Mitigazione dei Cambiamenti Climatici

Codice: U3590
SSD: ICAR/03

L’insegnamento, che dà diritto a 9 crediti formativi, è a scelta autonoma dello studente e si tiene al II Semestre del I, II e III Anno del Corso di Studi. Viene svolto in 54 ore di lezione e 18 ore di esercitazione; l’attività didattica si svolge con lezioni frontali in aula, esercitazioni numeriche, applicazioni di laboratorio e seminari di esperti in materia. L’esame finale consiste in un colloquio orale.

Obiettivi formativi:

L’insegnamento mira a:

• fornire indicazioni sulle cause di natura antropica dei cambiamenti climatici;
• descrivere gli impatti dei cambiamenti climatici nei diversi comparti ambientali;
• fornire strumenti di simulazione e stima degli effetti a scala locale e globale;
• proporre soluzioni tecnologiche e gestionali per mitigare in modo sostenibile l’impatto dovuto ai cambiamenti climatici;
• presentare le misure e le normative in materia di prevenzione e mitigazione dei cambiamenti climatici.

Contenuti:

L’insegnamento permette di approfondire i diversi aspetti del problema globale dei cambiamenti climatici fornendo gli elementi necessari per la valutazione delle principali cause e dei maggiori impatti, nonché per l’impostazione di strategie e politiche all’avanguardia. In primo luogo, viene introdotta la problematica dei cambiamenti climatici attraverso la definizione dei concetti di rischio, incertezza, precauzione ed evidenza scientifica. Vengono, dunque, approfondite le basi fenomenologiche e le cause di natura antropica che possono portare ad un incremento delle emissioni di anidride carbonica (CO2) e altri gas clima-alteranti. Vengono analizzati nel dettaglio i cicli biogeochimici naturali dei principali elementi (carbonio, azoto e fosforo) e le inevitabili implicazioni di natura antropica su di essi. Viene illustrata la fenomenologia dell’effetto serra e vengono studiati gli effetti dei cambiamenti climatici sui diversi comparti ambientali (riscaldamento globale, desertificazione, approvvigionamento idrico e estremizzazione dei fenomeni atmosferici), fornendo gli strumenti matematici di simulazione che permettono di prevedere gli effetti a scala locale ed a scala globale. Vengono esaminati i metodi di stima delle emissioni dalle diverse tipologie di sorgenti e gli scenari emissivi redatti da diverse organizzazioni scientifiche. Vengono illustrati la Kaya identity, il Global Warming Potential e altri sistemi alternativi di valutazione del potenziale clima-alternate e di riscaldamento globale. Sono quindi presentate le strategie di mitigazione in diversi settori, quali quello dell’agricoltura, dei trasporti e della produzione di energie rinnovabili. Vengono illustrate nel dettaglio le stime di assorbimento della CO2 dai sistemi forestali e agricoli. Sono studiate tutte le tecnologie ad elevata sostenibilità ambientale esistenti basate su cattura e utilizzazione (carbon capture and utilization -CCU) e cattura e stoccaggio (carbon capture and storage -CCS) del carbonio presente nella CO2 al fine di minimizzare le emissioni clima-alteranti: produzione e riutilizzo agronomico di biochar, fermentazione di correnti gassose contenenti CO2 e monossido di carbonio (syngas, biogas e gas di scarico di centrali termoelettriche), ed immagazzinamento del carbonio in biopolimeri e proteine di origini microbiche. Vengono analizzate le recenti normative proposte a livello comunitario, nazionale e regionale. Si illustrano gli aspetti chiave del Protocollo di Kyoto, del Pacchetto Clima “20 20 20”, della Strategia Europea di Adattamento ai Cambiamenti Climatici del 2013, dell’Accordo sul clima di Parigi del 2015 e delle varie strategie di completa “decarbonizzazione” da intraprendere entro il 2050. Vengono, infine, indicati i diversi strumenti del mercato del carbonio e i sistemi di rendicontazione della riduzione delle emissioni.

Materiale didattico:

Dispense del corso e articoli scientifici opportunamente caricati sulla pagina internet dei docenti.