TITOLO TITLE. Analisi di affidabilità applicata a sistemi di produzione di fluidi dal sottosuolo. multifase FINANZ. GRANT.

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1 RESPONSABILE e TITOLO ALTRI PARTECIPANTI DURATA PREVISTA FINANZ. GRANT DESCRIZIONE SUMMARY PARTECIPANTI DICMA TITLE (Mesi) EXPECTED DEADLINE (Months) A ADROVER P. DE FILIPPIS N. VERDONE M SCARSELLA C. ALIMONTI M. LOMBARDI Caratterizzazione e modellizzazione degli oral thin film. Studio dei fenomeni caratteristici di rigonfiamento, erosione e rilascio del farmaco. Analisi di affidabilità applicata a sistemi di produzione di fluidi dal sottosuolo A PEDACCHIA 24 INTERNI Gli oral thin film (o OTF) sono film polimerici di spessore ¹m, bioerodibili, recentemente approvati dalla USP per la somministrazione farmacologica orale veloce. Si studiano i fenomeni caratteristici di rigonfiamento, erosione e rilascio, sul polimero e polimero + farmaco, e condizioni prossime a quelle di dissoluzione nel cavo orale. Prove invitro in cella microfluidica e modellizzazione con equazioni di trasporto e opportune condizioni al contorno. N. SCIARETTA 12 L obiettivo della ricerca è poter effettuare una valutazione della probabilità di successo della produttività di un pozzo avendo prefissato un obiettivo produttivo. Questo obiettivo è perseguito con gli strumenti dell analisi di affidabilità. C. ALIMONTI Sistema di monitoraggio e valutazione di emissioni di metano in perforazioni geognostiche D. BERARDI 12 Il sistema per la determinazione di gas metano nel corso della perforazione di fori esplorativi consiste in un dispositivo di raccolta dei fluidi di perforazione che consente la separazione dei gas trasportati in superficie. Il dispositivo è corredato da un insieme di sensori per la misura del metano e valutare il livello di emissività. Quest ultima valutazione viene effettuata in continuo su tutta la lunghezza di foro consentendo di caratterizzare le formazioni attraversate. C. ALIMONTI Geotermia e geoscambio A. GNONI come fonte energetica sostenibile. E. SOLDO C. ALIMONTI Sviluppo di un sistema di D. BOCCHETTI misura della portata D. BERARDI multifase 12 INTERNI La ricerca parte dalle precedenti ricerche sul geoscambio e geotermia a bassa entalpia. Sul geoscambio si sta approfondendo la modellizzazione dello scambio termico ai fini progettuali di sonde geotermiche. La nuova linea di ricerca che si affianca è sulla geotermia a media-alta entalpia. Si è stabilita una collaborazione con l Università di Clausthal con la quale si studia il riutilizzo di pozzi petroliferi abbandonati. Oltre a tale linea di ricerca si sta sviluppando la modellizzazione di uno scambiatore in foro che dovrebbe consentire di produrre energia senza il prelievo di fluido e quindi riducendo l impatto ambientale. 36 ESTERNI Il presente progetto è la prosecuzione di ricerche avviate da più di dieci anni nel settore. In particolare si sono sviluppati e messi a punto di una serie di prototipi. Alcuni si questi sono installati su dei pozzi a terra nel territorio italiano nel corso della collaborazione sviluppata con eni. Attualmente lo studio si concentra nello sviluppo di sistemi di misura integrati che prevedono sistemi multisensore..

2 C. ALIMONTI/M. LOMBARDI G. ROSSI N. SCIARRETTA Risk analisys, risk assessment and evidencebased feedback. NO DEADLINE L attività si struttura nella analisi sistemica della sicurezza nelle fasi di pianificazione, gestione e controllo delle attività tecnologiche e organizzative proprie del processo produttivo e si struttura in: 1. determinazione quantitativa del rischio del sistema progettato / esistente nelle specifiche di: a. danno atteso, in costo economico equivalente, nel ciclo di vita dell impianto, c. rischio sociale e rischio individuale per addetti e per presenti, rischio d area e ambientale; 2. analisi della sostenibilità economica e sociale del rischio; 3. determinazione delle affidabilità proprie del sistema tecnologico (in termini di Safety Integrity Level caratteristici dei componenti e del sistema) e stima dell affidabilità del sistema complesso tecnologico e organizzativo. M.C. ANNESINI F. GIRONI Produzione di idrogeno mediante processi di steam reforming. ESTERNI M.C. ANNESINI Processi di produzione di idrogeno mediante cicli termochimici a bassa temperatura. INTERNI M.C. ANNESINI Processi di depurazione e upgrading del biogas. ESTERNI M.C. ANNESINI Degradazione biologica di composti xenobiotici. INTERNI M.C. ANNESINI Sviluppo di processi di detossificazione per organi artificiali o dispositivi di supporto biomedicali. INTERNI BARTULI C. T. VALENTE M.VALENTE C. LUPI S. NATALI Rivestimenti autolubrificanti applicati mediante termodeposizione assistita da iniezione liquida. F. SARASINI L. ZORTEA 24 INTERNI E stato progettato un sistema di termodeposizione ibrido tra un APS convenzionale ed un Suspension Plasma Spray (Secondary Suspension Injection System), con l obbiettivo di depositare rivestimenti costituiti da una matrice convenzionale (ceramica, metallica o metalloceramica) contenenti quantitativi modulabili di fasi secondarie termosensibili, quali materiali nanostrutturati o lubrificanti solidi. Nel presente progetto si intende completare la realizzazione del sistema citato e procedere alla produzione di rivestimenti autolubrificanti compositi a matrice metalloceramica resistente ad usura (WC-17%Co), contenenti diverse tipologie di lubrificanti solidi (grafite, in varie granulometrie, e dicalcogenuro, MoS2 o WS2). D. PILONE

3 J. TIRILLO F. MARRA C. BARTULI T. VALENTE J. TIRILLO Materiali ablativi carbonfenolici a bassa densità: messa a punto e ottimizzazione mediante dispersione di nano cariche. G. PULCI 24 INTERNI 1. Messa a punto, produzione e caratterizzazione di un materiale ablativo a bassa densità (composito carbonio/resina polimerica) in grado di rispondere a requisiti termici e meccanici specifici che lo rendano idoneo all'impiego in una missione di rientro spaziale. 2.Miglioramento della performance del materiale composito mediante la dispersione di nanocariche nella fase resinosa. M. BONICELLI F. RAIMONDI Caratterizzazione termodinamica e cinetica di sistemi di interesse in campo biotecnologico. 24 INTERNI Impiego delle tecniche DSC e SSDSC per lo studio termodinamico e cinetico di liposomi e lipoplessi. Tali tecniche sono implementate dalla FRET, dalla SF, dal DC. Misure calorimetriche e termomeccaniche finalizzate alla determinazione della completa struttura del tropocollagene. Analisi termica su leghe a memoria di forma utilizzate in ambito biomedico come stent e/o attuatori. Thermodynamic and kinetic characterization of systems in biotechnology. Use of DSC and SSDSC techniques for the termodynamic and cinetic study of liposomes and lipoplexes. These techniques are implemented by FRET, SF and DC. Calorimetric and thermomechanical measurements aimed at the determination of the complete structure of tropocollagene, Thermal analysis of shape memory alloys (SMAs) used in the biomedical field as stents and/or actuatores. G. BONIFAZI S. SERRANTI Progetto Europeo (FP7) W2Plastics : Separazione Mediante Liquidi Densi Magnetici e Tecniche Ultrasoniche di Controllo per la Produzione di Poliolefine di Alta Qualità a Partire da Prodotti di Rifiuto EU Project W2Plastics : Magnetic Sorting and Ultrasound Sensor Technologies for Production of High Purity Secondary Polyolefins from Waste L. D ANIELLO V. LUCIANI 48 mesi Esterno External European Union EU FP7-ENV Collaborative project n Scopo del progetto è sviluppare una tecnologia di separazione delle varie tipologie di poliolefine dai materiali contaminanti come gomma, legno, alluminio, vetro e spugna, naturalmente presenti nei rifiuti derivanti dalla frantumazione di automobili o da costruzione e demolizione degli edifici oltre che domestici e di ottenere due flussi di prodotti puri: il polietilene (PE) e il polipropilene (PP). Il ruolo del DICMA è quello di caratterizzare i campioni di PP e PE attraverso tecniche multi- ed iperspettrali al fine di sviluppare algoritmi di classificazione e metodologie di controllo di qualità al fine di certificare i prodotti. Aim of the project is to develop a technique allowing the separation of the different polyolefins form contaminants (i.e. rubber, wood, aluminum, glass, foam, etc.) that are commonly present in solid waste products resulting from automotive shredder residue, construction and demolition waste as well as household waste. In addition two pure products will be obtained: polyethilene (PE) and polypropilene (PP). The main role of DICMA inside the project is to perform a full characterization/recognition of PP and PE adopting multi- and hyper-spectral imaging based techniques, in order to develop classification algorithms and innovative quality control logics to certify products.

4 G. BONIFAZI S. SERRANTI / Progetto Europeo (FP7) C2CA : Tecnologie Avanzate per la Produzione di Cemento ed Aggregati derivanti dagli scarti da costruzione e demolizione EU Project C2CA : Advanced Technologies for the Production of Cement and Clean Aggregates (CONCRETE) from Construction and Demolition Waste R. PALMIERI 48 mesi Esterno External European Union EU FP7-ENV Collaborative project n La ricerca mira a sviluppare tecnologie innovative in grado di consentire il controllo automatico della qualità del materiale derivante dalla demolizione degli edifici ai fini del loro riciclo. La principale attività del DICMA è quella di eseguire analisi multispettrali ed iperspettrali dei vari costituenti, principalmente gli aggregati da reimmettere nel ciclo di produzione degli aggregati vergini, al fine di sviluppare algoritmi di classificazione per una certificazione di qualità del prodotto (assenza di contaminanti come legno, plastica, mattone, gesso, metalli, vetro, ecc.). Si occupa anche di effettuare la caratterizzazione morfologica, morfometrica e di composizione della polvere prodotta durante la demolizione. The research is addressed to develop innovative technologies enabling to perform an automatic quality control of waste materials resulting from building demolition. Main role of DICMA, inside the project, is to perform multi- and hyper- spectral imaging analysis on the different materials constituting waste demolition products and to develop classification algorithms, for clean recycled aggregates quality assessment. DICMA also takes care to assess morphological and morphometrical dust characteristics, produced during demolition, in order to optimize both demolition actions and airborne dust caption processes. G. BONIFAZI S. SERRANTI Progetto GraniMix V. Studio e caratterizzazione GIANCONTIERI di un prodotto (GraniMix ) risultante da processi di trattamento termico di fluff, al fine del suo reimpiego come materia prima secondaria. 12 mesi Esterno External Studio per l utilizzo del GraniMix, denominazione commerciale di un materiale derivante dalla frantumazione dei rottami ferrosi e veicoli fuori uso considerato come materia prima secondaria ai sensi del comma 2 dell art. 181 bis del d. Lgs 152/06, opportunamente miscelato con materiali naturali al fine del suo utilizzo in campo edilizio.. Study to utilise GraniMix, commercial material resulting from thermal processing of fluff (i.e. automotive car shredded residues) and actually certified as secondary raw material (comma 2, art. 181 DL 152/06), mixed together with natural raw materials in order to be utilised in civil industrial sector (i.e. re-mixed and ready to use products). Project GraniMix Study and characterization of a product (GraniMix ) resulting from fluff

5 G. BONIFAZI S. SERRANTI thermal processing in order to reutilise it as secondary raw material Progetto Electronic Scrap Sorting Project Electronic Scrap Sorting F. POTENZA 36 mesi Interno (Dottorato di Ricerca) Internal La ricerca è orientata a definire delle procedure di sorting in grado di operare una selezione, in base alle loro caratteristiche di composizione, delle particelle risultanti da azioni di comminuzione condotte su materiali di scarto dell indutria elettronica (RAEE) con particolare riferimento alle schede madri dei PC. Per il raggiungimento di tale scopo vengono utilizzate tecniche basate su analisi alla fluorescenza X (XRF) ed techniche di HyperSpectral Imaging (HSI). Research activity is addressed to define sorting procedures finalized to operate a selection of the particles, resulting from comminution action applied to electronic industry end-of-life products (WEEE) according to their composition. The study was specifically addressed to products resulting from PC mother board milling. To reach the previous mentioned goal, X- Ray Fluorescence (XRF) and HyperSpectral Imaging (HSI) based techniques are applied. G. BONIFAZI S. SERRANTI Progetto NanoMorph Caratterizzazione morfologica e morfometrica di nanoparticelle Project NanoMorph Nano-particles morfological and morphometrical characterization R. MADDALONI 12 mesi Interno Internal Studio per la caratterizzazione morfologica e morfometrica di nano-particelle e degli aggregati risultanti. Lo studio viene condotto utilizzando tecniche avanzate di caratterizzazione basate sulla acquisizione di immagini digitali attraverso microscopia elettronica (SEM e/o TEM) e la loro successive elaborazione utilizzando tecniche di analisi frattale e/o di analisi di Fourier dei loro contorni. Lo studio è condotto su nano-particelle/aggregati di grafene. Study to perform a morphological and morphometrical characterization of nano-particles and resulting aggregates. The study is carried out utilizing advanced characterization techniques based on digital images acquisition utilising electron microscopy (SEM e/o TEM) and their further analysis adopting Fractal and/or Fourier identified domains (i.e. single and/or nanoparticles aggregates) analysis. The study is carried out of graphene based products. G. BONIFAZI S. SERRANTI Progetto PROSIT Sviluppo di tecnologie avanzate per il rilevamento dello stato di salute dei vigneti Project PROSIT Development of L. D ANIELLO V. LUCIANI 18 mesi Esterno External Finanziamento Regionale FILAS-CR Azione di ricerca finalizzata alla realizzazione di una strumentazione di monitoraggio mobile (in grado di muoversi tra i filari della vite) basata sulla tecnologia iperspettrale, in grado di ricavare informazioni dall analisi delle foglie di vite circa le condizioni vitali delle piante. Tale strumento sarà associato ad un architettura integrata hardware (HW) e software (SW) in grado di catturare e gestire spettri in forma digitale, restituendo all utente dati che permetteranno di valutare lo stato di salute della pianta. Research action finalized to realize a mobile analytical unit, able to move in a wine yard and based on hyperpspectral technology, capable to perform, starting from vitis vinifera leaves images collection, a full characterization of the status of the plant in respect of possible pathologies, that can negatively affect plant and grapes correct growth. An integrated

6 advanced technologies for vitis vinifera pathologies early detection HW&SW architecture will be specifically developed. M. BRAVI A. CHIANESE M.P. PARISI M. STOLLER Produzione di nutraceutici, biomasse e biocommodity da acque di vegetazione delle olive. Production of nutraceuticals and biocommodities from olive wastewaters. A. CICCI J. R. NJIMOU 24 INTERNI La ricerca ha l obiettivo di mettere a punto processi innovativi per la valorizzazione dei reflui oleari mediante la produzione di nutraceutici e biocommodities in modo non convenzionale attraverso lo sfruttamento combinato di tecniche fisiche, chimico-fisiche e biotecnologiche. Aim of this research is devising novel processes for valorising olive wastewaters by the combined exploitation of physical, chemical and biotechnological techniques. The target products range from nutraceuticals to biocommodities. M. BRAVI P. DE FILIPPIS M SCARSELLA N. VERDONE Sviluppo di fotobioreattori per la produzione massiva di cianobatteri e microalghe. Novel photobioreactor designs for the mass production of microalgae and cyanobacteria. B. DE CAPRARIIS A. CICCI M. MORONI (DICEA) 24 INTERNI La ricerca ha l obiettivo di sviluppare fotobioreattori dalla configurazione flessibile, di basso costo, capaci di massimizzare l efficienza fotosintetica minimizzando i consumi energetici per la produzione massiva di microalghe e cianobatteri destinata a molteplici applicazioni con diverso valore aggiunto (prodotti farmaceutici, nutraceutici, alimentari, energetici; applicazioni per il risanamento ambientale), anche in collaborazione con altre Istituzioni. Aim of the research is developing novel flexible-configuration and low-cost photobioreactors, capable of maximising the photosynthetic efficiency, well suited to the mass production of microalgae and cyanobacteria for diversified targets (energy, food, nutraceutical and pharmaceutical products; bioremediation applications). This research is in collaboration with other Institutions. M. BRAVI M. STOLLER M.P. PARISI Sistemi di bioraffinazione di biomasse per la produzione simultanea di frazioni edibili e mangimi, frazioni energeticamente valorizzabili, biocommodities e biomateriali. A. CICCI 24 INTERNI La ricerca ha la finalità di mettere a punto metodologie innovative di bioraffinazione di biomasse, microbiche e non, mediante l impiego di tecniche innovative di promozione dell estraibilità delle biomasse, solventi innovativi a polarità modificabile e al loro uso combinato. Aim of this research is setting up novel (microbial and lignocellulosic) biomasses by resorting to novel extraction-promotion techniques, novel switchable polarity solvents and to their combined and time-tuned use. Bimass biorefining systems for the simultaneous production

7 M. BRAVI A. CHIANESE M. STOLLER R. BUBBICO B. MAZZAROTTA M. PARISI A.CHIANESE of edible/feed fractions, bioenergetic fractions, biocommodities and biomaterials. Metodi innovativi di progettazione dei sistemi di separazione a membrana e il controllo del loro sporcamento. Novel Methodologies for Membrane Separation System Design and Fouling Control Analisi sperimentale del comportamento di nanofluidi per sistemi di scambio termico ad alta efficienza 24 INTERNI La ricerca ha l obiettivo di mettere a punto metodi innovativi per la progettazione di moduli e di sistemi a membrana finalizzati alla riduzione dei costi capitale e dei costi di gestione dei sistemi di separazione a membrane attraverso gli strumenti della sperimentazione (tra i quali la sperimentazione fattoriale e l analisi post-mortem) e della modellazione (tra i quali la fluidodinamica computazionale). This research activity aims at devising novel methods for reducing capital and operating costs of membrane separation systems, by using experimental methods (among which factorial experimentation and post-mortem analysis) and modelling methods (among which computational fluid-dynamics) 12 INTERNI Il progetto si focalizzerà sulla valutazione dell'efficienza di sistemi di scambio termico innovativi mediante l'impiego di nanofluidi. I dati di letteratura finora disponibili riguardano principalmente le caratteristiche termo-fisiche delle sospensioni di nanoparticelle prodotte, prevalentemente in condizioni stazionarie. Molti meno dati, e spesso di segno contrastante, sono disponibili sull'efficienza di scambio in condizioni reali, usualmente di convezione forzata. In questo progetto verranno testate proprio condizioni di funzionamento realistiche attraverso prove in un impianto sperimentale appositamente costruito. Verrano prese in considerazione diverse tipologie di nanofluido per valutare il miglioramento del coefficiente di scambio termico e la sua dipendenza dai principali parametri operativi. Ulteriore aspetto che verrà investigato, di grande importanza da un punto di vista pratico, riguarda il comportamento del fluido dal punto di vista di eventuali effetti collaterali di erosione e/o corrosione, teoricamente improbabili ma mai verificati sperimentalmente. I risultati ottenuti saranno sottoposti ad accurata analisi per individuare eventuali condizioni chimico-fisiche e/o fluidodinamiche che possano favorire l'insorgenza di tali effetti negativi. Sebbene solitamente trascurati in letteratura, questi fenomeni rivestono un ruolo determinante nella valutazione della fattibilità tecnica dei sistemi di scambio termico in questione. R. BUBBICO Analisi teorica delle modalità di scambio termico tra liquidi e PCM e studio parametrico delle principali variabili in gioco significative ai fini dell efficienza di scambio e accumulo 4 ESTERNI

8 termico. A. CAPPELLI G. SIMONI Biowaste and algae knowledge for the production of 2nd generation biofuels (FP7 energy 2009) RENDA GIGLI 48 ESTERNI INTERNI The Project aims to develop an innovative system for the treatment of biowaste and use of GHG emissions to produce biofuels, using macroalgae as a catalyser, in a multidisciplinary approach. The final goal of the process is to be able to treat biowaste with high nitrogen content and use GHG emissions, while producing a purified biogas through anaerobic fermentation ofmacroalgae. Due to their ability to grow in an environment with high concentrations of nitrogen (to increase productivity) and their high carbohydrate content, macroalgae allow an environmentally friendly and cost-efficient production of biogas. A. CAPPELLI G. SIMONI Trattamento e valorizzazione energetica delle acque di vegetazione attraverso sistemi a membrana e di digestione anaerobica nel comune di Lamezia Terme. RENDA 8 ESTERNI Lo smaltimento dei reflui oleari, meglio conosciuti come Acque di vegetazione (AV), rappresenta uno dei maggiori problemi dell'agroindustria, specialmente in regioni ad elevata vocazione olivicola quali Puglia e Calabria. Queste, pur non contenendo sostanze tossiche, sono considerate refluo a tasso inquinante fra i più elevati nell ambito dell industria agroalimentare per la presenza di composti ad attività biostatica, quali in particolare i polifenoli. Il trattamento delle acque di vegetazione delle olive è molto difficoltoso a causa dell alto contenuto di materiale organico (COD, BOD) e del fatto che la loro produzione è concentrata nel periodo della raccolta dei frutti (dalla metà di ottobre fino a gennaio/fine febbraio) e non è distribuita nell arco dell anno. Il processo proposto si basa principalmente sull'impiego di tecnologie di membrana che permettono il frazionamento delle componenti chimiche delle A.V. al fine di recuperare prodotti fermentescibili da inviare a digestione anaerobica. A. CAPPELLI G. SIMONI Verifica delle capacità fitodepurative di coltivazioni oleaginose in terreni contaminati da metalli pesanti (PRIN 2008) 24 ESTERNI INTERNI Il progetto consiste nel monitoraggio di coltivazioni di biomasse convenzionali (oleaginose e non: colza, girasole, vetiver) in serra e in campo, su terreni contaminati da metalli pesanti della valle del Sacco (provincia di Frosinone) con l obiettivo di verificare le capacità fitodepurative delle biomasse al fine di consentire una riconversione dell attività agricola a scopo alimentare, ora interdetta, in attività agroenergetiche. M. CAVALLINI S. NATALI Danneggiamento a fatica di materiali metallici. Fatigue damaging of metallic materials L. ZORTEA L. GIANNI 24 PRIN 2009 Studio dei meccanismi di nucleazione e crescita di cricche di fatica in materiali metallici, con particolare riferimento alle ghise sferoidali. Study of the mechanisms of fatigue cracks nucleation and growth in metallic materials, with reference to ductile cast irons. M. CAVALLINI C. LUPI Trattamenti superficiali sul Titanio. Titanium surface treatments L. ZORTEA 24 INTERNI Studio dei parametri elettrochimici per modificare il colore delle superfici di titanio per uso architettonico. Study of the electrochemical parameters useful to modify the colours of titanium surfaces for architectonical uses. M. CAVALLINI Danneggiamento L. GIANNI 12 INTERNI Studio dei fenomeni corrosivi occorrenti su leghe bicomponenti rame-stagno esposte in

9 P. DE FILIPPIS N. VERDONE M. SCARSELLA manufatti metallici in ambiente urbano. Metallic artifacts damaging in urban environment Modellizzazione della cinetica di combustione e gassificazione dei combustibili solidi B. De Caprariis 36 INTERNI ESTERNI ambiente urbano e marino. In laboratorio questi ambienti sono riprodotti tramite la vaporizzazione di soluzioni di pioggia acida e spray marino in una camera nella quale sono state studiate le dinamiche di diffusione e deposizione dei vapori immessi. La temperatura, l umidità, il volume di soluzione vaporizzato e il ph delle soluzioni sono selezionati in modo da indagare l influenza dei singoli fattori e della loro combinazione sul degrado delle leghe bronzee. Study of the corrosion of copper tin alloys exposed to urban and maritime environments. Such environments have been reproduced in laboratory by means of acid rain vaporization and maritime spray in a chamber. Temperature, humidity, volume of vaporized solutions and ph have been chosen in order to evaluate the influence of each factor and their synergic effects on the bronze surfaces degradation. Lo sfruttamento energetico dei combustibili solidi, quali carboni e biomasse, nei processi di combustione e gassificazione è in continuo aumento. Il nostro gruppo si occupa dello sviluppo di modelli cinetici volti a stimare i valori ottimali dei parametri che governano il processo: temperatura, pressione e composizione della miscela comburente. Vengono analizzati separatamente il processo di liberazione di sostanze volatili (pirolisi), e di combustione/gassificazione del residuo solido. I modelli sono supportati da prove sperimentali, effettuate con una bilancia termogravimetrica e con un reattore tubolare per la misura dei gas prodotti. P. DE FILIPPIS N. VERDONE M. SCARSELLA P. DE FILIPPIS N. VERDONE M. SCARSELLA Ottimizzazione della produzione di composti C4 Gassificazione di biomasse e rifiuti 24 ESTERNI B. De Caprariis 36 ESTERNI La gassificazione di biomasse e rifiuti è un processo che sfrutta fonti energetiche rinnovabili per la produzione di energia. Con tale processo si ottiene un gas combustibile formato principalmente da monossido di carbonio e idrogeno. Nei nostri laboratori è presente un impianto sperimentale di gassificazione costituito da un reattore up-draft seguito da un unità di reforming. Obbiettivo principale dello studio è l ottimizzazione dei parametri che controllano il processo quali composizione della miscela comburente (rapporto aria/vapore), dimensioni delle particelle e temperatura. Stiamo inoltre studiando metodi per la purificazione del gas uscente dal particolato e dal residuo liquido (tar) che si viene a formare durante il processo. L. DI PALMA E. PETRUCCI Valutazione sperimentale di un processo innovativo per la rimozione dell azoto da fanghi di processi anaerobici Experimental evaluation of a process including microbial fuel cell for D. MANCINI C. VARRONE 36 INTERNI/ESTER NI Internal/external In questa ricerca viene proposto lo studio e la realizzazione di un processo innovativo per la rimozione dell azoto da fanghi digeriti provenienti dal trattamento di scarti agro-industriali e liquami zootecnici. Il processo prevede l utilizzo di celle a combustibile microbiche prive sia di membrana che di mediatore. A seguito di prove batch di caratterizzazione e di ottimazione del processo, la ricerca si pone come obiettivo quello di progettare e realizzare un prototipo in scala di laboratorio in modo da giungere ad una unità tale da poter essere utilizzata sia standalone, che per il repowering di impianti esistenti. The final product (digestate) from biogas power plant is a nutrient-rich sludge produced by anaerobic digestion and commonly used as a fertiliser. According to the EU Directive

10 nitrogen removal from digestates of anaerobic treatment of livestock manure and agricultural wastes 91/676/CE, treatment of digestate may be mandatory prior its sparging over soil in order to reduce the impact that nitrogen has on the natural environment. The main objective of the research will be to verify the effectiveness of an MFC based reactor in nitrogen reduction from digestates of anaerobic treatment of livestock manure and agricultural wastes. The reactor has been designed and realized to the scope, on the basis of previous experiments performed at our laboratory, and it is constituted by an anaerobic anodic chamber followed by an aerobic cathodic stage and a final anoxic stage. In this way, in the reactor the cycle of carbon and nitrogen and the direct electrical energy production, will occur simultaneously, by coupling the MFC with a post itrification ended biomass reactor. L. DI PALMA R. BUBBICO P. RUSSO Biotecnologie per lo sviluppo sostenibile: aspetti ambientali e di sicurezza Environmental and Safety Aspects of Integrated BioRefineries (IBR) D. ACCARDI 24 ESTERNI External Lo scopo del presente lavoro, finanziato dal Centro Nazionale per la Prevenzione e Controllo delle Malattie (CCM) del Ministero della Salute, è fornire uno strumento per lo sviluppo trasparente di norme di sicurezza proattive da adottare nelle bioraffinerie. Lo studio prevede una partnership con le principali realtà italiane leader nazionali ed internazionali nel settore della produzione della bio-plastica Si provvederà ad una analisi dettagliata delle principali operazioni di processo che si svolgono nelle bioraffinerie attualmente attive in Italia, evidenziandone l impatto ambientale e i rischi in materia di sicurezza. Facendo riferimento in via preliminare ai principali insediamenti industriali che producono biopolimeri o biochemicals, l analisi effettuata ha come obiettivo quello di individuare le operazioni che presentano le maggiori criticità, in vista di fornire uno strumento per lo sviluppo di norme di sicurezza proattive all interno di tutti i siti industriali, anche di natura diversa. An IBR is a structure (or a network of systems) that integrates both biomass conversion processes and equipment to produce biofuels, energy and/or chemicals. In this perspective it is desirable the creation of an industrial concept ''bio-cluster", in which the exchange of material (flows) between different companies are promoted to transform a residue downstream of a plant in an up-stream of raw material for another industry. Although the environmental and health risks posed by these new realities are expected to be lower than with traditional chemical and petrochemical plants, there is still a lack of information about safety aspects of these new generation plants. The goal of the study is to analyze, by also using simulation software, the different step of the main biorefinery processes active in Italy (i.e. bioplastics and biochemicals production) to highlight the environmental impact and the aspects related to health and safety. The aim of the present work is providing a tool for transparent development of proactive safety standards and it is a part of the project funded by the National Centre for Disease Prevention and Control (CCM) of the Italian Ministry of Health. L. DI PALMA Bonifica di terreni e/o sedimenti contaminati: D. MANCINI 24 ESTERNI External Nell ambito della tematica sono attive diversi sperimentazioni, alcune delle quali finanziate da enti esterni, che hanno come obiettivo quello di mettere a punto processi di estrazione che

11 E. PETRUCCI processi di estrazione di contaminanti organici ed inorganici mediante lavaggio con agenti chelanti. Polluted soil and sediment remediation: organics and heavy metals extraction by surfactant enhanced washing M.T. GUEYE abbiano da una latouna elevata efficienza di decontaminazione, dall altro non alterino in maniera significativa e potenzialmente dannosa le caratteristiche chimico-fisiche della matrice. In particolare, in presenza di contaminazione sia organica che inorganica, è in fase di sperimentazione l impiego di agenti estraenti non tossici e biodegradabili. Questi ultimi, sia pur in genere meno efficaci dei composti di sintesi, possono rappresentare una valida alternativa quando l impiego di sostanze tossiche è proibito, e, a maggior ragione, quando il processo di estrazione rappresenta un pretrattamento nei confronti di un successivo trattamento biologico. In this field several researches are active, partly funded by external agencies. The main aim of the researches is to set up and tests both at lab scale and pilot scale, innovative washing processes (even electro-assisted) for the remediation of soil and sediments polluted by heavy metals and/or organics. The processes should ensure a high clean-up rate, avoiding a significant alteration of soil quality, in the view of reusing of the treated material. In particular, in the presence of a simultaneous contamination by both heavy metals and organics, the use of bio-surfactants coupled to bioremediation is tested as a na alternative to the most common used synthetic products. F. FELLI C. LUPI G. SAVIANO A. BROTZU M. FERRINI Sensori in fibra ottica per C. VENDITTOZZI 24 ESTERNI il controllo e la caratterizzazione del sistema di filtri zeolitici e metallici su miscele di gas e soluzioni acquose. Fibres optic sensors for monitoring and characterization of zeolitic and metallic filters system used for gas mixture purification and aqueous solutions. INTERNI Partendo dai risultati di una precedente attività di ricerca svolta presso l esperimento, CMS (Compact Muon Solenoid) dell'lhc (Large Hadron Collider) del CERN di Ginevra, che ha portato ad un brevetto, vengono ora ulteriormente sviluppati sensori in fibra ottica, da utilizzare come sensori integrati per il monitoraggio sia dei filtri che dei gas e anche di soluzioni acquose per il rilevamento di sostanze presenti in soluzione. Staring from a previous collaboration on the CMS experiment (Compact Muon Solenoid) at the LHC (Large Hadron Collider) in CERN (Ceneva, CH), Optical fiber sensors were developed to be used as integrated sensors for monitoring the filters, the gas mixture and also aqueous solutions for the detection and measurement of present substances. F. FELLI C. LUPI D. PILONE G. SAVIANO A. BROTZU Realizzazione di miniconnettori per sensori in fibra ottica inglobati in strutture composite Micro-connector development for optical fiber sensors embedded in composite structures. C. VENDITTOZZI 24 INTERNI Il progetto, che ha visto la realizzazione ed il brevetto di un micro-connettore magnetico di nuova concezione, si pone come obbiettivo l ottimizzazione di sistemi di connettorizzazione per i sensori in fibra ottica, in particolare quando vengono inglobati all'interno di componenti strutturali per la produzione di smart structures' (strutture in grado di auto-monitorare in tempo reale ed in modo continuativo il proprio stato strutturale). The project, which has seen the design and patenting of a newly developed magnetic microconnector, has the aim of optimizing connecting systems for fiber optic sensors embedded within structural components of 'smart structures'. F. FELLI Realizzazione di C. VENDITTOZZI 24 INTERNI Il progetto si pone come obbiettivo la realizzazione di sistemi di rivestimento metallico su fibra

12 C. LUPI D. PILONE A. BROTZU S. NATALI rivestimenti metallici su fibre ottiche e su sensori in fibra ottica Development of metallic coating on optical fibers and optical fiber sensors L. ZORTEA ottica con varie tecniche (colata, hot deeping, electroless plating, elettrolisi, PVD) per funzionalizzare le fibre ottiche per molteplici applicazioni nel campo di temperature da criogeniche fino a molto elevate. The project has as its objective in the creation of metallic coating systems for optical fiber with various techniques (casting, hot deeping, electroless plating, electrolysis, PVD) in order to functionalize the optical fibers for multiple applications in the field of both cryogenic and very high temperature. M. GUARASCIO M. LOMBARDI 12 ESTERNI Modelli assicurativi ed indicatori di incidentalità ed infortunistica sul lavoro con riferimento all utilizzo delle banche dati di settore e alle tecnologie di sicurezza: banche dati e calcolo preliminare degli indicatori per il settore costruzioni. R. LAVECCHIA G.B. FESTA F. MEDICI L. PIGA M.L. SANTARELLI Recupero di composti funzionali con attività antiossidante da scarti agro-industriali. M. FIDALEO Rita PETRUCCI 36 INTERNI Oggetto della ricerca è l ottenimento di prodotti ad alto valore aggiunto, principalmente estratti fenolici, da scarti agro-industriali (residui della lavorazione industriale del pomodoro, del carciofo, dei frutti di bosco e fondi di caffè). Le tecnologie impiegate si basano sull utilizzo di miscele di solventi organici o sull impiego di enzimi idrolitici capaci di degradare il tessuto vegetale di cui è costituito lo scarto. Gli estratti ottenuti sono caratterizzati per valutarne il contenuto di composti funzionali ed il potere antiossidante. Viene anche studiato il possibile riutilizzo del residuo solido dell estrazione come materiale adsorbente o per produrre pellet da riscaldamento. A. ZUORRO R. LAVECCHIA M.L. SANTARELLI A. ZUORRO Attività antibatterica e anti-quorum sensing del miele. M. FIDALEO M. PANOZZO 24 ESTERNI La ricerca è rivolta alla valutazione delle proprietà antibatteriche di mieli italiani di diversa origine botanica e provenienza territoriale. Lo studio viene condotto su microrganismi modello di tipo Gram-positivo e Gram-negativo nonché su ceppi batterici antibiotico-resistenti provenienti da isolati clinici. Si valuta anche la capacità dei mieli, singolarmente o in miscela, di interferire con il sistema di comunicazione batterica noto come quorum sensing. Un ulteriore oggetto dello studio è lo sviluppo di preparati a base di miele per il trattamento di lesioni cutanee o ferite infette. R. LAVECCHIA A. ZUORRO Proprietà antivirali e antiproliferative del metilgliossale. M. FIDALEO C. GIORGI F. GRASSO S. MOCHI 24 INTERNI Nell ambito di una collaborazione con l Istituto Superiore di Sanità, si sta valutando il possibile impiego del metilgliossale, una chetoaldeide presente in numerosi alimenti e nel nettare di alcuni fiori, come agente antivirale. L attenzione è rivolta, in particolare, all effetto del metilgliossale sul papilloma virus umano (HPV). Lo studio viene condotto su linee cellulari tumorali HPV positive (SiHa, CaSki, HeLa) e negative (C33A). I risultati sono confrontati con quelli derivanti dal trattamento con curcumina, un principio attivo naturale con riconosciuta attività anti-hpv. R. LAVECCHIA E. PETRUCCI Degradazione fotoossidativa di composti M. FIDALEO 24 INTERNI La ricerca è incentrata sullo studio cinetico e modellistico di un processo foto-ossidativo avanzato basato sull impiego combinato di radiazioni UV-C (254 nm) e di acqua ossigenata. Gli inquinanti esaminati comprendono coloranti sintetici utilizzati dall industria tessile

13 A. ZUORRO inquinanti. (azocoloranti) e agenti antimicrobici a lunga persistenza nell ambiente (cloramfenicolo e triclosan). La sperimentazione viene condotta secondo le metodologie DOE e di analisi della superficie di risposta per valutare l effetto delle principali variabili di processo (dose radiante, concentrazione di acqua ossigenata, ph, durata del trattamento) sulla rimozione degli inquinanti. R. LAVECCHIA A. ZUORRO Inclusione di composti 24 INTERNI La ricerca ha per oggetto l inclusione di composti idrofobici con attività antimicrobica, come il bioattivi in ciclodestrine. triclosan e il cloramfenicolo, in ciclodestrine modificate per aumentarne la solubilità in sistemi M. FIDALEO acquosi. La preparazione dei complessi avviene mediante tecniche di dry o wet kneading ed è seguita dalla loro caratterizzazione per determinarne la stechiometria e la stabilità. Si valuta anche la possibilità di utilizzare questi complessi per produrre preparati farmaceutici a base acquosa, quali colliri e gel idroalcolici, dotati di attività antibatterica. F. LA MARCA Sviluppo di un sistema di processo integrato di separazione idraulica e rilevazione/analisi iperspettrale al fine di ottimizzare l efficienza di separazione nel riciclo delle materie plastiche. Development of an integrated process for hydraulic separation and detection / hyperspectral analysis in order to optimize separation efficiency in plastics recycling L. SHINDLER E. LUPO 24 INTERNI Il sistema integrato proposto si pone l'obiettivo di recuperare materie prime secondarie plastiche di elevata qualità, attraverso un processo efficiente e completamente automatizzato. Il progetto si articola in tre fasi Nella prima, si analizzerà la possibilità di separazione con il separatore idraulico Multidune di particelle plastiche "leggere" da quelle definite "pesanti". Si valuterà l efficienza del processo di separazione tramite indicatori qualitativi (tenore) e quantitativo (recupero). Nella seconda, si analizzerà il ruolo giocato dai parametri idraulici sull'efficacia del processo di separazione mediante l utilizzo di tecniche di analisi d immagini avanzate per la ricostruzione del campo di velocità che si instaura all interno dell apparato Multidune. Infine, il materiale separato dall apparato Multidune sarà soggetto all analisi iperspettrale per la fase di classificazione. In particolare sarà valutato il numero minimo di lunghezze d onda su cui valutare lo spettro affinché tutti i tipi di materiale siano riconoscibili e quindi presentino spettri differenti. The proposed integrated systems aims to recover high-quality plastic secondary raw materials through an efficient and completely automated process. The project is structured in three phases. Firstly, the possibility of separation of light and heavy plastics by the Muldune hydraulic separator is investigated. The efficiency of the separation process is evaluated by quality (grade) and quantity (recovery) indicators. Then, the influence of hydraulic parameters on separation efficiency is analyzed, by advanced imaging analysis techniques, in order to determine the velocity field within the Multidune. Finally, the material separated with the Multidune is analyzed and classified by hyperspectral analysis. Particularly, the minimum number of wavelengths to be considered for a suitable recognition of different plastic materials is evaluated. M. LOMBARDI Verifica prestazionale del livello di sicurezza ed adeguamento progettuale per la galleria ferroviaria Flaminio Campi Sportivi G. ROSSI 4 ESTERNI Redazione dell Analisi di Rischio della Galleria Flaminio Campi Sportivi linea ferroviaria Roma Viterbo, in applicazione del DM 28/10/2005

14 M. LOMBARDI Management of Uncertainty in quantitative risk analysis G. ROSSI N. SCIARRETTA NO DEADLINE La rappresentazione grafica di un processo (produttivo o lavorativo) attraverso le schematizzazioni derivanti dal modello di Ishikawa è volta alla verifica di tutte le deviazioni e/o omissioni del processo produttivo, propedeutica all analisi del rischio degli scenari realizzabili. L affidabilità nel funzionamento e la sicurezza in caso di malfunzionamento costituiscono requisiti prestazionali fondamentali di qualunque sistema ingegneristico. M. LOMBARDI Definizione dei livelli di G. prestazione antincendio LONGOBARDO* per i materiali da N. ORANGES costruzione G. ROSSI N. SCIARRETTA * Responsabile del laboratorio di reazione al fuoco dei materiali presso Centro studi ed esperienze di Capannelle - CNVVF M. LOMBARDI Fire design: direct N. ORANGES comparison between fire G. ROSSI curves N. SCIARRETTA NO DEADLINE NO DEADLINE Verifica prestazionale con approccio ingegneristico della reazione al fuoco dei materiali da costruzione secondo l inquadramento normativo del Regolamento europeo 305/11 Metodi simulativi per la valutazione del rischio incendio in strutture complesse con riferimento alla resistenza delle strutture e alla sicurezza degli esposti C. LUPI C. LUPI A. BROTZU Realizzazione e caratterizzazione elettrochimica di leghe binarie e ternarie base nichel per la produzione dell idrogeno dall elettrolisi dell acqua Production and electrochemical characterization of nickel-based alloys (binary and ternary) for hydrogen evolution reaction from alkaline solutions L. ZORTEA C.VENDITTOZZI 36 INTERNI Lo studio dei materiali catodici per la reazione di evoluzione dell idrogeno da soluzioni alcaline si è rivolto verso la ricerca di nuovi materiali basati su leghe anche ternarie di metalli di transizione. Questa continua ricerca ha come obbiettivo quello di realizzare elettrodi con alta efficienza e stabilità per la produzione di idrogeno, garantendo così un rendimento energetico maggiore, di circa il 50 %, rispetto a quello fornito dagli acciai dolci tutt ora utilizzati. Nell ambito di questi studi sono state prese in considerazione diverse leghe binarie e ternarie del Ni. The study of cathode materials for the hydrogen evolution reaction from alkaline solutions has also considered new materials based on ternary alloys of transition metals. This ongoing research has as objective to provide electrodes with high efficiency and stability for the hydrogen production, thus ensuring a greater energy efficiency, of about 50%, compared to that provided by the mild steels still used. As a part of these studies has been taken into account various Ni binary and ternary alloys.

15 C. LUPI F. FELLI PILONE BROTZU D. A. Progettazione, realizzazione ed ottimizzazione di miscele perovskytiche per celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC) Design, production and optimization of perovskytiche mixtures for solid oxide fuel cells (SOFC) C. VENDITTOZZI 24 INTERNI I materiali catodici per SOFC attualmente più affermati sono le Perovskyti a base Lantanio, principalmente le Lantanio-Manganiti drogate in Stronzio; esse sono efficienti nel campo di temperature definite "alte", ovvero superiori agli 800 gradi. Il presente studio vuole abbassare le temperature di esercizio da "alte" ad "intermedie" ( ), per risparmiare sulla manutenzione dei componenti della cella, attraverso nuovi materiali e tecniche produttive. The most successful cathodic materials for SOFC are currently Lanthanum based Perovskyti, mainly doped strontium-lanthanum Manganites, that are efficient in the temperature range defined as "high", that is over 800 C. The aim of this study is to lower operating temperatures from "high" to "intermediate" ( ), to save on component maintenance of the cell, through new materials and production techniques. C. LUPI M. CAVALLINI D. PILONE A. BROTZU Recupero diretto del piombo mediante elettrolisi dalle batterie Pb-acido Direct recovery by electrolysis of lead from lead acid batteries L. ZORTEA C.VENDITTOZZI 36 INTERNI La tecnologia maggiormente utilizzata oggi per il recupero del piombo da batterie esauste è quella pirometallurgica che prevede due fasi: nella prima fase vengono effettuate sulla batteria operazioni di tipo fisico (frantumazione e separazione) per ottenere materiali piombiferi (paste di piombo e griglie), elettrolita residuo e plastiche varie. Nella seconda fase i materiali piombiferi vengono sottoposti a fusione, generalmente in forno rotativo, insieme con fini di coke, e reattivi (ferro e carbonato sodico), per ottenere il Pb d opera da raffinare. La ricerca si propone di ottenere Pb a partire dai materiali piombiferi ottenuti dalla prima fase, previa una loro colata in forma di anodi e successiva elettroraffinazione degli stessi, eliminando la seconda fase con tutti i problemi che essa comporta. Today the most commonly used technology for the recovery of lead from spent batteries is the pyrometallurgical one that includes two phases: in the first phase exhausted batteries are physically treated (crushing and separation) to obtain lead materials (lead pastes and grids), electrolyte residue and various plastics. In the second phase lead materials are subjected to melting, generally in a rotary kiln together with coke and reagents (iron and sodium carbonate), to obtain raw Pb to be refined. The research aims to obtain Pb from the lead materials obtained from the first phase, after casting them in the anode form and subsequent electrorefining of the same, eliminating the second stage with all the problems it implies. T. MANGIALARDI A.E PAOLINI Comportamento a lungo termine delle dighe in calcestruzzo affette da reazioni alcali-aggregato - Efficacia dei materiali pozzolanici in presenza di apporti supplementari di alcali 6 esterni Buona parte dei calcestruzzi delle dighe Italiane, realizzate a partire dalla metà degli anni 30 del secolo scorso, è stata confezionata con cementi di miscela, prevalentemente pozzolanici, ritenuti efficaci per ridurre il rischio di reazione alcali-aggregato e minimizzare lo sviluppo di fenomeni espansivi. Tuttavia, durante il periodo di vita in servizio delle dighe, il contenuto di alcali del calcestruzzo può gradualmente crescere, per effetto di contributi supplementari, come quello derivante dagli aggregati. Nell arco del tempo, la quantità di alcali rilasciata può giocare un ruolo significativo sul comportamento espansivo a lungo termine del calcestruzzo, a meno che questi alcali non

16 vengano incorporati nei cementi pozzolanici già idratati. Con la ricerca in atto si intende studiare il meccanismo d inglobamento degli alcali da parte dei prodotti di reazione pozzolanica e quantificare la capacità di incorporamento degli alcali in funzione del tempo, onde poter prevedere il comportamento a lungo termine dei cementi pozzolanici nel minimizzare il rischio di reazione alcali-aggregato nelle dighe attualmente in servizio. B. MAZZAROTTA Valutazione dell impatto degli impianti di processo sul territorio, sia dal punto di vista ambientale che da quello della sicurezza Evaluation of the impact of process plants on the surrounding territory, both from environmental and from safety points of view. B. MAZZAROTTA Modellizzazione con tecniche CFD della dispersione di sostanze tossiche all interno di gallerie. CFD modeling of toxic clouds dispersion inside tunnels B. MAZZAROTTA Modellizzazione di esplosioni di nuvole di gas/vapori infiammabili (VCE) e di recipienti in pressione contenenti gas liquefatti (BLEVE) Modeling of flammable gas/vapor cloud

17 explosions (VCE) and of confined explosions of pressurized vessels containing liquefied gas (BLEVE) F. MEDICI L. PIGA R. LAVECCHIA A. ZUORRO Adsorbimento di fluoruri presenti nelle acque utilizzando materiali naturali. Adsorption of fluorides preset in natural water using raw materials. 24 INTERNI Internal Ci si propone di eliminare i fluoruri presenti nelle acque utilizzando la tecnica dell adsorbimento, a tale scopo verranno utilizzati diversi materiali naturali (lave, pozzolane, tufi, bauxite, minerali a base di ossido ferrico e silice). Le prove sperimentali consentiranno di valutare le prestazioni dei diversi materiali e di definire la cinetica di rimozione. Lo studio è di interesse specialmente nella regione Lazio in quanto diverse acque naturali ad uso potabile presentano livelli di concentrazione superiori a quelli suggeriti dall Organizzazione Mondiale della Sanità. We intend to study the removal of the fluorides present in the water using the technique of adsorption. At this purpose several natural materials (lava, pozzolana, tuffs, bauxite, mineral-based ferric oxide and silica) will be used. The experimental tests will allow to evaluate the performance of different materials and to define the kinetics of removal. This study is of interest especially in the Lazio region as several natural waters for drinking purposes present concentration levels higher than those suggested by World Health Organization. F. MEDICI Studio di formulazioni epossidiche per il ripristino e la protezione del del calcestruzzo. Study of epoxy formulations for the restoration and protection of concrete. 12 ESTERNI External La protezione ed il ripristino di manufatti e strutture in calcestruzzo è destinata sicuramente a diffondersi, si rendi quindi necessaria una base sperimentale per la definizione delle specifiche prestazionali. I protettivi e gli adesivi commerciali (epossidici, acrilici, poliuretanici) non riescono a garantire le prestazioni richieste specialmente per ciò che riguarda la permeabilità verso agenti esterni. Si intendono studiare nuove formulazioni a base epossidica che consentano non solo il ripristino delle strutture in calcestruzzo ma anche l isolamento verso la penetrazione dell anidride carbonica. Protection and restoration of concrete structures is surely destined to spread, it is necessary then make an experimental basis for the definition of performance specifications. The protective and commercial adhesives (epoxies, acrylics, polyurethanes) cannot ensure the required performance especially for what concerns the permeability towards external agents. We intend to study new formulations based on epoxy to facilitate not only the restoration of concrete structures but also the 'insulation from the penetration of' carbon dioxide. F. MEDICI L. DI PALMA Processi di granulazione per la produzione di aggregati per 36 INTERNI Internal La sperimentazione ha come obiettivo quello di produrre aggregati per calcestruzzo o per asfalto a partire da rifiuti, quali ad esempio i sedimenti o la frazione prevalentemente non metallica dei rifiuti della frantumazione di autoveicoli. Dopo una fase di preumidificazione, il

18 conglomeratati cementizi o bituminosi. Granulation processes for the production of aggregates for cementitious or bituminous conglomerates. S. NATALI Study of the interaction of SO2 on the layers of oxidized copper. S. NATALI Mechanical and structural characterization of NiTi alloys. S. NATALI Innovative processes for galvanizing colored coatings. L. ZORTEA V. VOLPE L. ZORTEA V. VOLPE L. ZORTEA V. VOLPE materiale viene granulato in miscela con cemento, ceneri volanti e additivi, sino ad ottenere granuli sferoidali di diametro compreso tra 2 e 40 mm, con massa volumica inferiore a 2000 kg/m 3. Ciò li rende idonei per l utilizzo in calcestruzzi leggeri. I granuli prodotti in ciascuna prova di granulazione, dopo una caratterizzazione sia da un punto di vista fisico-chimico che meccanico, per valutarne le prestazioni meccaniche e il rilascio, sono utilizzati per realizzare impasti di calcestruzzo o di asfalto. Experimentations aims to produce aggregates for concrete or asphalt from waste, such as sediment or the fraction mainly non-metallic waste of crushing cars. After a phase of prewetting, the material is granulated in a mixture with cement, fly ash and additives, until obtaining spheroidal granules of diameter between 2 and 40 mm, with a density lower than 2000 kg/m3. This makes them suitable for use in lightweight concrete. The granules produced in each test of granulation, after physico-chemical and mechanical characterization and evaluation of release, are utilized to make mixtures of concrete or asphalt. 36 INTERNI The interaction of SO2 with the oxidized layers of copper (Cu2O - cuprite and CuO - tenorite) is strongly influenced by the presence of oxygen. In aerated conditions is the formation of Cu2SO4 (calcantite), while in the absence of oxygen in the product formation is the salt of Chevreul. The paper aims to characterize, through X-ray diffraction, the mechanisms of formation of the salt of Chevreul from layers of cuprite or tenorite. 36 INTERNI NiTi alloys can have features super-elastic or shape memory in function of the composition, the temperature and the state of stress. Diffraction analysis will be conducted on specimens subjected to different temperatures and at different stress states. 24 INTERNI The use of zinc plating baths, appropriately modified with the alloying of titanium and other elements, leads to the formation of colored surfaces. The coating obtained will be characterized in the following respects strength steels: corrosion, mechanical (adhesion, wear, etc.), color fastness. A.E PAOLINI T. MANGIALARDI Messa a punto di un metodo di prova di espansione in calcestruzzo a 38 C per la reazione Alcali-Silice 24 esterni Il metodo di prova di espansione in calcestruzzo a 38 C e 100% di umidità relativa (UR) per la valutazione della reattività agli alcali degli aggregati è, attualmente, molto diffuso nella comunità scientifica internazionale, è recepito da numerose normative estere, ma non ancora dalla nostra UNI. Dati recenti di letteratura hanno comunque messo in dubbio l affidabilità di questo metodo di prova, a causa di un significativo rilascio di alcali dal calcestruzzo durante la prova, che ha la durata di un anno. Questo rilascio di alcali può falsare la valutazione della reattività degli aggregati, sia quando condotta tramite l approccio di tipo pass-fail (singola prova di espansione a contenuto prefissato di alcali disponibili del calcestruzzo), sia quando determinata attraverso il Livello di Soglia degli Alcali (LSA). Scopo di questa ricerca è quello di mettere a punto un metodo di prova di espansione in calcestruzzo a 38 C affidabile, da includere tra quelli standardizzati in ambito UNI, ai fini della valutazione della reattività agli alcali degli aggregati.

19 L. PIGA R. LAVECCHIA F. MEDICI Recupero di valori metallici da batterie esauste. 24 INTERNI Ci si propone di recuperare i valori metallici, principalmente zinco e manganese, dalle pile zinco-carbone ed alcaline che costituiscono circa il 95% del mercato delle batterie, escluse le batterie al piombo. La metodologia è di tipo pirometallurgico e segue un trattamento di separazione per via fisica per l eliminazione preventiva di componenti indesiderati, quali i nottolini, carta, plastiche ed i cloruri presenti. La legge, oggi, impone il trattamento delle batterie esauste prima dello loro smaltimento. L. PIGA Recupero di valori metallici da batterie esauste. 24 INTERNI Verranno applicate tecniche pirometallurgiche e idrometallurgiche, integrate, alla decontaminazione dei suoli. Il suolo verrà preliminarmente sottoposto a tecniche di soil washing. La caratterizzazione del suolo prima e dopo l applicazione delle tecniche suddette, consentirà di valutarne l efficacia in funzione dell inquinante presente. D. PILONE F. FELLI A. BROTZU Materiali intermetallici innovativi per applicazioni alle alte temperature. Innovative intermetallic materials for high temperature applications INTERNI Le leghe intermetalliche γ-tial sono di notevole interesse per applicazioni ad alta temperatura in campo aeronautico ed aerospaziale. Tuttavia l utilizzo di tali leghe è limitato dalla loro fragilità a temperatura ambiente e dalla loro scarsa resistenza all'ossidazione a temperature superiori a 800 C. Questa ricerca prevede lo studio dell'effetto di alliganti ternari e quaternari sulla resistenza all ossidazione e sulla tenacità a frattura di leghe γ-tial. Prevede inoltre la realizzazione di strati intermetallici protettivi ottenuti mediante l'utilizzo di tecniche semplici ed economiche quali hot dipping e colaminazione seguita da trattamento termico. Due to their attractive properties, γ-tial based alloys are interesting for high-temperature applications in aerospace and automotive industries. Unfortunately low fracture toughness and poor oxidation resistance above 800 C currently limit the use of untreated TiAl alloys. In this research the effect of several alloying elements on fracture toughness and oxidation resistance are analysed. Moreover intermetallic protective layers will be obtained by means of simple methodologies such as hot dipping and co-rolling followed by heat treatment. D. PILONE Effetto di microstruttura e parametri morfometrici sul comportamento meccanico di schiume in leghe di alluminio Effect of microstructure and morphometric parameters on the mechanical behaviour of aluminium alloy foams G. RASPA Microzonazione sismica dell area archeologica del INTERNI 18 Esterni External Nell ambito di una collaborazione pluriennale con il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale si stanno studiando schiume in leghe di Alluminio prodotte con tecniche diverse. Lo scopo della ricerca è quello di valutare l effetto della microstruttura e della morfologia delle celle sul comportamento meccanico di tali schiume. I dati numerici ottenuti possono essere utilizzati per trovare una correlazione tra parametri di processo e dati morfometrici in modo da poter determinare i valori dei parametri di processo che consentono di ottenere schiume adatte per una particolare applicazione. Alumium alloys manufactured by means of different methods are studied in collaboration with the Department of Mechanical engineering. The aim of this research is to evaluate the effect of alloy microstructure and morphometric parameters on the mechanical behaviour of aluminium alloy foams. The numerical data can be employed in experimental investigations for product process development: for a particular component geometry the correlation, in a technicaleconomic model, between process parameters and morphometric data allows to tailor the process for specific applications. Questa ricerca si svolge presso l'istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IGAG-CNR) in collaborazione con il DICMA, per conto del Ministero dei Beni Culturali. Essa consiste nella microzonazione sismica dell area

20 centro di Roma: valutazione degli effetti della incertezza dei parametri di input e della eterogeneità del suolo Seismic microzonation of the central archaeological area of Rome: evaluation of the effects of uncertainty of the input parameters and soil heterogeneity. G. RASPA Analisi spaziale della contaminazione diffusa di diossine e furani nella Regione Campania. Spatial analysis of the dioxin and furan background contamination in the Campania Region 12 Esterni External archeologica del centro di Roma. In questo contesto, la ricerca si propone anche di valutare l influenza della eterogeneità del sottosuolo, ed in particolare della velocità delle onde di taglio (Vs), sui fattori di amplificazione in termini di Housner Intensity (HI) per tre intervalli di frequenza. Il contributo del DICMA riguarda la caratterizzazione quantitativa della eterogeneità della Vs e la generazione di diverse simulazioni geostatistiche di questo parametro, quali input del processo di calcolo. This research is carried out at the Institute of Environmental Geology and Geo-engineering of the National Research Council (IGAG-CNR) in collaboration with DICMA, on behalf of the Ministry of Cultural Heritage. The research consists of the seismic microzonation of the central archaeological area of Rome. In this frame, the research aims also to evaluate the effect of the spatial variability of the shear wave velocity (Vs) on the amplification factors, in terms of Housner Intensity (HI) for three different period ranges. The contribution of DICMA refers to the quantitative characterization of Vs spatial variability and the generation of different geostatistical simulations of this parameter, as input of the computation process. La ricerca utilizza i dati di una indagine condotta dall Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) nella regione Campania sulla contaminazione di suoli e sedimenti da diossine e furani. Si propone di affrontare il problema di come distinguere, sulla base dei dati, la contaminazione diffusa da quella locale per pervenire a una accurata mappatura della contaminazione diffusa dei suoli. The present research uses sample data coming from a wide survey carried out by the Institute for Environmental Protection and Research (ISPRA) in the Campania Region on dioxin/furan soil and sediment contamination. The main concern is to address the problem of how to distinguish, only on the basis of the data, background contamination from the local one, with the aim to produce an accurate background contamination map. G. RASPA Integrazione di un modello di dispersione in aria con un modello dinamico multimediale di destino ambientale. Integration of an atmospheric dispersion model with a dynamic multimedia fate model. 6 Esterni External La ricerca si propone di dare un contributo allo studio della influenza della variabilità a breve delle concentrazioni in aria sul comportamento nell ambiente dei composti organici semivolatili (SVOCs). La strada che si intende seguire consiste nell integrazione di un modello multimediale dinamico accoppiato con un preprocessore atmosferico, precedentemente sviluppato, con un modello di dispersione atmosferico. La ricerca è condotta dal Dipartimento di Scienze e Tecnologia dell Università dell Insubria in collaborazione con il DICMA, che si prenderà carico del trattamento dei dati spaziali. The present research aims to contribute to the evaluation of the influence of short-term variability of the air concentrations on the environmental behavior of semi-volatile organic compounds (SVOCs). The approach consists of the integration of a (previously developed) multimedia dynamic model coupled with a preprocessor atmospheric, with an atmospheric dispersion model. The research will carried out by the Department of Science and High Technology of the Insubria University in collaboration with DICMA, which will be in charge the processing of spatial data. P. RUSSO Analisi e prevenzione di INTERNI La ricerca è rivolta allo studio del comportamento di miscele infiammabili polveri-aria e di

Marianna Villano, Federico Aulenta *, Mauro Majone. Dipartimento di Chimica Sapienza Università di Roma * IRSA-CNR

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