Geotermia

Fondamenti della geotermia
Origine e trasferimento del calore terrestre; gradiente geotermico e flusso di calore; conduzione e convezione; proprietà termiche delle rocce e ruolo dei fluidi. Inquadramento dell’energia geotermica tra le fonti rinnovabili e nel contesto della mitigazione climatica.

Sistemi geotermici
Sistemi di alta, media e bassa entalpia e relativi contesti geologici. Sorgenti di calore, serbatoi, coperture e circuiti di ricarica e circolazione dei fluidi. Temperatura, pressione, entalpia, geometria, porosità e permeabilità; ruolo delle strutture geologiche.

Prospezione e geotermia regionale
Contributo delle indagini geologiche, geofisiche e geochimiche alla caratterizzazione delle risorse. Integrazione dei dati a scala regionale e di sito; riconoscimento di anomalie e aree di interesse; limiti e incertezze delle interpretazioni.

Modelli concettuali e modellazione
Costruzione di modelli concettuali mediante integrazione dei dati. Fondamenti della rappresentazione geospaziale e della modellazione numerica del trasferimento di calore; parametri, condizioni al contorno, ipotesi semplificative e lettura critica dei risultati.

Attività applicative e tesina
Lettura integrata di carte, sezioni e dati geofisici e geochimici; esercitazioni guidate con software libero e a codice aperto; costruzione di un modello concettuale e analisi di un caso semplificato. Preparazione di una tesina individuale o di gruppo con selezione delle fonti, confronto delle interpretazioni e discussione delle incertezze.

Sono opportune conoscenze di base di geologia, geologia strutturale, vulcanologia, petrografia, geochimica, geofisica

Geotermia. Nuove frontiere delle energie rinnovabili di Beniamino Toro, Tania Ruspandini Editore: Flaccovio Dario Data di Pubblicazione: gennaio 2009
Materiali integrativi proposti: presentazioni delle lezioni, carte e dati per le esercitazioni, tracce delle attività applicative, articoli scientifici selezionati e documentazione dei software utilizzati. Il docente dovrà indicare capitoli richiesti, riferimenti degli articoli e modalità di accesso ai materiali.

L’insegnamento si svolge in aula mediante lezioni frontali con presentazioni. È previsto l’impiego di software libero e a codice aperto per la modellazione geotermica, da installare sui computer personali secondo le indicazioni del docente.
Le lezioni sono integrate con esercitazioni guidate di lettura e integrazione dei dati, costruzione di modelli concettuali e applicazione di procedure di base di modellazione geospaziale e numerica. La discussione di interpretazioni alternative sviluppa l’autonomia di giudizio; la preparazione della tesina, individuale o di gruppo, e la sua esposizione sviluppano la capacità di approfondimento e la comunicazione scientifica. È proposta una restituzione formativa sulle esercitazioni, senza voto autonomo.

in presenza
La frequenza delle lezioni e delle esercitazioni è disciplinata dal Regolamento didattico del Corso di Studio, cui si rimanda per eventuali obblighi, percentuali minime e disposizioni per specifiche categorie di studenti.

L’esame comprende domande sugli argomenti del programma e la presentazione e discussione di una tesina, assegnata individualmente o in gruppo, su un tema dell’insegnamento.
Articolazione della verifica
Il colloquio comprende domande teoriche e l’interpretazione di dati o di uno scenario semplificato, anche non già risolto durante il corso. La discussione della tesina riguarda dati e fonti utilizzati, costruzione del modello concettuale, procedure applicate, risultati e limiti. Per le tesine di gruppo, ogni studente esplicita il proprio contributo e risponde individualmente anche sui fondamenti dell’intero lavoro.
Criteri e determinazione del voto
Si propone di attribuire il 60% del voto al colloquio sul programma e il 40% alla tesina e alla sua discussione individuale. Entrambe le componenti sono valutate in trentesimi e devono raggiungere almeno 18/30. Il voto finale è calcolato come 0,60 × voto del colloquio + 0,40 × voto della tesina e discussione, arrotondato all’intero più vicino; in caso di mezzo punto si arrotonda per eccesso. La discussione è parte della componente tesina e non dà luogo a un terzo voto.
Per il colloquio si considerano correttezza e completezza delle conoscenze, applicazione dei metodi, capacità di collegamento e appropriatezza del linguaggio. Per la tesina si considerano tracciabilità delle fonti e dei dati, correttezza delle elaborazioni, coerenza del modello, motivazione delle scelte, analisi delle incertezze e chiarezza espositiva. Nei lavori di gruppo la valutazione della componente tiene conto delle competenze e del contributo dimostrati individualmente.
La sufficienza richiede conoscenze essenziali corrette e capacità di applicazione a un caso semplice, pur con autonomia limitata. Valutazioni intermedie corrispondono a conoscenze più complete e ad applicazioni e argomentazioni progressivamente più solide; le valutazioni più alte richiedono integrazione critica dei dati e autonomia. La lode può essere proposta, a fronte di una valutazione finale di 30/30, per prestazioni di particolare eccellenza in entrambe le componenti, secondo le disposizioni applicabili.
Coerenza con i risultati di apprendimento
Le domande teoriche verificano principalmente conoscenza e comprensione. L’interpretazione dei dati e la tesina verificano l’applicazione dei metodi e l’autonomia di giudizio. La presentazione e la discussione verificano le abilità comunicative. L’analisi di uno scenario non già risolto e la motivazione delle fonti e dei metodi scelti verificano la capacità di trasferire autonomamente quanto appreso a un nuovo problema.