I laureati magistrali in Energy Engineering avranno raggiunto, al termine del percorso formativo, una maturità tecnica e uno spirito critico che permetterà di comprendere quali siano le più opportune metodologie di modellazione di ottimizzazione, di controllo, di monitoraggio e diagnostica di sistemi energetici tradizionali e rinnovabili. La caratteristica peculiare dei laureati sarà la spiccata propensione alla corretta interpretazione delle informazioni raccolte con l'acquisizione di dati sul campo, che nasce da una profonda conoscenza termodinamica e meccanica dei sistemi. Inoltre, saranno capaci di valutare le opportunità offerte dalle innovazioni tecnologiche nell'ambito della transizione verso l'elettrificazione, il digitale e sistemi più sostenibili
I laureati saranno in grado di svolgere autonomamente ricerche bibliografiche, selezionando le opportune banche dati e comunità scientifiche con le quali interagire per conoscere lo stato dell'arte e divulgare i risultati innovativi del proprio lavoro e sapranno progettare e condurre attività sperimentali di laboratorio e sul campo (learning by doing) per la raccolta di informazioni in condizioni operative.
L'autonomia di giudizio viene verificata dai docenti nel corso delle prove di valutazione (del singolo modulo e degli interi insegnamenti integrati) e nel corso delle esposizioni dei progetti in collaborazione, dai referenti aziendali o accademici nello svolgimento dei tirocini, dal relatore del progetto di tesi e dalla commissione di laurea.
Il corso di laurea magistrale in Energy Engineering forma laureati in grado di comunicare efficacemente nella descrizione di attività ingegneristiche; la natura multidisciplinare del corso di laurea fornisce agli allievi la capacità di collaborare direttamente con interlocutori tecnici di varia natura, favorendo il lavoro in team, ma anche la gestione di un team.
Tutte le attività formative concorrono a sviluppare la capacità di comunicare efficacemente nella descrizione di attività ingegneristiche in forma scritta e orale, in inglese, in modo da poter lavorare in contesti sia nazionali che internazionali; collaborare direttamente con interlocutori tecnici di varia natura, favorendo il lavoro in team; comunicare con competenza ed un corretto vocabolario le informazioni ottenute, stimolandone la corretta interpretazione.
Le abilità comunicative, la chiarezza di esposizione dei problemi e delle soluzioni ingegneristiche ed il corretto impiego del linguaggio tecnico vengono verificate intensificando i colloqui con gli allievi nel corso delle attività in presenza, delle esperienze di laboratorio e delle attività di tutoraggio, e vengono altresì potenziate nella preparazione ed esposizione di progetti individuali o di gruppo, nella partecipazione ad attività di tirocinio e nella stesura e presentazione della tesi di laurea.
Il corso di laurea magistrale in Energy Engineering consente agli allievi di potenziare e sviluppare le capacità di apprendimento già acquisite nei precedenti percorsi universitari. La preparazione dei laureati, che coinvolge e mette in relazione settori scientifici caratterizzanti l'ingegneria industriale, instilla autonomia per futuri continui aggiornamenti e approfondimenti, necessari per generare sempre innovazione.
Tutte le attività formative, di progetto e di laboratorio, condotte e oggetto di verifica nel corso degli studi e della preparazione della tesi, concorrono a sviluppare la capacità di affrontare in modo efficace le mutevoli problematiche lavorative legate all'innovazione tecnologica e organizzativa, con particolare enfasi nei settori dell'ingegneria energetica, orientarsi autonomamente nella esplorazione delle opportunità offerte dai nuovi risultati della ricerca di base e industriale e dalle mutate esigenze della società. Aggiornare continuamente le tecniche e le metodologie utilizzate nella vita professionale
La capacità di apprendimento si manifesterà altresì nelle prove previste al termine di ciascun modulo e di ciascun insegnamento integrato, e nella realizzazione del progetto di tesi.
Fundamentals of energy engineering
Conoscenza, comprensione e interpretazione secondo modelli fisici delle leggi fondamentali della termodinamica, della meccanica dei fluidi, dei fenomeni di trasferimento di energia e massa (attività formative ING-IND10); conoscenza del ciclo di vita dell'energia, dei principali sistemi energetici da diverse fonti e il loro impatto sull'ambiente, sviluppando competenze degli strumenti di progettazione per la caratterizzazione, gestione e individuazione degli effetti sull'ambiente dei sistemi energetici (attività formative ING-IND09); apprendimento dei metodi principali sull'architettura, l'elettronica di potenza e il controllo di azionamenti elettrici AC e convertitori di potenza ad alte prestazioni e dei sistemi di accumulo per l'applicazione sui sistemi energetici da fonti da fonti rinnovabili e la loro ottimizzazione (attività formative ING-IND/32); apprendimento delle soluzioni logistiche e di mobilità sostenibile per applicazioni industriali, incluse quelle dedicate alla catena del freddo, conoscenza dei principali impianti, in ambito industriale manifatturiero e nei servizi, in termini di principi teorici, degli schemi di funzionamento e dei metodi di progettazione, anche in relazione all'efficienza energetica, permettendo di definire un uso efficiente delle risorse energetiche in diversi settori industriali con particolare riferimento alle imprese manifatturiere e per la fornitura di beni immateriali (attività formative ING-IND/17); comprensione dei concetti e dei metodi necessari per la modellazione e il controllo di sistemi energetici, includendo i sistemi di generazione distribuiti, anche mediante metodologie di controllo ottimo e predittivo (attività formative ING-INF/04 e MAT/09); conoscenza del processo progettuale esteso all'intero ciclo di vita ed i principi da adottare nella progettazione di sistemi energetici industriali includendo la fase del fine vita applicando i metodi di progettazione eco-sostenibile nei contesti industriali, includendo modularità e approcci di riduzione costi (attività formative ING-IND/15); conoscenza dei fondamenti della metodologia LCA come previsto dagli standard ISO di riferimento e dei principali metodi di calcolo di impatto ambientale utilizzando i diversi approcci alla modellazione LCA e conoscendo le principali banche dati (attività formative CHIM/07).
Power generation and conversion
Conoscenza e comprensione delle principali metodologie di gestione termica avanzata dei componenti e dei sistemi atti alla generazione e conversione di potenza, delle tecniche numeriche e degli strumenti di modellazione e simulazione termofluidodinamica per l'ottimizzazione dei sistemi di scambio termico (attività formative ING-IND/10); apprendere i fondamenti della chimica dei combustibili per valutarne le proprietà e l'applicabilità nelle infrastrutture, conoscenza dei processi di conversione della biomassa in combustibile o energia e dei concetti di bioraffineria, valutando le varie tecnologie di cattura del carbonio e le sue applicazioni nei carburanti sintetici (attività formative ING-IND/08); conoscenza delle tecniche di progettazione meccanica per risolvere problemi pratici nei sistemi di conversione di energia, utilizzando l'analisi agli elementi finiti per progettare, ottimizzare e verificare alberi rotanti, come quelli utilizzati in motori elettrici e turbine (attività formative ING-IND/14); comprendere i fenomeni chimico fisici che regolano le proprietà finali dei materiali in tutti gli ambiti analizzati dalle classi generali di materiali a quelli compositi e comprensione delle principali metodologie di produzione e relativi processi riguardanti l'industria energetica e i suoi principi di funzionamento (attività formative ING-IND/22).
Energy systems and processes
Conoscenza e comprensione delle principali metodologie e normative per la progettazione e/o riqualificazione di sistemi edificio-impianto ad elevata efficienza energetica, ivi inclusi gli edifici industriali e commerciali, con particolare attenzione all'aspetto della sostenibilità (attività formative ING-IND/10); apprendimento del funzionamento di un sistema energetico ed interazione tra i diversi sottosistemi e componenti, conoscenza degli utilizzatori di energia (quantità e motivazioni) nei processi industriali, valutando gli aspetti operativi negli impianti di processo al fine di ottimizzarne i consumi energetici (attività formative ING-IND/09); comprensione dei principi di funzionamento delle celle fotovoltaiche di prima, seconda e terza generazione e analisi dei parametri che limitano le prestazioni delle celle fotovoltaiche e delle strategie che possono essere adottate per aumentarne il rendimento, conoscenza dei principi di base dei principali metodi di fabbricazione di celle e sistemi fotovoltaici e come essi influenzano l'efficienza di celle e sistemi fotovoltaici (attività formative FIS/03 e ING-IND/16); conoscenza e capacità di modellazione dinamica di sistemi fisici quali turbine eoliche e inseguitori solari utilizzando le metodologie proprie della meccanica applicata alle macchine, conoscenze delle tecniche per diagnosticare l'insorgenza di danni in specifici componenti per impianti eolici e solari (attività formative ING-IND/13).
Fundamentals of energy engineering
Capacità di applicare i modelli fisici per la definizione del comportamento di sistemi termodinamici ideali e reali declinati nell'ambito dei sistemi di conversione dell'energia, capacità di applicare le leggi fondamentali della meccanica dei fluidi, delle modalità di trasmissione del calore ai processi di trasferimento di energia (attività formative ING-IND10); sapere applicare strumenti e tecniche di modellazione e simulazione nella gestione dei sistemi energetici da fonte rinnovabile e sapere identificare, formulare e risolvere anche in modo innovativo problemi complessi e che richiedono un approccio progettuale interdisciplinare, capacità di applicare tecniche di re-ingegnerizzazione dei processi di approvvigionamento energetico a realtà aziendali nell'ottica di utilizzo delle fonti rinnovabili (attività formative ING-IND09); capacità di utilizzare in autonomia gli strumenti metodologici acquisiti utili alla progettazione degli azionamenti elettrici AC e convertitori di potenza ad alte prestazioni e dei sistemi di accumulo (attività formative ING-IND/32); sapere applicare i criteri generali per la scelta, il dimensionamento e la gestione di impianti industriali per la produzione di beni o per la fornitura di servizi in grado di utilizzare in maniera efficiente e sostenibile le risorse energetiche a disposizione, utilizzando criteri qualitativi e quantitativi e di efficienza energetica per la progettazione e la gestione degli impianti di servizio, sia a livello di singola azienda che di area industriale anche con schemi di cooperazione energetica (attività formative ING-IND/17); capacità di applicare i modelli ed i controlli dei sistemi energetici, e le metodologie di modellazione e controllo a casi di studio concreti (attività formative ING-INF/04); capacità di applicare formalmente i modelli matematici per problemi decisionali e di ottimizzazione, applicare metodologie di problem-solving e a utilizzare strumenti software (attività formative MAT/09); capacità di affrontare in maniera critica e multidisciplinare la progettazione sostenibile di prodotti/processi/servizi utilizzando strumenti integrati di eco-design nel processo di sviluppo prodotto, sistemi di prototipazione virtuale per l'ottimizzazione delle performance e della sostenibilità, con focus anche su impianti robotizzati (attività formative ING-IND/15); capacità di impostare in maniera critica e multidisciplinare una raccolta dati propedeutica a qualsiasi studio LCA, di modellizzare in maniera autonoma il ciclo di vita di un prodotto/processo/servizio all'interno del software LCA SimaPro con obiettivo di svolgere un'analisi dettagliata di impatto ambientale, riconoscendo le principali emissioni, risorse consumate e i processi a cui esse sono principalmente associate (attività formative ING-CHIM/07).
Power generation and conversion
Capacità di applicare metodologie di analisi, modellazione e simulazione termofluidodinamica allo stato dell'arte al fine di ottimizzare la gestione termica dei sistemi energetici, dei processi e dei componenti (attività formative ING-IND/10); essere in grado di valutare in modo indipendente le risorse di biomassa destinate alla produzione di bioenergia e di progettare sistemi di conversione della biomassa, essere in grado di quantificare e comunicare in modo indipendente i concetti di bioraffinazione, essere in grado di progettare e analizzare in modo indipendente i processi di cattura del carbonio e l'utilizzo della CO2 (attività formative ING-IND/08); applicare una metodologia efficace di studio per affrontare e risolvere problemi complessi nel campo della progettazione termo-meccanica, adattarsi a nuove tecnologie e metodologie, perseguendo ulteriori studi e ricerche in modo autonomo per ampliare le proprie conoscenze (attività formative ING-IND/14); capacità di applicare conoscenza e comprensione nella fase di preparazione dell'attività progettuale per la definizione e l'utilizzo di materiali innovativi per i sistemi energetici (attività formative ING-IND/22).
Energy systems and processes
Capacità di applicare le metodologie e le normative attuali per l'analisi, la progettazione e la realizzazione di interventi di riqualificazione o di nuova costruzione di edifici energeticamente efficienti e sostenibili (attività formative ING-IND/10); identificare e discutere lo stato attuale e le tendenze di sviluppo dell'utilizzo dell'energia nella lavorazione industriale in Italia e a livello internazionale, sviluppare analisi termodinamiche di processi industriali e applicare analisi di trasferimento di calore e massa a diversi utilizzatori e impianti di processi industriali valutando criticamente il potenziale di decarbonizzazione dei processi industriali (attività formative ING-IND/09); essere in grado di risolvere esercizi e problemi relativi a tematiche sulle celle solari, capacità di simulare il funzionamento di una cella fotovoltaica di prima generazione e di predire il comportamento di celle e sistemi fotovoltaici in base ai processi di fabbricazione (attività formative FIS/03 e ING-IND/16); capacità di impostare un sistema di equazioni per l'analisi dinamica e vibrazionale di sistemi meccanici contenuti all'interno di impianti eolici e solari applicando le conoscenze acquisite nel campo delle energie rinnovabili (attività formative ING-IND/13).