DIPARTIMENTO DI CHIMICA, MATERIALI E INGEGNERIA CHIMICA "GIULIO NATTA"

Energy, Safety and Environment

Energy

Nel settore energetico l’attenzione è rivolta verso lo studio di materiali e processi per la generazione e l’accumulo dell’energia, in particolare elettrochimici. L'attività è focalizzata verso lo studio di materiali funzionali per batterie tradizionali e di nuova generazione, per celle a combustibile e celle elettrolitiche, sviluppando anche metodologie per la caratterizzazione dei materiali e delle loro interfacce nelle condizioni operative. Vengono studiate le proprietà elettroniche, vibrazionali, chimiche e morfologiche di materiali innovativi e la loro applicazione in celle solari organiche e inorganiche, nei processi di cattura e riciclo di CO2 e nei vari sistemi per le energie rinnovabili.
Nel campo dei sistemi e dei processi industriali, le competenze sono volte all’efficientamento energetico, e all’integrazione e intensificazione dei processi che impiegano energie rinnovabili, in particolare quelle ottenute dalle tecnologie solari e geotermiche, allo sviluppo di modelli per l’economia circolare di biomasse e rifiuti e all’utilizzo di modelli fluidodinamici e cinetici dettagliati per sistemi reattivi, volti alla progettazione di reattori di gassificazione e pirolisi e sistemi di combustione a ridotto impatto ambientale.

 

Safety

Nel campo della sicurezza le attività riguardano sia la sicurezza industriale, sia la sicurezza ambientale, sia quella dei trasporti (con particolare riferimento al trasporto di merci pericolose). Le principali aree di ricerca riguardano: l’analisi quantitativa del rischio, con particolare riferimento all’identificazione di soluzioni progettuali ottimali sia dal punto di vista della sicurezza sia dal punto di vista della produttività, attraverso lo sviluppo di modelli e strumenti avanzati; la stima quantitativa delle conseguenze di eventi incidentali, fruendo anche di strumenti sviluppati nell’ambito della fluidodinamica computazionale; la ricostruzione di eventi incidentali, anche nell’ambito dell’ingegneria forense; la progettazione di impianti di ventilazione industriale e, più in generale, di misure di mitigazione del rischio, fruendo anche in questo caso di strumenti sviluppati nell’ambito della fluidodinamica computazionale; lo sviluppo di metodologie: per il monitoraggio ambientale e per la valutazione dell’impatto odorigeno di impianti nuovi o esistenti. Le attività includono la messa a punto di sistemi di monitoraggio al fine di garantire la sicurezza del patrimonio costruito, la predisposizione di tecniche di prevenzione dell’avanzamento del degrado, e l’implementazione di modelli di previsione per garantire la durabilità delle nuove costruzioni.

 

Environment

Nel settore ambientale, l’attività di ricerca è volta allo studio di sistemi di cattura e riutilizzo di CO2 tenendo conto che le tecnologie CCS (Carbon Capture and Storage) e CCU (Carbon Capture and Utilization) fanno parte integrante della strategia di decarbonizzazione prevista dall’Accordo di Parigi sul clima. Per la cattura di CO2, in particolare, si studiano nuove tecnologie e nuovi solventi (anche “green”). Inoltre, l'attività riguarda lo studio della formazione e del controllo di inquinanti ad alto impatto sull'ambiente e salute umana, quali particolato carbonioso, idrocarburi policiclici aromatici, NOx e SOx.
Il Dipartimento coordina un consorzio costituito da cinque università internazionali, nell’ambito del programma UniTwin dell’UNESCO 2017-2021, per promuovere la cooperazione mediante attività di formazione e di ricerca sul tema della Green Chemistry (“Green Chemistry Excellence from the Baltic Sea to the Mediterranean and Beyond”).