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L’Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile (ENEA) e il Ministero degli Affari Esteri e Cooperazione Internazionale (MAECI) collaborano ai fini degli adempimenti previsti dalla legge 15 dicembre 1998, n. 484, così come modificata dalla L. 24 luglio 2003 n. 197, per la ratifica e l’esecuzione del Trattato per il Bando Totale degli Esperimenti Nucleari (CTBT, Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty), con protocollo e annessi, adottato a New York dall’Assemblea Generale delle Nazioni Unite il 10 settembre 1996. Nell’ambito del Centro Nazionale Dati (NDC), il ruolo dell’ENEA consiste nel fornire supporto tecnico all’Autorità Nazionale (MAECI) nella verifica dell’applicazione del CTBT. In particolare, l’ENEA è responsabile del monitoraggio e analisi dei dati provenienti dal Sistema Internazionale di Monitoraggio (IMS) per il rilevamento di radionuclidi (particolato e gas nobili), che è una delle quattro tecnologie utilizzate per la verifica del Trattato e l’unica in grado di fornire elementi di certezza sul fatto che un test nucleare sia avvenuto o meno. Il MAECI e l’ENEA hanno collaborato su queste tematiche tramite apposite convenzioni, di cui l’attuale è entrata in vigore in data 1° gennaio 2023. Il presente documento rappresenta il secondo rapporto periodico del 2023 e descrive lo stato di avanzamento delle attività previste dalla convenzione nel periodo 1/4/2023 - 30/6/2023.

Le lunghezze d’onda comprese tra 200 e 280 nanometri, intervallo spettrale denominato UV-C, sono particolarmente adatte a debellare batteri e virus in quanto tale radiazione spezza i legami proteici e può danneggiare in modo irreversibile le catene del DNA/RNA. Sino a poco tempo fa, le sorgenti UV-C disponibili in commercio erano lampade a gas, basate tipicamente su deuterio, xenon, vapori di mercurio, o eccimeri. Queste lampade funzionano a tensioni piuttosto elevate, sono fragili e hanno tempi di accensione di diversi minuti prima di arrivare a regime ed emettere la potenza nominale. La disponibilità di LED (Light Emitting Diodes, dispositivi a stato solido) che emettono radiazione nell’intervallo dell’UV-C consente oggi di realizzare una “lampada”, basata su una matrice di tali sorgenti, che utilizza un alimentatore a bassa tensione, può essere disegnata in configurazioni geometriche adattabili ad ogni esigenza, si accende istantaneamente ed è meccanicamente molto robusta. In questo Rapporto Tecnico sono illustrati il progetto, la realizzazione e la caratterizzazione di una lampada a LED UV-C e del relativo alimentatore. È inoltre brevemente descritto un esperimento, a scopo fitosanitario, in cui tale lampada è stata utilizzata. Optical radiation with wavelengths between 200 and 280 nanometers, in the UV-C range, is particularly suitable for eradicating bacteria and viruses, as this radiation breaks protein bonds and can irreversibly damage DNA/RNA chains. Until recently, the commercial UV-C sources were gas lamps, typically based on deuterium, xenon, mercury vapor, or excimers. All of these lamps operate at quite high voltages, are fragile and require several minutes of warming up before working at full power. The availability of solid-state LEDs (Light Emitting Diodes) that emit radiation in the UV-C range allows a “lamp” to be made by assembling an array of such light sources, which uses a low-voltage power supply, can be designed in geometric configurations adaptable to any need, turns on/off instantly and is robust. This Technical Report illustrates the work done at ENEA Frascati on the design and assembly of a UVC LED lamp and of its power supply, its characterization and application to a phytosanitary experiment.

Il presente rapporto descrive l’Osservatorio ENEA delle Madonie situato in località Piano Battaglia all’interno del Parco regionale delle Madonie nel territorio di Petralia Sottana (PA). L’Osservatorio è costituito da una stazione meteo, installata nel giugno 2016, con lo scopo di misurare i principali parametri meteorologici e da una cabina prefabbricata all’interno della quale è presente un sistema di prelievo di campioni di aria in flasks per la successiva determinazione, nei laboratori ENEA di Lampedusa, della concentrazione di alcuni gas-serra (CO2 e CH4) secondo standard internazionali. Il report, pur riportando in forma grafica i dati delle misure settimanali di anidride carbonica e metano a partire dal 2005, analizza i dati delle osservazioni meteorologiche in forma grafica e tabellare dal 1° luglio 2016 al 31 dicembre 2022. L’alta quota, la posizione geografica, l’assenza di contaminazioni locali e l’accuratezza delle misure rendono la stazione di “Madonie - Piano Battaglia”, un punto di eccellenza per il monitoraggio e lo studio dei complessi meccanismi legati al cambiamento climatico a scala regionale e globale; per tali specificità l’Organizzazione Meteorologica Mondiale (OMM) nel 2021 ha conferito all’Osservatorio ENEA delle Madonie il riconoscimento ufficiale di stazione regionale, rappresentativa per tutta l’area del Mediterraneo centrale, nell’ambito del Global Atmosphere Watch (GAW), la rete mondiale per lo studio del clima globale (https://gawsis.meteoswiss.ch/GAWSIS/#/search/station/stationReportDetails/ 0-380-0-MDN ). This report describes the ENEA Climate Observatory located in Piano Battaglia within the Madonie Regional Park in the territory of Petralia Sottana (PA). The Observatory consists of a weather station installed in June 2016 with the aim of measuring the main meteorological parameters and a prefabricated cabin hosting is a system for collecting air samples in flasks for the subsequent determination, in the ENEA laboratories of Lampedusa, of the concentration of some greenhouse gases (CO2 and CH4) according to international standards. The report, while reporting in graphical form the data of weekly measurements of carbon dioxide and methane starting from 2005, analyzes the meteorological parameters in graphical and tabular form from 1 July 2016 to 31 December 2022. The high altitude, the geographical position, the absence of local contamination and the accuracy of the measurements make the “Madonie-Piano Battaglia” station a point of excellence for monitoring and studying the complex mechanisms of climate change at regional and global scale; for these specificities, in 2021 the World Meteorological Organization (WMO) awarded the ENEA Madonie Observatory the official recognition of regional station, representative for the entire central Mediterranean area, within the Global Atmosphere Watch (GAW), the global network for the study of the global climate (https://gawsis.meteoswiss.ch/GAWSIS/#/search/station/stationReportDetails/0-380-0-MDN).

Questo Rapporto descrive le attività svolte durante la prima annualità del Piano Triennale di realizzazione 2019-2021 della Ricerca di Sistema Elettrico Nazionale, riguardanti la linea di attività 1.7 denominata “Tecnologie per la penetrazione efficiente del vettore elettrico negli usi finali”. Lo studio in oggetto è stato anzitutto indirizzato alla ricostruzione dell’assetto litologico-stratigrafico e idrogeologico dell’area del C.R. ENEA-Casaccia, attraverso il reperimento sistematico e la consultazione di tutti i dati di letteratura disponibili e delle stratigrafie dei sondaggi geognostici effettuati nel C.R. Casaccia. La valutazione geologica ha permesso inoltre di estrapolare il valore di conducibilità termica delle rocce presenti nell’area e di individuare il sito in cui insisterà il sistema di approvvigionamento del calore dal terreno, utilizzando sonde geotermiche verticali accoppiate a una pompa di calore (PdC) acqua-acqua. Successivamente, è stata condotta una simulazione dei carichi termici assumendo come target, per la sorgente terreno, la climatizzazione di un ufficio (con superficie di 140 m2 circa, situato nell’edificio F40 del C.R. Casaccia, adiacente al campo geosonde). Tramite un software dedicato è stato possibile dimensionare le sonde inserendo i valori dei carichi di picco invernali ed estivi. Si prevede di realizzare 4 pozzi, profondi rispettivamente 35 m, 50 m, 80 m e 100 m. Il campo geosonde sarà dotato di un sistema di controllo mediante fibre ottiche impiantate direttamente all’interno dei tubi in polietilene, al fine di monitorare costantemente i valori termometrici all’interno di ogni pozzo e quindi definire il campo termico, la sua evoluzione nell’arco delle stagioni, e non ultimo l’efficienza del sistema sonde-terreno nel tempo. Infine, è stato stimato il valore della potenza termica estratta durante l’inverno e stoccata in estate, il consumo energetico della pompa di calore e le emissioni di CO2 e NOX. This Report deals with the activities carried out during the first year of the 2019-2021 Three-Year Implementation Plan for National Electricity System Research, concerning line 1.7 “Tecnologie per la penetrazione efficiente del vettore elettrico negli usi finali”. First, this study was aimed at reconstructing the lithological-stratigraphic and hydrogeological structure of the area of the ENEA-Casaccia Research Centre, through the systematic retrieval and consultation of all the available literature data and the stratigraphies of the geognostic drillings carried out at the C.R. Casaccia. The geological assessment also allowed the extrapolation of the thermal conductivity value of the rocks in the area and to identify the site where the ground heat supply system will be installed, using vertical geothermal probes coupled with a water-water heat pump (HP). Subsequently, a simulation of thermal loads was conducted, assuming as the target, for the ground source, the air conditioning of an office (with a surface area of approximately 140 m2, located in building F40 of C.R. Casaccia, adjacent to the geothermal probe field). Using dedicated software, it was possible to size the probes by entering the winter and summer peak load values. Four boreholes are planned: 35 m, 50 m, 80 m and 100 m deep, respectively. The geothermal probe field will be equipped with a control system using optical fibres implanted directly inside the polyethylene pipes, to constantly monitor the thermometric values inside each well and thus define the thermal field, its evolution over the seasons, and not least the efficiency of the probe-soil system over time. Finally, the value of the thermal power extracted in winter and stored in summer, the energy consumption of the HP and CO2 and NOX emissions were estimated.

Nell’ambito del progetto TEX-STYLE– Nuovi tessuti intelligenti e sostenibili multi-settoriali per design creativo e stile made-in-Italy, finanziato nell’ambito dei Programmi Operativi Nazionali (PON 2014- 2020) FESR (Fondo Europeo di Sviluppo Regionale), è stato condotto uno studio focalizzato a delineare lo stato dell’arte esistente nel campo dei materiali impiegati come tessuti intelligenti, ovvero tessuti elettronici, e successivamente finalizzato alla selezione e definizione delle proprietà richieste a filati conduttivi da impiegare per la realizzazione di tessuti e rivestimenti intelligenti multifunzionali, integrati in prodotti innovativi che ampliano le opportunità di design creativo, massimizzando i concetti del Made in Italy. In particolare, i filati conduttivi selezionati sono state le fibre di carbonio proveniente da riciclo di materiali compositi a fine vita e/o da scarti di lavorazione, al fine di coniugare criteri di funzionalità dei materiali con il criterio di sostenibilità ambientale, promuovendo così l’impiego di materie prime seconde altrimenti destinati al confinamento in discarica. Il prodotto finale è un filato ibrido in cui la fibra di carbonio, in grado di assicurare proprietà di conduzione elettrica, affianca una fibra tradizionalmente impiegata nella realizzazione di tessuti (poliammide 6). Tale studio ha consentito di stabilire i target prestazionali da conseguire nel proseguo della sperimentazione in laboratorio, in termini di conducibilità elettrica dei filati ibridi, di densità lineare e di tenore della fibra nel filato/tessuto finale.

Il presente rapporto illustra la progettazione e l’implementazione del portale K-COM (Knowledge COMmunication) per la gestione della conoscenza. La piattaforma, sviluppata nell’ambito del progetto ES-PA (Energia e Sostenibilità per la Pubblica Amministrazione), mira ad organizzare la conoscenza in “oggetti” (OK) all’interno di specifici “percorsi” (PK) riguardanti i temi dell’efficienza energetica. Per “oggetto” di conoscenza si intende una risorsa di diversa tipologia (audio, video, testuale, ecc.) inserita all’interno di una specifica tematica e identificata da una scheda informativa (Card). Alcune delle tematiche presenti in piattaforma riguardano gli Attestati di Prestazione Energetica (APE), i Piani di Azione per l’Energia Sostenibile ed il Clima (PAESC) e tecnologie per la lotta al cambiamento climatico. Il sistema è pensato per stabilire una comunicazione bidirezionale verso un’utenza variegata ed in continua evoluzione. Esso, inoltre, prevede meccanismi di feedback e profilazione utente. In linea con gli scopi del progetto, le categorie di utenza scelte sono state i decisori delle amministrazioni pubbliche, gli stakeholder ed il personale tecnico e amministrativo impiegato sia nel settore pubblico che privato. Le classi di utenza saranno ampliate, nelle successive fasi di esercizio, aggiungendo ulteriori temi di interesse. This report describes the design and implementation of the K-COM (Knowledge COMmunication) web portal for knowledge management. The platform, developed as part of the ES-PA (Energy and Sustainability for Public Administration) project, aims to organize knowledge into "objects" (OK) within specific "pathways" (KP) regarding energy efficiency issues. A knowledge "object" means a resource of different types (audio, video, textual, etc.) placed within a specific topic and identified by an information card (Card). Energy Performance Certificates (EPC), Sustainable Energy and Climate Action Plans (SECAP) and technologies to address climate change are just some of the topics on the platform. The system is designed to establish two-way communication towards a variegated and dynamic user base. It also provides for feedback mechanisms and user profiling. In line with the aims of the project, the user categories chosen were government decision makers, stakeholders and technical and administrative staff employed in both the public and private sectors. The user classes will be expanded in subsequent phases of the exercise by adding additional topics of interest.

La spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS, X-ray Photoelectron Spectroscopy) è una tecnica impiegata per l'indagine di superfici e interfacce. La possibilità di ottenere informazioni circa la composizione elementare superficiale di un campione, anche in funzione della profondità, l’opportunità di valutare i rapporti quantitativi tra gli elementi presenti e lo stato di ossidazione dell'elemento considerato, nonché la non distruttività rendono questa tecnica particolarmente utile ed attraente per l’indagine di nuovi materiali. Lo spettrometro XPS operativo presso il Laboratorio di Spettroscopia Elettronica e Nanostrutture (FSN-TECFIS-MNF) del C.R. ENEA di Frascati è stato recentemente potenziato grazie alla sostituzione della camera di analisi e dell’analizzatore delle energie. Il nuovo analizzatore ha permesso di ridurre considerevolmente i tempi di acquisizione e di migliorare la risoluzione spettrale delle misure. Di seguito verrà brevemente discussa la tecnica e dettagliatamente descritto lo strumento. Verranno anche presentati alcuni spettri acquisiti per l’analisi di campioni di interesse per applicazioni nel settore energetico. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) is a technique employed in surface and interface analysis. The opportunity it offers to gain information both qualitative and quantitative on the surface examined, also as a function of the depth, and to evaluate the oxidation state of the elements composing the surface is what makes this technique, along with its non-destructiveness, so attractive and useful for studying new materials. The XPS spectrometer located in the Electronic Spectroscopy and Nanostructures Laboratory (FSNTECFIS- MNF) of the C.R. ENEA in Frascati was recently upgraded by replacing the analysis chamber and the energy analyzer. The new analyzer allowed to considerably reduce the acquisition time and to improve the spectral resolution of the measurements. Below, the technique will be briefly discussed and the instrumentation will be described in detail. Also, some spectra resulting from the analysis on samples of interest for applications in the energetic field will be shown.

Questo lavoro presenta un’attività di ricerca industriale mirata all’individuazione di un’adeguata rete di ricarica elettrica finalizzata a garantire la circolazione di autovetture elettriche (ibride e non) a partire dalle aree comunali, per estendersi all’intero territorio regionale della Basilicata. È inoltre presentato uno stato dell’arte sulle infrastrutture di ricarica elettrica e sul parco degli autoveicoli elettrici su scala nazionale e regionale. In funzione dei target previsionali al 2030 definiti nel Piano Nazionale Infrastrutture per la Ricarica dei veicoli Elettrici (PNIRE) e sulla base delle stime dei veicoli elettrici del Piano Nazionale Integrato Energia e Clima (PNIEC) sia per la mobilità elettrica che per le infrastrutture di ricarica, sono stati poi individuati i criteri per un potenziamento della rete infrastrutturale di ricarica, necessario a coprire in modo più omogeneo le diverse aree geografiche nella regione Basilicata. This work presents an industrial research activity aimed at identifying an appropriate electric recharging network to guarantee the circulation of electric cars (hybrid and full electric) from the municipal areas to the entire regional territory of Basilicata. A state of the art on electric recharging infrastructures and the electric vehicles on a national and regional scale is presented. Based on the Italian targets for 2030 defined in the National Infrastructure Plan for the Recharging of Electric Vehicles (PNIRE) and based on electric vehicle forecasts in the Integrated National Energy and Climate Plan (PNIEC) for both electric mobility and recharging infrastructure, the criteria for upgrading the recharging infrastructure network necessary to cover the geographical areas in the Basilicata have been identified.

Le moderne tecnologie di acquisizione di immagini tridimensionali (3D) tramite droni, unite alla disponibilità di stampanti 3D commerciali accurate e di ampie dimensioni, aprono nuove frontiere nello sviluppo di plastici in scala che possono riprodurre fedelmente strutture architettoniche e paesaggi naturali. In questo lavoro si dimostra come il plastico di un sito archeologico, se illuminato con un simulatore solare, permette di ottenere una dettagliata analisi archeo-astronomica del sito stesso, difficilmente realizzabile in loco. Modern three-dimensional (3D) imaging technologies using drones, combined with the availability of accurate and large-scale commercial 3D printers, have opened new frontiers to the development of scaled models that can faithfully reproduce architectural structures and natural landscapes. In this paper, we demonstrate how any model of archaeological sites illuminated with a solar simulator allows for a detailed archaeo-astronomical analysis, which is difficult to achieve in situ.

Il presente Rapporto Tecnico propone le specifiche tecnico ed il manuale d’uso del Catasto Energetico Unico regionale degli edifici (CEU) e la sua contestualizzazione alla Regione Siciliana, individuata quale Regione pilota, nell’ottica di fornire alla Pubblica Amministrazione uno strumento integrato che consenta l’interoperabilità dei dati provenienti dal catasto degli attestati di prestazione energetica degli edifici (APE-R), dal catasto degli edifici virtuali (CEV) e dal catasto degli impianti termici (CIT-R). Il Catasto Energetico Unico regionale degli edifici (CEU) è una piattaforma informatica che consente di censire gli Attestati di Prestazione Energetica (APE) e gli impianti termici, dotati di libretto di impianto, afferenti ad una unità immobiliare catastalmente individuata. La piattaforma è organizzata in modo che, ad ogni unità immobiliare, dotata di identificativi catastali (codice Comune, foglio e particella), sia associato un dato vettoriale che ne riporta la geometria su cartografia interattiva, che rileva la presenza di APE, trasmessi al relativo catasto regionale e di Libretti di impianto, presenti sul catasto degli impianti termici. La piattaforma è accessibile da due tipologie di utenze, con diverse funzionalità permesse: - Autorità Competenti e/o Organismi Esterni, da queste appositamente delegati, e ispettori per la ricerca e consultazione dei libretti di impianto, dei rapporti di controllo dell’efficienza energetica e per l’inserimento dei rapporti di prova degli ispettori; - Amministrazione Regionale per la consultazione di tutte le banche dati e la gestione delle Autorità Competenti. This Technical Report proposes the technical specifications and the user manual of the Integrated Regional Energy Cadastre of buildings (CEU) and its contextualization to the Regione Siciliana, identified as the Italian pilot Region, with a view to providing the Public Administration with an integrated tool that allows the interoperability of data from the register of energy performance certificates of buildings (APE-R), from the register of virtual buildings (CEV) and from the register of thermal plants (CIT-R). CEU is an IT platform that collects, at the regional level, Energy Performance Certificates (APE) and data on heating and colling systems, equipped with plant booklet, related to a specific real estate unit, identified in the corresponding real estate registry. This platform is organized in such a way that each real estate unit, equipped with cadastral identifiers (municipality code, cadastral sheet and parcel), is associated with vector data which shows its geometry on interactive cartography, which detects the presence of APEs, just transmitted to the corresponding regional cadastre and plant booklets, registered in the thermal plants cadastre. The platform is accessible by two types of users, with different functions allowed: - Competent Authorities and/or External Organisms, specifically delegated by them, and inspectors, able to search and consult the plant booklets and the energy efficiency control reports and transmit the inspectors' test reports; - Regional Administration for the consultation of all databases and the management of the Competent Authorities.