and the Monte Carlo method for the uncertainty analysis. Abiotic depletion, global warming, human toxicity, ecotoxicity, photochemical oxidation, acidification, and eutrophication were the environmental impacts categories analyzed. Results indicate that the proposed improvements (especially no-til farming-scenarios s2 and s4) would lead to environmental benefits in prospective scenarios compared to the current ethanol production (scenario s0). Combined first and second generation ethanol production (scenarios s3 and s4) would require less agricultural land but would not perform better than the projected first generation ethanol, although the uncertainties are relatively high. The best use of 1 ha of sugar cane was also assessed, considering the displacement of the conventional products by ethanol and electricity. No-til practices combined with the production of first generation ethanol and electricity (scenario s2) would lead to the largest mitigation effects for global warming and abiotic depletion. For the remaining categories, emissions would not be mitigated with the utilization of the sugar cane products. However, this conclusion is sensitive to the displaced electricity sources.

Effect of sugarcane harvesting systems on soil carbon stocks in Brazil: an examination of existing data

Agricultural management practices that promote net carbon (C) accumulation in the soil have been considered as an important potential mitigation option to combat global warming. The change in the sugarcane harvesting system, to one which incorporates C into the soil from crop residues, is the focus of this work. The main objective was to assess and discuss the changes in soil organic C stocks caused by the conversion of burnt to unburnt sugarcane harvesting systems in Brazil, when considering the main soils and climates associated with this crop. For this purpose, a dataset was obtained from a literature review of soils under sugarcane in Brazil. Although not necessarily from experimental studies, only paired comparisons were examined, and for each site the dominant soil type, topography and climate were similar. The results show a mean annual C accumulation rate of 1.5 Mg ha-1 year-1 for the surface to 30-cm depth (0.73 and 2.04 Mg ha-1 year-1 for sandy and clay soils, respectively) caused by the conversion from a burnt to an unburnt sugarcane harvesting system. The findings suggest that soil should be included in future studies related to life cycle assessment and C footprint of Brazilian sugarcane ethanol.

Net greenhouse gas fluxes in Brazilian ethanol production systems

Biofuels are both a promising solution to global warming mitigation and a potential contributor to the problem. Several life cycle assessments of bioethanol have been conducted to address these questions. We performed a synthesis of the available data on Brazilian ethanol production focusing on greenhouse gas (GHG) emissions and carbon (C) sinks in the agricultural and industrial phases. Emissions of carbon dioxide (CO(2)) from fossil fuels, methane (CH(4)) and nitrous oxide (N(2)O) from sources commonly included in C footprints, such as fossil fuel usage, biomass burning, nitrogen fertilizer application, liming and litter decomposition were accounted for. In addition, black carbon (BC) emissions from burning biomass and soil C sequestration were included in the balance. Most of the annual emissions per hectare are in the agricultural phase, both in the burned system (2209 out of a total of 2398 kg C(eq)), and in the unburned system (559 out of 748 kg C(eq)). Although nitrogen fertilizer emissions are large, 111 kg C(eq) ha-1 yr-1, the largest single source of emissions is biomass burning in the manual harvest system, with a large amount of both GHG (196 kg C(eq) ha-1 yr-1). and BC (1536 kg C(eq) ha-1 yr-1). Besides avoiding emissions from biomass burning, harvesting sugarcane mechanically without burning tends to increase soil C stocks, providing a C sink of 1500 kg C ha-1 yr-1 in the 30 cm layer. The data show a C output: input ratio of 1.4 for ethanol produced under the conventionally burned and manual harvest compared with 6.5 for the mechanized harvest without burning, signifying the importance of conservation agricultural systems in bioethanol feedstock production.

Greenhouse gas emissions and energy balance of palm oil biofuel

The search for alternatives to fossil fuels is boosting interest in biodiesel production. Among the crops used to produce biodiesel, palm trees stand out due to their high productivity and positive energy balance. This work assesses life cycle emissions and the energy balance of biodiesel production from palm oil in Brazil. The results are compared through a meta-analysis to previous published studies: Wood and Corley (1991) [Wood BJ, Corley RH. The energy balance of oil palm cultivation. In: PORIM intl. palm oil conference agriculture; 1991.], Malaysia; Yusoff and Hansen (2005) [Yusoff S. Hansen SB. Feasibility study of performing an life cycle assessment on crude palm oil production in Malaysia. International Journal of Life Cycle Assessment 2007;12:50-8], Malaysia; Angarita et al. (2009) [Angarita EE, Lora EE, Costa RE, Torres EA. The energy balance in the palm oil-derived methyl ester (PME) life cycle for the cases in Brazil and Colombia. Renewable Energy 2009;34:2905-13], Colombia; Pleanjai and Gheewala (2009) [Pleanjai S. Gheewala SH. Full chain energy analysis of biodiesel production from palm oil in Thailand. Applied Energy 2009;86:S209-14], Thailand; and Yee et al. (2009) [Yee KF, Tan KT, Abdullah AZ, Lee la. Life cycle assessment of palm biodiesel: revealing facts and benefits for sustainability. Applied Energy 2009;86:S189-96], Malaysia. In our study, data for the agricultural phase, transport, and energy content of the products and co-products were obtained from previous assessments done in Brazil. The energy intensities and greenhouse gas emission factors were obtained from the Simapro 7.1.8. software and other authors. These factors were applied to the inputs and outputs listed in the selected studies to render them comparable. The energy balance for our study was 1:5.37. In comparison the range for the other studies is between 1:3.40 and 1:7.78. Life cycle emissions determined in our assessment resulted in 1437 kg CO(2)e/ha, while our analysis based on the information provided by other authors resulted in 2406 kg CO(2)e/ha, on average. The Angarita et al. (2009) [Angarita EE, Lora EE, Costa RE, Torres EA. The energy balance in the palm oil-derived methyl ester (PME) life cycle for the cases in Brazil and Colombia. Renewable Energy 2009:34:2905-13] study does not report emissions. When compared to diesel on a energy basis, avoided emissions due to the use of biodiesel account for 80 g CO(2)e/MJ. Thus, avoided life Cycle emissions associated with the use of biodiesel yield a net reduction of greenhouse gas emissions. We also assessed the carbon balance between a palm tree plantation, including displaced emissions from diesel, and a natural ecosystem. Considering the carbon balance outcome plus life cycle emissions the payback time for a tropical forest is 39 years. The result published by Gibbs et al. (2008) [Gibbs HK, Johnston M, Foley JA, Holloway T, Monfreda C, Ramankutty N, et al., Carbon payback times for crop-based biofuel expansion in the tropics: the effects of changing yield and technology. Environmental Research Letters 2008;3:10], which ignores life cycle emissions, determined a payback range for biodiesel production between 30 and 120 years. Crown Copyright (C) 2010 Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Concepts and tools for comprehensive sustainability assessments for tourism destinations: a comparative review

This paper reviews a wide range of tools for comprehensive sustainability assessments at whole tourism destinations, covering socio-cultural, economic and environmental issues. It considers their strengths, weaknesses and site specific applicability. It is intended to facilitate their selection (and combination where necessary). Tools covered include Sustainability Indicators, Environmental Impact Assessment, Life Cycle Assessment, Environmental Audits, Ecological Footprints, Multi-Criteria Analysis and Adaptive Environmental Assessment. Guidelines for evaluating their suitability for specific sites and situations are given as well as examples of their use.

Incorporating sustainability into a chemical company’s modus operandi

The intent of this dissertation is to review relevant existing management systems and chemical industry initiatives to identify synergies, overlaps and gaps with Sustainability best practices, to map the barriers to the incorporation of Sustainability and formulate recommendations to facilitate execution of Sustainability practices within existing management systems. A chemical industry Sustainability survey was conducted through APEQ, the Portuguese association of chemical companies, which constitutes the first baseline on the topic for this national industry association. The commonly used international standards and the Responsible Care® (RC) initiative were cross-referenced against the United Nations Global Compact Assessment Tool. Guidance on how to incorporate Sustainability into a company‘s modus operandi was collapsed into Sustainability Playbooks. The survey revealed that 73% of the APEQ member companies that participated in the survey have a Sustainability Plan. Both large and small/medium APEQ member companies see the market not willing to pay extra for ‗greener‘ products as one of the main barriers. APEQ large enterprise see complexity of implementation and low return on investment as the other most significant barriers while small/medium enterprise respond that the difficulty to predict customer sustainability needs is the other most significant barrier. Amongst many other insights from this survey reported to APEQ, Life Cycle Assessment practices were found to have a low level of implementation and were also considered of low importance, thus identifying a very important opportunity in Sustainability practices to be addressed by APEQ. Two hundred and seventy three assessment points from United Nations Global Compact Assessment Tool plus five additional items were cross-referenced with international standard requirements. With the authorization of the intellectual property owners, the United Nations Global Compact Assessment Tool was modified to introduce actionable recommendations for each gap identified by management standard. This tool was automated to output specific recommendations for 63 possible combinations after simply selecting from a list of commonly used management standards and the RC initiative. Finally this modified tool was introduced into Playbooks for Incorporation of Sustainability at two levels: a ―Get Started Playbook‖ for beginners or small/medium size enterprise and an ―Advanced Playbook‖ as a second advancement stage or for large enterprise.

Sustentabilidade na reablitação urbana

A indústria da construção é um setor com grande impacto na economia, no Produto Interno Bruto (PIB) e ainda em postos de trabalho diretos e indiretos. No entanto, é um dos setores com maior impacte ambiental. Com a crise económica e financeira que o país atravessa, este setor foi um dos mais afetados, contribuindo para o aumento do desemprego visto tratar-se do setor com maior taxa de empregabilidade. Concomitantemente, ocorre saturação do mercado com a construção nova e desertificação dos centros urbanos com a degradação das habitações. Assim, como impulsionador da economia, surge a aposta na reabilitação do parque edificado que, com a legislação em vigor e com os incentivos dados pela tutela tem tudo para impulsionar o setor. Sabendo que a indústria da construção é um dos setores com maiores impactes ambientais, faz todo o sentido reabilitar-se de uma forma mais sustentável. Aplicando os princípios da sustentabilidade a todo o ciclo de vida do edifício, conseguimos reduzir os recursos na fase de construção (resíduos de construção) e na fase de exploração (consumo de energia e de água). Podemos ainda reduzir os custos de energia para climatização ao termos em conta a orientação do edifício e a envolvente, os recursos naturais e aplicando tecnologias solares passivas. Assim, ao aplicarmos os princípios da construção sustentável na reabilitação urbana podemos diminuir os impactes ambientais, a produção de CO2, as emissões de gases com efeito de estufa, os resíduos de construção e a área impermeabilizada.

Análise do ciclo de vida da produção do butanol

Este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar os impactes ambientais da produção do butanol considerando três processos produtivos: um que usa fontes fósseis e dois que usam fontes renováveis, nomeadamente palha de trigo e milho. Para o primeiro caso considerouse o processo oxo e os restantes usaram o processo de produção ABE (acetona, butanol e etanol). Na primeira etapa estudaram-se e descreveram-se os diferentes processos referidos. A análise do ciclo de vida foi depois aplicada efetuando as quatro fases nomeadamente definição do âmbito e objetivo, inventário, avaliação de impactes e interpretação dos resultados obtidos. O inventário foi efetuado tendo em conta a bibliografia existente sobre estes processos e com o auxílio da base de dados Ecoinvent Versão3 Database™. Na avaliação de impactes utilizou-se o método Impact 2002 + (Endpoint). Concluiu-se que a produção do butanol pelo processo ABE utilizando o milho é a que apresenta maior impacte ambiental e a que produção do butanol pelo processo ABE usando a palha de trigo é a que apresenta um menor impacte ambiental, quando o processo de alocação foi efetuado tendo em conta as massas de todos os produtos produzidos em cada processo. Foi efetuada uma análise de sensibilidade para a produção de butanol usando palha de trigo e milho relativa aos dados de menor qualidade. No processo da palha de trigo fez-se variar a quantidade de material enviado para a digestão anaeróbia e a quantidade de efluente produzida. No processo relativo ao milho apenas se fez variar a quantidade de efluente produzida. As variações tiveram um efeito pouco significativo (<1,3%) no impacte global. Por fim, efetuou-se o cálculo dos impactes considerando uma alocação económica que foi executada tendo em conta os preços de venda para o ano 2013 na Europa, para os produtos produzidos pelos diferentes processos. Considerando o valor económico verificou-se um aumento do peso relativo ao butanol, o que fez aumentar significativamente o impacte ambiental. Isto deve-se em grande parte ao baixo valor económico dos gases formados nos processos de fermentação. Se na alocação por massa for retirada a massa destes gases os resultados obtidos são similares nos dois tipos de alocação.

Promoting sustainability as a strategy to mitigate the effects of economic downturn on the construction industry

During the recent years followed by the Global Financial Crisis (GFC), most of business and industries around the globe have been hardly hit to the limit that it still struggling to survive, suffering from the crisis financial consequences. For instance, in the construction industry; many construction projects have been suspended or totally cancelled. Nevertheless, among this dilemma, a call has been raised to use the sustainable practices to mitigate the effects of the GFC on construction industry. For the first look, it seems that there is contradiction since the sustainable solutions are often associated with an increase in the initial cost, undoubtedly, the sustainable practices have many advantages in both economic and environment aspects, however, the question which needs to be addressed here is, to what extent using such sustainable practices can mitigate the negative effects of the economic downturn on construction industry. Therefore, it is a challenging argument for using such sustainable construction from its economic perspective, however, this paper is aiming to present the economical benefits of sustainable practices in construction industry, and trying to clear the doubt of the high initial costs of the sustainable construction through studying the life cycle benefit of green building.