Design and testing of innovative, artificial intelligence-based techniques to model and control the combustion process and to reduce the Co2 emissions in modern, high-performance, gasoline direct injection engines

This work deals with the development of calibration procedures and control systems to improve the performance and efficiency of modern spark ignition turbocharged engines. The algorithms developed are used to optimize and manage the spark advance and the air-to-fuel ratio to control the knock and the exhaust gas temperature at the turbine inlet. The described work falls within the activity that the research group started in the previous years with the industrial partner Ferrari S.p.a. . The first chapter deals with the development of a control-oriented engine simulator based on a neural network approach, with which the main combustion indexes can be simulated. The second chapter deals with the development of a procedure to calibrate offline the spark advance and the air-to-fuel ratio to run the engine under knock-limited conditions and with the maximum admissible exhaust gas temperature at the turbine inlet. This procedure is then converted into a model-based control system and validated with a Software in the Loop approach using the engine simulator developed in the first chapter. Finally, it is implemented in a rapid control prototyping hardware to manage the combustion in steady-state and transient operating conditions at the test bench. The third chapter deals with the study of an innovative and cheap sensor for the in-cylinder pressure measurement, which is a piezoelectric washer that can be installed between the spark plug and the engine head. The signal generated by this kind of sensor is studied, developing a specific algorithm to adjust the value of the knock index in real-time. Finally, with the engine simulator developed in the first chapter, it is demonstrated that the innovative sensor can be coupled with the control system described in the second chapter and that the performance obtained could be the same reachable with the standard in-cylinder pressure sensors.

Multi-functional electrocatalysts for CO2 reduction reaction: towards the modulation of selectivity

The electrocatalytic reduction of CO2 (CO2RR) is a captivating strategy for the conversion of CO2 into fuels, to realize a carbon neutral circular economy. In the recent years, research has focused on the development of new materials and technology capable of capturing and converting CO2 into useful products. The main problem of CO2RR is given by its poor selectivity, which can lead to the formation of numerous reaction products, to the detriment of efficiencies. For this reason, the design of new electrocatalysts that selectively and efficiently reduce CO2 is a fundamental step for the future exploitation of this technology. Here we present a new class of electrocatalysts, designed with a modular approach, namely, deriving from the combination of different building blocks in a single nanostructure. With this approach it is possible to obtain materials with an innovative design and new functionalities, where the interconnections between the various components are essential to obtain a highly selective and efficient reduction of CO2, thus opening up new possibilities in the design of optimized electrocatalytic materials. By combining the unique physic-chemical properties of carbon nanostructures (CNS) with nanocrystalline metal oxides (MO), we were able to modulate the selectivity of CO2RR, with the production of formic acid and syngas at low overpotentials. The CNS have not only the task of stabilizing the MO nanoparticles, but the creation of an optimal interface between two nanostructures is able to improve the catalytic activity of the active phase of the material. While the presence of oxygen atoms in the MO creates defects that accelerate the reaction kinetics and stabilize certain reaction intermediates, selecting the reaction pathway. Finally, a part was dedicated to the study of the experimental parameters influencing the CO2RR, with the aim of improving the experimental setup in order to obtain commercial catalytic performances.

Le aporie del ritorno: la trasmissione intergenerazionale della memoria traumatica nel sud globale di lingua portoghese

Questa tesi propone un indagine sulla memoria del retorno a partire da una prospettiva critica che assume il “sud globale di lingua portoghese” come spazio storico e concettuale di riferimento. Si riflette sull'idea di specificità attribuita alla colonizzazione promossa dal Portogallo in Africa tenendo conto delle contraddizioni associate al movimento migratorio innescato dal processo violento di decolonizzazione dell’Africa portoghese.
 Le memorie trauamatiche sul retorno espongono la violenza come componente costitutiva della realtà coloniale ma ripropongono anche dinamiche che permettono l’occultamento del razzismo. L'esplorazione della “soffitta”, assunta come metafora della memoria familiare custodita nello spazio domestico, accompagna quella dell’archivio pubblico. L’analisi dell’archivio ufficiale e della memoria familiare riflette il tentativo di stabilire un dialogo tra storia e memoria superando la logica di antitesi che tradizionalmente le contrappone. Utilizzando il concetto criticamente problematico di “postmemoria” si riflette sulla riconfigurazione del rapporto con il passato in funzione di un’idea di “eredità come compito” assunto nel presente). La possibilità di “salvare” il passato dalla progressiva scomparsa dei testimoni comporta un pericolo di abuso ideologico connaturato al processo di trasmissione. La traduzione delle memorie coloniali sul retorno dallo spazio intimo allo spazio del dibattito pubblico mostra la relazione tra la costruzione della mitologia familiare e l’adozione del discorso lusotropicale. Il tentativo di definire la natura indecifrabile del retornado comporta la possibilità di sanzionare la violenza coloniale negando una responsabilità collettiva riferita al colonialismo. Si presenta il tentativo di configurare i termini di una questione post-coloniale portoghese dai contorni opachi. Questa tesi approda ad una conclusione aperta, articolata sul rischio sempre presente di appropriazione delle categorie critiche post-coloniali da parte dell’ideologia egemonica. Attraverso le (post)memorie (post)coloniali la denuncia del razzismo in quanto eredità permanente e la riconfigurazione dell’archivio coloniale costituiscono operazioni possibili, necessarie, ma non per questo scontate o prive di rischi.

Democrazia, empatia, letteratura. Incontrare, scoprire, ascoltare l'altro nei contesti di educazione formale

La riflessione sulle competenze democratiche è viva negli ultimi anni (Consiglio d’Europa, 2018; Legge 92/2019; Unesco, 2015) e il ruolo dell’educazione nel promuoverle è considerato cruciale. Lo studio qui presentato si è proposto di indagare empiricamente se e come una specifica competenza democratica – quella empatica – possa essere promossa nei contesti educativi formali grazie a esperienze di lettura di narrativa letteraria. A partire dalla lettura in chiave fenomenologica del concetto di empatia (Boella, 2006, 2018; Stein 1917/2014; Zahavi, 2011, 2014) e dalle evidenze della ricerca – che mettono in evidenza alcuni elementi della lettura di narrativa letteraria in grado di sostenere il processo empatico (Cohen, 2001; Hakemulder, 2000, 2004; Keen, 2006; Kidd & Castano, 2013, 2017) – è stato elaborato un disegno di ricerca empirica avente l’obiettivo di comprendere se le esperienze di lettura in ambito scolastico possano configurarsi come “palestre di empatia” e se vi siano fattori in grado di facilitare (oppure ostacolare) tale processo. È stato utilizzato un approccio qualitativo fenomenologico. Sono stati analizzati (con l’ausilio di un code-book) i testi scritti di studenti (N=356), raccolti in 3 scuole (secondarie di I e II grado) del Nord/Centro Italia, durante gli anni scolastici 20-21 e 21-22. I testi riguardano la relazione instaurata con i personaggi narrativi. I dati mostrano che le esperienze di lettura di narrativa letteraria possono essere occasioni di allenamento delle competenze empatiche, ma sottolineano anche come ciò non sia scontato, lineare o automatico. Il manifestarsi dell’empatia narrativa richiede impegno, tempo, testi capaci di far incontrare la ricchezza e la complessità dell’esperienza umana e spazi di confronto (intimo e con gli altri) critico e riflessivo. La mediazione dell’insegnante è chiamata in causa a più riprese ed emerge l’importanza di specifiche competenze disciplinari, pedagogiche e riflessive, da sviluppare e coltivare incessantemente.

Alle origini dello Zibaldone di pensieri. Studio critico e proposta di datazione delle prime cento pagine (1817-1820)

Questo lavoro, che si sviluppa in due tomi, si propone di stabilire nuove ipotesi di datazione per le prime cento pagine dello Zibaldone di pensieri, attraverso uno studio comparato dei temi trattati, incrociato con un’analisi paleografica, filologica e linguistica. Estremi cronologici dell’indagine sono l’estate del 1817, anno in cui Leopardi avvia il rapporto epistolare con Pietro Giordani, legge per la prima volta la Vita di Alfieri, primo momento di rivolgimento esistenziale e poetico, l’anno del “primo amore” e della “conversione letteraria”; e il gennaio del 1820, nella coda dei perturbamenti derivati dalla “mutazione totale”. Nella prima parte della tesi l’analisi è condotta attraverso uno studio preliminare delle vicende che hanno interessato l’autografo nei momenti di emersione dal privato della scrittura leopardiana e le successive vicende editoriali (cap. I.1); al centro della prima parte della tesi il lettore troverà una descrizione minuta del manoscritto (cap. I.2), e infine l’analisi del ruolo e della ‘funzione Zibaldone’ in rapporto alla formazione e alla produzione leopardiana (cap. I.3). La seconda parte prende in esame i “pensieri-guida” per la datazione, mettendo a sistema i diversi dati raccolti che diano riferimenti cronologici (cap. II.1), individua le diverse campagne di aggiunte successive (cap. II.2), infine le letture che trovano posto nelle cento pagine vengono analizzate anche in rapporto a una riflessione sui modi e i tempi di lettura leopardiani (cap. II.3). Il secondo tomo si apre con le edizioni delle prime cento pagine, la cartacea, provvista delle date che verranno stabilite nella seconda parte della tesi, e il prototipo di edizione digitale. In coda si troveranno “gli strumenti”, quei dati che si sono raccolti e che nella tesi vengono messi a sistema, consentendo di guardare allo Zibaldone e alla vita intellettuale di Leopardi negli anni che coinvolgono le prime cento pagine attraverso una luce nuova.

La prima casa editrice femminista per l'infanzia in Italia: gli albi illustrati di "Dalla parte delle bambine" di Adela Turin

La presente tesi di dottorato propone uno studio sulla casa editrice “Dalla parte delle bambine” di Adela Turin. Attiva dal 1975 al 1982 a Milano, si tratta della prima impresa editoriale femminista per l’infanzia in Italia. Nonostante l’originalità e il successo internazionale dei suoi libri, è stata riscontrata una sorprendente scarsità di studi sull’argomento. Questa ricerca interdisciplinare si propone quindi di colmare questa lacuna, inserendosi nel vivace ambito dello studio della letteratura per l’infanzia in prospettiva di genere. La dissertazione è divisa in cinque capitoli, a cui si aggiunge un’appendice iconografica che raccoglie le copertine dell’intero catalogo di DPDB. Nel primo capitolo viene introdotto il quadro teorico della ricerca, dalla complessità della letteratura per il giovane pubblico all’indagine in ottica di genere. Il secondo capitolo si concentra sulle pubblicazioni per bambine e bambini negli anni Settanta, passando in rassegna innovative esperienze editoriali nonché l’opera di scrittori e scrittrici sensibili alle questioni di genere. La terza sezione si occupa di ricostruire il profilo biografico di Turin e il suo decennale impegno contro il sessismo veicolato dai libri per l’infanzia, per poi concentrarsi sulla storia, il catalogo, la diffusione e la ricezione di DPDB. Il quarto capitolo propone un’analisi qualitativa e quantitativa di un corpus di 20 albi illustrati scritti da Turin, oltre a un confronto fra questi libri e diverse ricerche sulla rappresentazione di genere, allo scopo di evidenziare la peculiarità delle proposte di DPDB. La quinta sezione, infine, si occupa del rapporto con la contemporaneità. Dopo aver tracciato un quadro della complessa situazione dell’educazione di genere in Italia e aver proposto una panoramica di esperienze editoriali per il giovane pubblico attente alle questioni di genere, quest’ultima parte indagherà i contesti in cui gli albi di Turin vengono oggi letti e consigliati, offrendosi come narrazione alternativa e tutt’ora attuale.

L'applicazione del principio di autonomia come parametro di compatibilita con il diritto UE

La tesi indaga l’applicazione del principio di autonomia del diritto UE nella giurisprudenza della Corte di giustizia. In particolare, il lavoro mira ad analizzare le modalità attraverso cui il principio viene adoperato come parametro di compatibilità, ai fini dello scrutinio della Corte, in quei casi riguardanti il rapporto tra giurisdizioni di diritto internazionale e diritto dell’Unione. Una volta delineato il contesto teorico di partenza, concernente il significato dell’autonomia del diritto UE all’interno del “quadro costituzionale” dell’Unione, si passa all’analisi, caso per caso, della prassi giurisprudenziale, al fine di individuare ed estrapolare gli elementi costanti nei casi. La disamina svolta parte da pronunce celebri, tra cui il parere 1/91, Kadi e il parere 2/13, in cui il principio nasce e si sviluppa. Successivamente, si passa alle pronunce più recenti, componenti la c.d. saga Achmea, riguardante la compatibilità con il principio di autonomia dei meccanismi ISDS. I risultati raccolti nell’analisi vengono sintetizzati in modo da ricostruire un test di compatibilità unitario e astratto, composto da tre elementi. Si arriva così, per via induttiva, all’elaborazione di un modello idoneo a spiegare le modalità di applicazione del principio di autonomia come parametro di compatibilità. Sulla scorta di ciò vengono formulate considerazioni e riflessioni concernenti le principali implicazioni per l’ordinamento UE e per i suoi attori, che derivano dal principio di autonomia e dal suo utilizzo giurisprudenziale. Infine, si prende in considerazione una visione del principio di autonomia alternativa a quella emersa nel corso della trattazione e se ne valuta il potenziale impatto sulla concezione e sull’applicazione del principio stesso.

Ship performance modelling for least-CO2 emission routes

Decarbonization of maritime transport requires immediate action. In the short term, ship weather routing can provide greenhouse gas emission reductions, even for existing ships and without retrofitting them. Weather routing is based on making optimal use of both envi- ronmental information and knowledge about vessel seakeeping and performance. Combining them at a state-of-the-art level and making use of path planning in realistic conditions can be challenging. To address these topics in an open-source framework, this thesis led to the development of a new module called bateau , and to its combination with the ship routing model VISIR. bateau includes both hull geometry and propulsion modelling for various vessel types. It has two objectives: to predict the sustained speed in a seaway and to estimate the CO2 emission rate during the voyage. Various semi-empirical approaches were used in bateau to predict the ship hydro- and aerodynamical resistance in both head and oblique seas. Assuming that the ship sails at a constant engine load, the involuntary speed loss due to waves was estimated. This thesis also attempted to clarify the role played by the actual representation of the sea state. In particular, the influence of the wave steepness parameter was assessed. For dealing with ships with a greater superstructure, the wind added resistance was also estimated. Numerical experiments via bateau were conducted for both a medium and a large-size container ships, a bulk-carrier, and a tanker. The simulations of optimal routes were carried out for a feeder containership during voyages in the North Indian Ocean and in the South China Sea. Least-CO2 routes were compared to the least-distance ones, assessing the relative CO2 savings. Analysis fields from the Copernicus Marine Service were used in the numerical experiments.

Dove il DNA antico tace: studio della 'life history' individuale nelle popolazioni umane del passato tramite analisi istologica e biogeochimica ad alta risoluzione di tessuti dentali mineralizzati da contesti archeologici e paleontologici umani

Questa tesi mira a presentare una panoramica, anche sperimentale con dati editi ed inediti, della ricostruzione delle life histories umane mediante metodi istologici e biogeochimici applicati allo smalto dentale delle dentizioni decidue. La tesi si concentra sulle metodologie biogeochimiche ad alta risoluzione spaziale che consentono di ottenere livelli temporali di dettaglio senza precedenti (da stagionali fino a sub-settimanali), quando combinate con l'analisi istomorfometrica dei tessuti dentali mineralizzati. La presente ricerca si concentra sulla creazione di modelli consistenti di variazione delle concentrazioni di elementi in traccia (con particolare riferimento a stronzio e bario) lungo la giunzione smalto dentinale, ottenuti tramite LA-ICPMS (Laser Ablation Inductively Coupled Mass Spectrometry), in funzione dei cambiamenti nella dieta (allattamento, svezzamento) nel primo anno di età di individui a storia nutrizionale nota (utilizzando denti decidui naturalmente esfoliati). In una prospettiva bioarcheologica, i risultati delle indagini sulla dieta altamente risolte nel tempo e interpretate con modelli come quelli proposti si correlano direttamente alle life histories individuali e consentono una analisi più sfumata e completa del comportamento umano nel passato, fornendo informazioni essenziali per la comprensione degli adattamenti bioculturali e aprendo finestre conoscitive su aspetti quali il rapporto madre-progenie, la gravidanza, l’allattamento, lo stress infantile, la dieta sia della progenie che della madre, la mobilità ad alta risoluzione e molti altri aspetti della vita delle popolazioni del passato che lo studio del DNA antico e della morfologia scheletrica non possono fornire. Dove il DNA antico tace, lo studio avanzato delle life histories parla.

Two stroke cycle, novel combustion concepts and electrification for a new generation of internal combustion engines

The pursuit of decarbonization and increased efficiency in internal combustion engines (ICE) is crucial for reducing pollution in the mobility sector. While electrification is a long-term goal, ICE still has a role to play if coupled with innovative technologies. This research project explores various solutions to enhance ICE efficiency and reduce emissions, including Low Temperature Combustion (LTC), Dual fuel combustion with diesel and natural gas, and hydrogen integration. LTC methods like Dual fuel and Reactivity Controlled Compression Ignition (RCCI) show promise in lowering emissions such as NOx, soot, and CO2. Dual fuel Diesel-Natural Gas with hydrogen addition demonstrates improved efficiency, especially at low loads. RCCI Diesel-Gasoline engines offer increased Brake Thermal Efficiency (BTE) compared to standard diesel engines while reducing specific NOx emissions. The study compares 2-Stroke and 4-Stroke engine layouts, optimizing scavenging systems for both aircraft and vehicle applications. CFD analysis enhances specific power output while addressing injection challenges to prevent exhaust short circuits. Additionally, piston bowl shape optimization in Diesel engines running on Dual fuel (Diesel-Biogas) aims to reduce NOx emissions and enhance thermal efficiency. Unconventional 2-Stroke architectures, such as reverse loop scavenged with valves for high-performance cars, opposed piston engines for electricity generation, and small loop scavenged engines for scooters, are also explored. These innovations, alongside ultra-lean hydrogen combustion, offer diverse pathways toward achieving climate neutrality in the transport sector.

Studio degli indici di Lick come traccianti evolutivi in galassie passive

Le galassie passive sono sistemi dominati da popolazioni stellari vecchie, non mostrano tracce di formazione stellare (spettri compatibili con assenza di righe in emissione e caratterizzati da righe in assorbimento), e ci sono evidenze osservative che indicano che le galassie passive abbiano iniziato ad assemblare la loro massa stellare a z. Gli spettri delle galassie passive conservano traccia dei meccanismi fisici ed evolutivi della loro popolazione stellare. Laddove si hanno a disposizione spettri di buona qualità, ovvero che abbiano un rapporto segnale-rumore elevato, l’informazione contenuta in tali spettri può essere dedotta dalla misura dell’intensità di alcune righe in assorbimento. Burstein et al. (1984) hanno costruito un insieme di indici spettroscopici, chiamato sistema di indici di Lick, i quali misurano l’intensità delle principali righe in assorbimento (nella regione di lunghezze d’onda ottiche tra 4000-6000 Å), in termini di larghezza equivalente. in questa tesi è stato adottato il metodo degli indici di Lick per stimare i parametri evolutivi di un campione di galassie passive. Gli obiettivi principali di questa tesi sono due: 1.) studiare l’evoluzione col redshift dei parametri di età, metallicità totale e abbondanze relative di elementi α rispetto al ferro di un campione di galassie estratto spettroscopicamente dalla SDDS (Moresco et al., 2011). L’obiettivo finale è quello di dedurre informazioni sulla storia di formazione stellare delle galassie del campione. 2.) realizzare una simulazione per valutare la possibilità di misurare gli indici di Lick negli spettri di galassie passive che verranno osservate con la missione futura Euclid. Da questo studio è emerso un chiaro andamento evolutivo del campione in linea con quello previsto dallo scenario evolutivo del mass-downsizing, per il quale la SFH di una popolazione stellare è fortemente vincolata dalla massa della popolazione stessa, nel senso che al crescere della massa la formazione delle galassie passive si colloca in epoche progressivamente più remote, e l’assemblaggio della loro massa stellare avviene in tempi scala via via inferiori. Dalla simulazione è emerso un risultato molto importante che deriva dalla robustezza delle misure del D4000 e riguarda la possibilità di determinare il redshift di galassie a z ≥ 1.5 con Euclid.

What Bees Want: Algorithm-Aided Design di un'arnia progettata per le api e realizzata in Additive Manufacturing

L’importanza delle api per la vita sulla Terra ed il rischio alle quali sono sottoposte per via dell’azione dell’uomo sono ormai un dato di fatto. La concezione antropocentrica della natura e l’allevamento al solo fine produttivo di questi piccoli insetti, ha da sempre danneggiato il loro habitat e interferito con i loro cicli biologici. L’apicoltura, nata come un rapporto mutualistico in cui l’uomo offriva un rifugio alle api e loro in cambio provvedevano al suo nutrimento, si è trasformato in una dannosa dipendenza ed in un assoggettamento di questi insetti ai ritmi artificiali e tutt’altro che naturali della produzione rapida e seriale volta all’ottenimento di un profitto. Un’evidente prova di questa condizione, sono i rifugi per le api, le arnie. Ci siamo mai chiesti perché le arnie hanno questa forma? È quella che preferiscono le api, o quella che rende più pratici e veloci processi di costruzione, gestione e produzione? In natura le api colonizzano cavità quali tronchi cavi di alberi, forme lontane, per non dire diametralmente opposte a quelle in cui le vediamo vivere negli allevamenti. In questa ottica, il design e le nuove tecnologie, poste al servizio della Natura, conducono ad un punto di incontro tra le esigenze umane e quelle degli altri esseri viventi, delle api in questo caso. I concetti di Additive Manufacturing e Design Computazionale, permettono processi di produzione simili a quelli evolutivi naturali e trovano per questa motivazione un’applicazione ideale per progetti che si pongono come fine quello di discostarsi da una visione troppo artificiale, per riavvicinarsi alla perfezione e all’armonia delle leggi della Natura.

Gestione e analisi di metriche neuroergonomiche EEG-based in cathlab

Il miglioramento dell'assistenza e dei risultati dei pazienti si basano attualmente sullo sviluppo e sulla convalida di nuovi farmaci e tecnologie, soprattutto in campi in rapida evoluzione come la Cardiologia Interventistica. Tuttavia, al giorno d’oggi ancora poca attenzione è rivolta ai professionisti che effettuano tali operazioni, il cui sforzo cognitivo-motorio è essenziale per la riuscita degli interventi. L’ottimizzazione delle prestazioni e dell'organizzazione del lavoro è essenziale in quanto influisce sul carico di lavoro mentale dell'operatore e può determinare l'efficacia dell'intervento e l'impatto sulla prognosi dei pazienti. È stato ampiamente dimostrato che diverse funzioni cognitive, tra cui l'affaticamento mentale comporta alcuni cambiamenti nei segnali elettroencefalografici. Vi sono diversi marcatori dei segnali EEG ciascuno con una determinata ampiezza, frequenza e fase che permettono di comprendere le attività cerebrali. Per questo studio è stato utilizzato un modello di analisi spettrale elettroencefalografica chiamato Alpha Prevalence (AP), che utilizza le tre onde alpha, beta e theta, per mettere in correlazione i processi cognitivi da un lato e le oscillazioni EEG dall’altro. Questo elaborato, condotto insieme all’azienda Vibre, prende in esame il cambiamento dell’AP, all’interno di una popolazione di cardiologi interventisti che effettuano interventi in cath-lab presso l’ospedale universitario di Ferrara, per valutare la condizione di affaticamento mentale o di eccessiva sonnolenza. L’esperimento prevede la registrazione del segnale EEG nei partecipanti volontari durante gli interventi e durante le pause nel corso dell’intero turno di lavoro. Lo scopo sarà quello di rilevare i cambiamenti nella metrica dell’alpha prevalence al variare del carico attentivo: ossia al variare delle risorse attentive richieste dal compito in relazione all’aumentare del tempo.

Sostenibilità degli allevamenti di bovini da latte: valutazione degli impatti ambientali di un'azienda emiliana.

Il surriscaldamento globale è un fenomeno preoccupante ed è accertato che le attività umane sono responsabili di questa crisi climatica causata dall’aumento dei gas serra immessi nell’atmosfera. L’agricoltura contribuisce per il 23% delle emissioni planetarie di gas serra, che derivano per quasi l’80% dalla gestione degli allevamenti. L’allevamento è responsabile di diversi impatti ambientali, quali le emissioni enteriche delle bovine, le emissioni dalla fase di gestione delle deiezioni, e quelle che avvengono nella fase di coltivazione dei terreni aziendali, quali le emissioni di protossido di azoto dovute alle fertilizzazioni azotate e le emissioni derivanti dall’uso dei combustibili per le macchine agricole utilizzate per la gestione del bestiame, il consumo idrico, il consumo di energia per la climatizzazione estiva dell’allevamento e la produzione e lo smaltimento dei rifiuti plastici. Il rapporto però tra produzione di bestiame e cambiamento climatico è bilaterale. Infatti, i cambiamenti climatici influiscono negativamente sulla produzione zootecnica, con effetti diretti sulla salute animale e sull'efficienza riproduttiva, ma anche effetti indiretti derivanti dai cambiamenti nella qualità e quantità dei mangimi, disponibilità di acqua, alterazioni dell'ecosistema che portano a cambiamenti nella distribuzione di agenti patogeni e malattie. Proprio alla relazione, biunivoca, tra allevamento del bestiame ed impatto ambientale è dedicata la presente tesi. È stato infatti condotto uno studio con l'obiettivo di valutare gli impatti ambientali degli allevamenti di bovini da latte, sulla base di un modello di valutazione del ciclo di vita (Life Cycle Assessment) per un allevamento campione di un’azienda emiliana. I risultati emersi mostrano la possibilità di identificare gli impatti più rilevanti nell'allevamento bovino nei mangimi, negli imballaggi in plastica, nel consumo di energia e carburante.

Utilizzo della metodologia Life Cycle Assessment combinata al modello RothC per valutare gli impatti ambientali in aziende vitivinicole a diverso regime di conduzione

A causa del riscaldamento globale, tutti i settori produttivi sono incentivati ad attuare strategie e tecnologie volte a ridurre le emissioni climalteranti. Per il settore agricolo, una gestione più sostenibile del suolo permetterebbe di rimuovere CO2 dall’atmosfera, stoccandola come C organico nel suolo. Il presente studio si pone l’obiettivo di quantificare gli impatti della produzione dell’uva e del vino imbottigliato dal punto di vista degli aspetti ambientali più rilevanti, approfondendo particolarmente il cambiamento climatico attraverso la metodologia Life Cycle Assessment (LCA). Inoltre, attraverso la determinazione delle dinamiche del C organico nel suolo mediante il modello RothC, lo studio cerca di capire se l'integrazione dei risultati di uno studio LCA con quelli del modello RothC possano fornire informazioni aggiuntive utili a un miglioramento della performance ambientale del prodotto agricolo. Il caso studio riguarda due aziende vitivinicole, situate in Emilia-Romagna che attuano due diverse tipologie di gestione (naturale e convenzionale). La metodologia LCA è stata applicata ad entrambi gli scenari selezionando i parametri metodologici più appropriati a seconda dello scenario in esame, e.g. i confini del sistema e l’unità funzionale, mentre, il modello RothC è stato applicato unicamente alla fase di coltivazione dell’uva. I risultati LCA mostrano le migliori prestazioni per la produzione dell’uva dell’azienda naturale per quasi tutte le categorie d’impatto, incluso il cambiamento climatico. Nella produzione del vino imbottigliato, la fase di coltivazione e quella di imbottigliamento risultano le più impattanti. I risultati di RothC evidenziano invece migliori prestazioni da parte dell’azienda convenzionale. L’integrazione dei risultati LCA con quelli di RothC rappresentano dunque un’operazione cruciale nel determinare quale sia l’effettivo impatto delle aziende agricole sul cambiamento climatico e come migliorarlo in futuro.