Il concetto di sostenibilità e sua misurazione
Le città italiane
le città europee
Al di fuori dell'Europa
Come migliorare la sostenibilità: il PUMS

May, A. D., Karlstrom, A., Marler, N., Matthews, B., Minken, H., Monzon, A., Page, M., Pfaffenbichler, P. C., Shepherd, S. (2005). Decision Maker’s Guidebook. https://www.fvv.tuwien.ac.at/fileadmin/_migrated/content_uploads/DMG_English_Version_2005_02.pdf
L. Persia, E. Cipriani, V. Sgarra, E. Meta (2016) Strategies and measures for sustainable urban transport systems. Transp. Res. Procedia, 14 (2016), pp. 955-964
Kenworthy & Laube (1999) Patterns of automobile dependence in cities: an international overview of key physical and economic dimensions with some implications for urban policy. Transportation Research Part A 33 (1999) 691±723

I principi del diritto ambientale nei Trattati internazionali e nelle decisioni dell'ONU
Il diritto ambientale nell'UE
L'organizzazione amministrativa a tutela dell'ambiente
Strumenti amministrativi e di mercato a protezione dell'ambiente
Principi di settore: rifiuti, efficienza energetica, sostenibilità dei trasporti, ecosistemi.

I testi sono indicati su classroom

• Idroclimatologia: una possibile definizione
• La sostenibilità: origine e evoluzione del principio; Agenda 2030 dell’ONU, gli accordi di Parigi
• Rilevanza del problema acqua tra gli obiettivi dell’Agenda 2030
• Le proprietà fisico/chimiche dell’acqua
• Ruolo dell’acqua in atmosfera
• La circolazione atmosferica e la sua organizzazione
• Il ciclo dell’acqua come regolatore del clima
• La sostenibilità del ciclo idro-sociale dell’acqua
• Non-linearità, retroazioni e soglie critiche del sistema climatico
• Il cambiamento climatico: evidenze
• I modelli di previsione del tempo e del clima: storia e caratteristiche
• Le proiezioni del clima con riferimento al ciclo idrologico: Coupled Model Intercomparison Project Phase (CMIP3,5,6)
• Limiti ed incertezze delle proiezioni future
• L’analisi del ruolo delle modifiche del ciclo dell’acqua in relazione alla resilienza del sistema Terra
• Definizione di possibili criteri di controllo della stabilità del ciclo idrologico e del sistema terra
• Mitigazione : a) la riduzione delle emissioni di gas serra; b) Inerzia del sistema climatico nella risposta alla mitigazione;
• Adattamento: a) le cause sono globali ma i fenomeni sono locali; b) i modelli di downscaling; c) le politiche di adattamento; d) le aree costiere hot spot dei cambiamenti climatici; e) un esempio di approccio metodologico all’identificazione delle politiche di adattamento nelle aree costiere

Materiale didattico fornito dal docente e disponibile su classroom

Questo insegnamento intende fornire allo studente le basi dello studio scientifico delle relazioni tra gli organismi e l’ambiente, e tra i diversi organismi, nel contesto dell’ecosistema nelle sue componenti viventi (biotiche) e fisiche (abiotiche). Descrivere alcuni modelli necessari per comprendere i principali processi naturali in chiave sistemica, per una gestione ambientale sostenibile anche in relazione ai Cambiamenti Globali in atto e alla fornitura di Servizi Ecosistemici.

- Cain M.L., Bowman W.D., Hacker S.D.: “Ecologia”. PICCIN, 2017
Verrà fornito inoltre, del materiale didattico-scientifico relativo ad alcuni argomenti trattati durante il Corso.

Inquadramento e importanza del tema in riferimento alla sostenibilità

Gli argomenti trattati nel modulo “Materie Prime e Riciclo” rientrano principalmente nell’ambito degli obiettivi dell’Agenda 2030 dell’ONU SDG 11 “Città e comunità sostenibili” e SDG 12 “Produzione e consumo responsabili”, con particolare riferimento alla gestione sostenibile dei rifiuti prodotti nelle aree urbane e all’uso efficiente delle risorse (in particolare le risorse minerarie non rinnovabili). Ci sono collegamenti anche con altri obiettivi, principalmente SDG8, SDG13, SDG14 e SDG15.
Nella logica dell'economia circolare, il cerchio si chiude con la trasformazione dei rifiuti in risorse, attraverso strategie che siano efficaci da un punto di vista tecnico e convenienti sotto il profilo economico. Il recupero e il riciclo delle materie prime dagli scarti prodotti nelle aree urbane (“Urban Mining”) rappresenta l’alternativa sostenibile allo sfruttamento delle risorse naturali non rinnovabili, ossia all’estrazione e al trattamento di minerali dai giacimenti minerari (“Ore Mining”).
Poiché i rifiuti sono costituiti da un sistema complesso di materiali che devono essere sottoposti a specifici processi di trattamento per essere separati tra loro e diventare materie prime secondarie, la ricerca delle strategie e metodologie più efficaci è in continua evoluzione.


Programma

Definizioni e concetti fondamentali
Materie prime primarie e secondarie. Ore Mining e Urban Mining. Confronto tra processi di trattamento minerali e di trattamento rifiuti. Le principali tipologie di rifiuti prodotte nelle aree urbane. Da economia lineare a economia circolare. Tasso di utilizzo circolare della materia. Estrazione e consumo di materie prime a scala globale e regionale. L’industria mineraria mondiale. Impatti ambientali delle attività estrattive. Correlazione tra consumi di materie prime, produzione di rifiuti, crescita della popolazione e urbanizzazione. Il concetto di disaccoppiamento: doing better with less. La gerarchia nella gestione dei rifiuti. Metodi di trattamento dei rifiuti urbani. Tassi di riciclo dei rifiuti urbani e dei rifiuti di imballaggi e target fissati dall’Unione Europea.

Uso efficiente delle risorse e SDG12
Classificazione delle risorse naturali. La sostenibilità nell’uso di una risorsa naturale secondo Herman Daly. Distribuzione spaziale e concentrazione delle risorse. Risorse e riserve. The Earth Overshoot Day. Scenari di estrazione delle risorse e dei relativi impatti con e senza politiche orientate alla sostenibilità. SDG12: descrizione, target e indicatori, relazione tra obiettivo 12 e gli altri obiettivi.

Sustainable Mining
Classificazione delle risorse minerarie. Tipi di miniere. Il ciclo di vita dell’estrazione mineraria e le implicazioni con la sostenibilità: esplorazione, estrazione, trattamento minerali, riciclo degli scarti minerari, gestione e ripristino del sito a fine vita. Attività estrattiva, impatti ambientali e cambiamenti climatici. Esempi di strategie di monitoraggio e gestione degli impatti legati alle attività estrattive. Dalla miniera al metallo: la catena di approvvigionamento dell’alluminio.

Le materie prime critiche
Definizione e descrizione delle materie prime critiche individuate dall’Unione Europea. Metodologia di individuazione. Principali produttori mondiali. Problematiche legate alla loro criticità e motivazioni della loro importanza strategica in relazione ai settori tecnologici più avanzati, compreso quello delle energie rinnovabili e della mobilità sostenibile. Il riciclo delle materie prime critiche dagli scarti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (ad es.: gli smartphone). Esempi di caratterizzazione orientata al riciclo mediante metodologie innovative.

La filiera del riciclo
Descrizione delle principali operazioni che compongono un processo di trattamento finalizzato al riciclo dei materiali: disassemblaggio, comminuzione, vagliatura, separazione. Focus sui metodi di separazione più innovativi: il “sensor based sorting”.

Il riciclo della plastica
Inquadramento su produzione e consumo di materie plastiche per polimero e per settore, su produzione di rifiuti in plastica e modalità di trattamento. La filiera del riciclo della plastica: descrizione delle principali operazioni che compongono il processo di riciclo della plastica, dal rifiuto alla materia prima secondaria. Esempi di metodi innovativi per il riciclo della plastica con applicazioni al riciclo delle poliolefine, del PVC, degli scarti misti in plastica e carta, del PET e dei biopolimeri. L’importanza dell’eco-design per la soluzione di problematiche connesse alla separazione dei materiali negli impianti di riciclo.

• Slides delle lezioni
• Dispense a cura del docente:
1. Economia circolare e urban mining
2. Obiettivo 12 Agenda 2030
3. Il riciclo della plastica