prototipo di un mini inceneritore al plasma per la pirolisi dei rifiuti medicali-Magistralis Degree Thesis Akaberj Nazkhatoon

Author: Akaberj Nazkhatoon ; Type of thesis: Magistralis Degree Thesis
Abstract: In questo lavoro di tesi verrà presentato un primo prototipo di un mini inceneritore al plasma per la pirolisi dei rifiuti medicali basato sulla tecnologia delle torce al plasma a microonde (MW) con tecnologia domestica a basso costo. Si inizia con una breve e generale descrizione sulle problematiche dei rifiuti, della loro classificazione e delle norme che ne regolano lo smaltimento. Quindi si parlerà delle norme necessarie per l‟identificazione dei rifiuti medicali ed infine verrà riassunta la modalità di gestione dei rifiuti secondo la normativa in vigore. Successivamente saranno descritti alcuni metodi di termodistruzione dei rifiuti ospedalieri come la combustione negli inceneritori tradizionali, e alcuni metodi alternativi, come il trattamento al plasma atmosferico, andando ad analizzare vantaggi e svantaggi di ogni tecnologia. Lattenzione sarà quindi focalizzata sul plasma atmosferico e sulla descrizione delle sue proprietà. Quindi saranno descritti diversi tipi di plasma atmosferico in base alle condizioni operative di alimentazione e delle loro strutture concentrando le nostre attenzioni verso le torce al plasma atmosferico basate sulle microonde. Quindi si descriverà la realizzazione di una torcia al plasma atmosferico utilizzando i componenti a basso costo dei normali forni a microonde e con l‟obbiettivo di utilizzare questa torcia sia nel settore industriale che nella ricerca. Tale torcia, realizzata con componenti commerciali domestici a basso costo, costituirà il cuore del prototipo di mini inceneritore che è stato progettato, realizzato, descritto e testato in laboratorio. Verrà quindi illustrata l‟efficacia di trattamento di materiale rappresentativo di rifiuti medicali come: carta, cotone idrofilo e tessuti organici biologici. Infine verranno descritte le linee guida per gli sviluppi futuri del prototipo al fine di aumentarne l‟efficienza nel trattamento dei rifiuti, nel recupero dell‟energia derivante dalla combustione dei syn-gas e nella purificazione dei gas da agenti inquinanti. Continue reading

Deposizione di film protettivi all’interno di camere tubolari per la produzione di radioisotopi via ciclotrone-Magistralis Degree Thesis Stefano Rappo

Author: Stefano Rappo ; Type of thesis: Magistralis Degree Thesis
Abstract: Il Carbonio 11 è un radionuclide utilizzato in Tomografia ad Emissione di Positroni (PET) , prodotto principalmente via ciclotrone, sottoforma di 11CO2 , mediante bombardamento di Azoto 14 in forma gassosa, con la reazione nucleare 14N (p.a.)11C. Con questo radioisotopo sono state marcate centinaia di molecole organiche naturali come zuccheri, amminoacidi, acidi grassi a catena lunga e farmaci.
Il fascio energetico, proveniente dal ciclotrone, ha un allargamento dovuto alle collisioni con il gas, per cui riscalda localmente la superficie e la camera è soggetta a periodica usura. La forma ed il diametro della camera di reazione sono, quindi, di fondamentale importanza, per questo è richiesta un’appropriata selezione di materiali e la deposizione di ricoprimenti protettivi di Niobio e Nitruro di Niobio, nelle pareti interne della camera di reazione, sembra essere la soluzione ottimale per limitare il problema.
L’applicazione richiede ricoprimenti di elevata purezza ed ottima adesione, per evitare contaminazioni, delaminazioni ed usure anzitempo, inoltre l’interno deve essere un ambiente “carbon free”, in quanto le impurezze di Carbonio potrebbero portare alla formazione di isotopi inferiori. Per questo motivo sono state scartate tecniche di deposizione di tipo chimico o elettrochimico ed è stato attuato un approccio di tipo PVD, depositando i ricoprimenti via Magnetron Sputtering.
Sono state sondate due diverse possibili configurazioni di sputtering, a Post Magnetron Cilindrico ed a Triodo, per studiarne le diverse proprietà, caratterizzando i film ottenuti con tecniche di analisi non distruttive. In particolare, la tecnica Post Magnetron ha permesso di ottenere, all’interno della geometria del substrato, un ricoprimento protettivo in Niobio di spessore adeguato (5 um ); pertanto, sono state così effettuate analisi microstrutturali tramite XRD, analisi quantitative in termini di spessore e test indicativi di porosità.

Realizzazione di una torcia al plasma atmosferico in configurazione semi-metallica utilizzando componentistica da forno a microonde-Master Thesis Terenziani Giovanni

Author: Terenziani Giovanni ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: THIS THESIS IS PROTECTED BY TRADE SECRET. IF YOU WANT TO CONSULT IT, You need to contact the Master Director

Lo scopo di questa tesi è quello di realizzare una torcia al plasma atmosferico utilizzando componentistica a basso costo, quale quella dei normali forni a microonde. Tutto ciò è dovuto al fatto che sempre maggiore interesse da parte della comunità scientifica viene rivolto verso questo tipo di tecnologia, e i prezzi delle componenti non risulta essere ancora del tutto accessibile per ottenere un oggetto per le applicazioni industriali. Con questo obbiettivo è stata realizzato questo lavoro, e dai risultati ottenuti si è verificato che la strada è quella giusta da seguire, e l’enorme gap esistente tra la tecnologia già sviluppata e quella realizzata in loco è stato colmato. Si è riusciti infatti a riprodurre il sistema originale con un risparmio dei costi pari a circa 2 ordini di grandezza. Questo apre numerose ed interessanti strade per l’utilizzo di queste torce in ambienti sia industriali che di ricerca. Verranno illustrate le procedure di indagine, le evoluzioni fatte ed i risultati ottenuti, ponendo particolare attenzione sulle modalità di sviluppo delle componenti elettroniche che compongo il cuore del sistema. Una preliminare analisi delle caratteristiche del plasma è stata inoltre effettuata, portando interessanti risultati, meritevoli di ulteriori indagini. Ma prima di addentrarsi nei dettagli tecnici e strutturali un po’ di teoria dei plasmi. Continue reading

STUDIO DELL’OSSIDO DI RAME PER APPLICAZIONI FOTOVOLTAICHE-Master Thesis Crosato Carlo

Author: Crosato Carlo ; Type of thesis: Master Thesis
Abstract: Scopo del presente lavoro è raccogliere una serie di informazioni e studi pubblicati da autori vari riguardanti Cu2O, con particolare riguardo sia alla produzione di Cu2O sia al suo utilizzo in applicazioni fotovoltaiche. Gli studi e le applicazioni su questo particolare semiconduttore sono iniziati nel 1920 e hanno avuto un certo fervore fino al 1950. In questo periodo si sono studiate le proprietà di semiconduttore di tipo p di Cu2O e si sono realizzati i primi diodi Schottky rettificanti. Con l’avvento degli studi e le applicazioni sul silicio, l’interesse su questo materiale è andato via via diminuendo e di conseguenza gli investimenti in ricerca. Le caratteristiche di Cu2O sono però tali da renderlo un candidato autorevole nella produzione di celle fotovoltaiche. Il bandgap diretto, pari a circa 2eV, lo rende in teoria adatto all’assorbimento di una parte considerevole dello spettro solare e con efficienze teoriche del 20%. In pratica, però, le celle fotovoltaiche basate su Cu2O hanno mostrato efficienze inferiori al 2%. Questo soprattutto a causa di difettosità reticolari che però possono essere ridotte con opportuni trattamenti, lasciando intravedere quindi ampi spazi di miglioramento. Rame e Ossigeno, utilizzati per la produzione di Cu2O, sono particolarmente abbondanti ed economici e ovviamente non tossici, così come i vari processi tecnologici utilizzati per la produzione. Questo rende Cu2O particolarmente attrattivo nella produzione di celle fotovoltaiche “low cost” seppur a bassa o media efficienza. Le nuove tecniche di deposizione via sputtering, anche su materiale flessibile in rotoli, può permettere la realizzazione di vaste aree attive e quindi una sufficiente corrente fotovoltaica totale. Da non sottovalutare poi la facilità d’integrazione architettonica. Continue reading

Applicabilità dei Liquidi Ionici all’ Elettropulitura del Niobio-Bachelor Thesis DARIO RIZZETTO

Author: DARIO RIZZETTO ; Type of thesis: Bachelor Thesis
Abstract: The electropolishing of niobium cavities is commonly made in an acid electrolyte constituted by a mixture of sulphuric and hydrofluoric acid, in a volume ratio of 1:9 [5]. Considering the hazards and problems related to the use of these substances, in the last years many research teams have developed alternative electrolytic solutions, which are more or less effective [6] [7] [8].
One of them is being tested at the Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL): it consists of a ionic liquid, i.e. a salt that is liquid at room temperature. It is prepared simply mixing two solids: urea and choline chloride. This electrolyte was initially studied by Abbott et al. in 2003 [9]. They then gave evidence of the potential of ionic liquids based on choline chloride electropolishing successfully stainless steel [10].
Recent studies at LNL have confirmed that electropolishing of niobium with this electrolyte is possible Continue reading