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    Authors: Rizzo, A.; Salvi, S.; Ubaldini, A.; Nava, E.; +1 Authors

    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.

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    Authors: Murra, D.; Aquilini, M.; Bollanti, S.; Di Lazzaro, P.; +3 Authors

    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.

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    Authors: Monteleone, F.; Anello, F.; Bommarito, C.; Piacentino, S.; +8 Authors

    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).

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    Authors: Vittoria, F. A.;

    Il servizio di valutazione della concentrazione di radon ENEA partecipa annualmente a diversi confronti interlaboratori, al fine di garantire la qualità della misura. La regolare partecipazione a tali prove interlaboratorio è uno dei requisiti minimi che i servizi di dosimetria in accordo a quanto richiesto dal D.Lgs. 101/2020. Nel presente rapporto tecnico vengono riportati i risultati ottenuti nei tre confronti interlaboratori che si sono conclusi nel corso del 2023, organizzati rispettivamente da UK Health Security Agency (Regno Unito), Bundesamt für Strahlenschutz (Germania), Politecnico di Milano (Italia).

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    Authors: Clemente, P.;

    Un approfondimento sui ponti ad archi murari, analizzando nello specifico il modello ad arco a conci lapidei con resistenza a compressione finita, con riferimento al suo comportamento in presenza di carichi viaggianti e in caso di azioni sismiche. Presa da: https://www.ingenio-web.it/articoli/valutazione-del-comportamento-sismico-dei-ponti-ad-arco-in-muratura/

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    Authors: Caretto, F.; Antonini, M.; Protopapa, M. L.; Tammaro, M.; +26 Authors

    Nell’ambito della sua mission di Agenzia Nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, l’ENEA è focalizzata in modo preminente sulla ricerca ‘applicata’, ovvero sul rendere disponibili tecnologie innovative e servizi avanzati nei diversi settori di competenza, al mondo delle imprese, alle pubbliche amministrazioni e agli stessi cittadini . Da questo punto di vista, l’economia circolare è una delle priorità strategiche e si concretizza attraverso numerosi progetti operativi con l’obiettivo di andare ‘oltre gli slogan’ e tradurre in realtà il principio fondante della chiusura dei cicli, quale volano di crescita e competitività e, allo stesso tempo, strumento essenziale per un modello di società incentrato sulla sostenibilità. In questo opuscolo sono illustrati alcuni dei progetti, delle iniziative e delle attività, ma anche gli strumenti, le metodologie, gli approcci e i modelli che ENEA sta mettendo in campo per supportare la trasformazione verso l’economia circolare, con un focus anche sulla formazione ed informazione, aspetti di grande rilievo per operare il cambiamento culturale e di comportamenti necessario. In questi progetti il Dipartimento “Sostenibilità dei Sistemi Produttivi e Territoriali” (SSPT) ha un ruolo di primo piano, come coordinatore o referente di attività in collaborazione con altri Dipartimenti dell’Agenzia, partner nazionali ed internazionali, imprese e istituzioni centrali locali, ed altri soggetti a livello territoriale e urbano. Queste attività impegnano oltre cento ricercatori e tecnologi del Dipartimento SSPT e una rete di infrastrutture, hall tecnologiche, impianti pilota e laboratori analitici avanzati specializzati nell’eco-innovazione di processo, di prodotto e di sistema. I progetti consentono di applicare l’economia circolare in diversi ambiti applicativi quali: • Aree urbane: ENEA progetta e sviluppa modelli e sistemi di gestione integrata e circolare di funzionamento urbano per città più sostenibili, circolari e inclusive, per promuovere stili di vita e consumo sostenibili, per effettuare una corretta gestione dell’acqua e dei rifiuti urbani anche in chiave di valorizzazione, salvaguardare salute e sicurezza, stimolare le industrie culturali, turismo e best practices in contesti urbani e periurbani; • Territorio e mare: ENEA pianifica e sviluppa processi e metodologie per la gestione sostenibile di territorio e mare in ottica di economia circolare attraverso la Gestione porti e aree costiere, il Turismo sostenibile, lo sviluppo della filiera ittica; • Sistema industriale: ENEA sviluppa e implementa tecnologie e metodologie per modelli di produzione e consumo più sostenibili e rigenerativi a supporto dell’industria con tecnologie innovative e nuovi modelli di business (simbiosi industriale, Modelli di circular design, Sharing economy, etc), strumenti per le imprese, riqualificazione di siti industriali in ottica circolare; • Catena del valore: ENEA sviluppa approcci di sistema per promuovere e facilitare la chiusura dei cicli nelle filiere produttive e lungo il ciclo di vita di prodotti e materiali attraverso attività per promuovere la collaborazione tra diversi attori e settori, approccio integrato e multidisciplinare (life cycle thinking e misura della circolarità), nuovi modelli di business e analisi di mercato.

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    Authors: Violante, A. C.; Guidi, G.; Trinchieri, R.; Proposito, M.;

    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.

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    Authors: Tagliente, M. A.; Donatelli, A.; Caretto, F.;

    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.

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    Authors: Zini, A.; Roberto, R.; Corrias, P.; Felici, B.;

    Il testo si propone come rassegna ragionata, corredata delle informazioni statistiche disponibili, circa il tema delle “materie prime critiche” (Critical Raw Materials, CRM), con particolare riferimento alla dimensione della transizione energetica. Si tratta di un gruppo di commodities che sono particolarmente richieste nell’ambito delle tecnologie energetiche a basse emissioni di carbonio, o sembrano in grado di contribuire a diminuire i consumi energetici nell’attuale, o nel più prossimo, assetto tecnologico, produttivo e commerciale. La scommessa dell’attuale fase storica sta anche nel garantire un adeguato sistema di approvvigionamento di metalli e minerali che in alcuni casi potrebbero rivelarsi disponibili in quantità minori rispetto alla potenziale domanda mondiale. La loro concentrazione geografica pone peraltro nuove questioni alla gestione delle negoziazioni politiche e commerciali tra i paesi, mentre laddove si esprime in aree geografiche turbolente, o caratterizzate dall’assenza di sistemi di tutela - dell’ambiente, della salute e della sicurezza dei lavoratori - richiede l’attenzione al rispetto degli standard minimi di accettabilità etica e sociale. Il volume intende quindi toccare alcuni aspetti di metodo del problema, quali la definizione stessa di “materia prima critica” e il confronto tra le diverse angolazioni - come espresse nelle analisi e classificazioni prodotte da alcuni organismi internazionali - per poi passare a trattare la richiesta di CRM da parte delle tecnologie per la transizione energetica. Segue una disamina della concentrazione geografica mondiale dei metalli e minerali e delle nuove politiche europee in risposta alle difficoltà riscontrate in tema di approvvigionamenti, relazioni industriali e scambi commerciali, senza trascurare alcune problematiche strettamente legate alla realtà italiana. The paper is a critical review of 'Critical Raw Materials' (CRMs), with particular reference to the energy transition dimension. Critical Raw Materials are a group of commodities that are particularly needed for low-carbon energy technologies, and in applications that can contribute to lower energy consumption in the current, or near future, technological, production and commercial set-up. The challenge of the current historical phase also lies in ensuring an adequate supply system of metals and minerals that in some cases may turn out to be available in smaller quantities than the potential world demand. Their geographical concentration also poses new questions to the management of political and trade negotiations between countries. In geographical areas that are turbulent or characterized by the absence of protection systems - for the environment, health and safety of workers - the supply of metals and minerals requires attention to compliance with minimum standards of ethical and social acceptability. The paper therefore intends to address some methodological aspects of the problem. Firstly, the definition of 'critical raw material' and the comparison between the different points of view expressed in the analyses and classifications produced by some international bodies. Next, the demand for CRM from energy transition technologies is analyzed. This is followed by an examination of the world geographical concentration of metals and minerals and the new European policies in response to the difficulties encountered in terms of supplies, industrial and trade exchanges, without neglecting some issues closely linked to the Italian reality.

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    Authors: Bevivino, A.; Zoani, C.; Giuliano, G.; Russo, C.; +10 Authors
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    Authors: Rizzo, A.; Salvi, S.; Ubaldini, A.; Nava, E.; +1 Authors

    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.

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    Authors: Murra, D.; Aquilini, M.; Bollanti, S.; Di Lazzaro, P.; +3 Authors

    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.

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    Authors: Monteleone, F.; Anello, F.; Bommarito, C.; Piacentino, S.; +8 Authors

    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).

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    Authors: Vittoria, F. A.;

    Il servizio di valutazione della concentrazione di radon ENEA partecipa annualmente a diversi confronti interlaboratori, al fine di garantire la qualità della misura. La regolare partecipazione a tali prove interlaboratorio è uno dei requisiti minimi che i servizi di dosimetria in accordo a quanto richiesto dal D.Lgs. 101/2020. Nel presente rapporto tecnico vengono riportati i risultati ottenuti nei tre confronti interlaboratori che si sono conclusi nel corso del 2023, organizzati rispettivamente da UK Health Security Agency (Regno Unito), Bundesamt für Strahlenschutz (Germania), Politecnico di Milano (Italia).

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    Authors: Clemente, P.;

    Un approfondimento sui ponti ad archi murari, analizzando nello specifico il modello ad arco a conci lapidei con resistenza a compressione finita, con riferimento al suo comportamento in presenza di carichi viaggianti e in caso di azioni sismiche. Presa da: https://www.ingenio-web.it/articoli/valutazione-del-comportamento-sismico-dei-ponti-ad-arco-in-muratura/

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    Authors: Caretto, F.; Antonini, M.; Protopapa, M. L.; Tammaro, M.; +26 Authors

    Nell’ambito della sua mission di Agenzia Nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, l’ENEA è focalizzata in modo preminente sulla ricerca ‘applicata’, ovvero sul rendere disponibili tecnologie innovative e servizi avanzati nei diversi settori di competenza, al mondo delle imprese, alle pubbliche amministrazioni e agli stessi cittadini . Da questo punto di vista, l’economia circolare è una delle priorità strategiche e si concretizza attraverso numerosi progetti operativi con l’obiettivo di andare ‘oltre gli slogan’ e tradurre in realtà il principio fondante della chiusura dei cicli, quale volano di crescita e competitività e, allo stesso tempo, strumento essenziale per un modello di società incentrato sulla sostenibilità. In questo opuscolo sono illustrati alcuni dei progetti, delle iniziative e delle attività, ma anche gli strumenti, le metodologie, gli approcci e i modelli che ENEA sta mettendo in campo per supportare la trasformazione verso l’economia circolare, con un focus anche sulla formazione ed informazione, aspetti di grande rilievo per operare il cambiamento culturale e di comportamenti necessario. In questi progetti il Dipartimento “Sostenibilità dei Sistemi Produttivi e Territoriali” (SSPT) ha un ruolo di primo piano, come coordinatore o referente di attività in collaborazione con altri Dipartimenti dell’Agenzia, partner nazionali ed internazionali, imprese e istituzioni centrali locali, ed altri soggetti a livello territoriale e urbano. Queste attività impegnano oltre cento ricercatori e tecnologi del Dipartimento SSPT e una rete di infrastrutture, hall tecnologiche, impianti pilota e laboratori analitici avanzati specializzati nell’eco-innovazione di processo, di prodotto e di sistema. I progetti consentono di applicare l’economia circolare in diversi ambiti applicativi quali: • Aree urbane: ENEA progetta e sviluppa modelli e sistemi di gestione integrata e circolare di funzionamento urbano per città più sostenibili, circolari e inclusive, per promuovere stili di vita e consumo sostenibili, per effettuare una corretta gestione dell’acqua e dei rifiuti urbani anche in chiave di valorizzazione, salvaguardare salute e sicurezza, stimolare le industrie culturali, turismo e best practices in contesti urbani e periurbani; • Territorio e mare: ENEA pianifica e sviluppa processi e metodologie per la gestione sostenibile di territorio e mare in ottica di economia circolare attraverso la Gestione porti e aree costiere, il Turismo sostenibile, lo sviluppo della filiera ittica; • Sistema industriale: ENEA sviluppa e implementa tecnologie e metodologie per modelli di produzione e consumo più sostenibili e rigenerativi a supporto dell’industria con tecnologie innovative e nuovi modelli di business (simbiosi industriale, Modelli di circular design, Sharing economy, etc), strumenti per le imprese, riqualificazione di siti industriali in ottica circolare; • Catena del valore: ENEA sviluppa approcci di sistema per promuovere e facilitare la chiusura dei cicli nelle filiere produttive e lungo il ciclo di vita di prodotti e materiali attraverso attività per promuovere la collaborazione tra diversi attori e settori, approccio integrato e multidisciplinare (life cycle thinking e misura della circolarità), nuovi modelli di business e analisi di mercato.

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    Authors: Violante, A. C.; Guidi, G.; Trinchieri, R.; Proposito, M.;

    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.

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    Authors: Tagliente, M. A.; Donatelli, A.; Caretto, F.;

    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.

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    Authors: Zini, A.; Roberto, R.; Corrias, P.; Felici, B.;

    Il testo si propone come rassegna ragionata, corredata delle informazioni statistiche disponibili, circa il tema delle “materie prime critiche” (Critical Raw Materials, CRM), con particolare riferimento alla dimensione della transizione energetica. Si tratta di un gruppo di commodities che sono particolarmente richieste nell’ambito delle tecnologie energetiche a basse emissioni di carbonio, o sembrano in grado di contribuire a diminuire i consumi energetici nell’attuale, o nel più prossimo, assetto tecnologico, produttivo e commerciale. La scommessa dell’attuale fase storica sta anche nel garantire un adeguato sistema di approvvigionamento di metalli e minerali che in alcuni casi potrebbero rivelarsi disponibili in quantità minori rispetto alla potenziale domanda mondiale. La loro concentrazione geografica pone peraltro nuove questioni alla gestione delle negoziazioni politiche e commerciali tra i paesi, mentre laddove si esprime in aree geografiche turbolente, o caratterizzate dall’assenza di sistemi di tutela - dell’ambiente, della salute e della sicurezza dei lavoratori - richiede l’attenzione al rispetto degli standard minimi di accettabilità etica e sociale. Il volume intende quindi toccare alcuni aspetti di metodo del problema, quali la definizione stessa di “materia prima critica” e il confronto tra le diverse angolazioni - come espresse nelle analisi e classificazioni prodotte da alcuni organismi internazionali - per poi passare a trattare la richiesta di CRM da parte delle tecnologie per la transizione energetica. Segue una disamina della concentrazione geografica mondiale dei metalli e minerali e delle nuove politiche europee in risposta alle difficoltà riscontrate in tema di approvvigionamenti, relazioni industriali e scambi commerciali, senza trascurare alcune problematiche strettamente legate alla realtà italiana. The paper is a critical review of 'Critical Raw Materials' (CRMs), with particular reference to the energy transition dimension. Critical Raw Materials are a group of commodities that are particularly needed for low-carbon energy technologies, and in applications that can contribute to lower energy consumption in the current, or near future, technological, production and commercial set-up. The challenge of the current historical phase also lies in ensuring an adequate supply system of metals and minerals that in some cases may turn out to be available in smaller quantities than the potential world demand. Their geographical concentration also poses new questions to the management of political and trade negotiations between countries. In geographical areas that are turbulent or characterized by the absence of protection systems - for the environment, health and safety of workers - the supply of metals and minerals requires attention to compliance with minimum standards of ethical and social acceptability. The paper therefore intends to address some methodological aspects of the problem. Firstly, the definition of 'critical raw material' and the comparison between the different points of view expressed in the analyses and classifications produced by some international bodies. Next, the demand for CRM from energy transition technologies is analyzed. This is followed by an examination of the world geographical concentration of metals and minerals and the new European policies in response to the difficulties encountered in terms of supplies, industrial and trade exchanges, without neglecting some issues closely linked to the Italian reality.

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    Authors: Bevivino, A.; Zoani, C.; Giuliano, G.; Russo, C.; +10 Authors
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