Georisorse e geologia degli idrocarburi

A.A. 2019/2020
9
Crediti massimi
84
Ore totali
SSD
GEO/09
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è quello di trasmettere i concetti di base relativi alle georisorse, alla loro disponibilità in natura, alle principali tecniche estrattive e di separazione dei minerali utili, alla legislazione mineraria italiana e alla pianificazione di indagini esplorative. Vengono, inoltre, affrontati dei casi di studio relativi all'uso di materia prime naturali per la produzione di materiali ceramici tradizionali (dalle materie prime alle trasformazioni indotte dai processi industriali). Il modulo di geologia degli idrocarburi si prefigge di trasmettere i concetti fondamenatali che spiegano la genesi, la circolazione e l'accumulo degli idrocarburi nel sottosuolo e di illustrare i metodi e gli strumenti di indagini usati nella loro ricerca e valutazione.
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: é auspicabile che gli studenti dimostrino conoscenze e capacità di comprensione e raggiungano un livello che, sostenuto dall'uso di testi avanzati, includa anche la conoscenza di alcuni temi d'avanguardia. E' atteso che lo studente, al termine del corso, conosca: 1) i concetti di base della moderna giacimentologia, ivi compresi gli aspetti riguardanti la formazione degli accumuli di idrocarburi liquidi e gassosi, 2) i principali minerali industriali e i principali tipi di idrocarburi, gli usi e i processi di trasformazione a cui sono vocati, 3) i principali metodi di ricerca ed estrazione, 4) come redigere un piano di esplorazione mineraria, 5) le principali tecniche analitiche per la caratterizzazione dei materiali in indagine (SEM-EDS, XRF, XRD, gas-cromatografia).
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: é auspicabile che gli studenti siano in grado di applicare le loro conoscenze e capacità di comprensione dimostrando un approccio professionale e multidisciplinare al loro lavoro, e acquisiscano competenze adeguate sia per ideare e sostenere argomentazioni complesse che per risolvere problemi nel campo delle Georisorse.
Autonomia di giudizio: é auspicabile che gli studenti acquisiscano la capacità di raccogliere e interpretare i dati utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione sui temi economici, sociali, scientifici o etici ad essi connessi.
Abilità comunicative: ci si attende che gli studenti acquisiscano la capacità di comunicare informazioni, idee, porre problemi e proporre soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
Capacità di apprendere: é auspicabile che gli studenti abbiano sviluppato le capacità di apprendimento necessarie ad intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
La prima parte del corso è dedicata alle georisorse minerarie (georisorse "solide") e comprende gli argomenti qui sotto elencati.

Concetto di "georisorsa". Classificazione delle risorse energetiche e minerali. Richiesta e consumo di materie prime nel mondo. Richiesta e consumo di materie prime in Italia. Mercato delle materie prime. Concetto di "riserva" e "risorsa". Definizione di "giacimento" e di "deposito minerale". Esplorazione e sfruttamento delle risorse minerarie: obiettivi, strategia, prospezione mineraria, tempi e costi, valutazione dei rischi geologici. Metodi di coltivazione, trattamento, impatto ambientale. Legislazione mineraria italiana. Distinzione giuridica tra "cava" e "miniera".
Argille e minerali argillosi: classificazione e aspetti cristallochimici, disponibilità in natura e principali applicazioni in campo industriale. Materie prime per la produzione di clinker per cementi Portland. Le "argille espanse". Materiali ceramici tradizionali: definizione, classificazione, proprietà. Processi di produzione dei materiali ceramici tradizionali. Distretti ceramici nel mondo. La produzione ceramica in Italia e il ruolo del geologo nel processo produttivo. Tecniche di indagine in ambito mineralogico: diffrazione a raggi x da polveri, fluorescenza a raggi x, microscopia elettronica a scansione.

La seconda parte del corso tratta la geologia degli idrocarburi, sviluppando i seguenti argomenti: Classificazione ed usi degli idrocarburi. Rocce madri e genesi del petrolio e dei gas naturali. Proprietà e classificazione delle rocce serbatoio. Rocce di copertura. Metodi di indagine, ricerca e mappatura del sottosuolo. Trappole strutturali, stratigrafiche e miste. Migrazione primaria e secondaria degli idrocarburi. Sistemi petroliferi, play e prospetti. Caratteristiche dei giacimenti di idrocarburi. Regimi di pressione. Valutazione volumetrica delle riserve e delle risorse. Rischio esplorativo (cenni).
Prerequisiti
Il Manifesto degli Studi prevede una serie di propedeuticità tra gli esami dei corsi erogati nel biennio e quello di questo insegnamento. Per la comprensione e l'apprendimento del programma, è assolutamente necessario un bagaglio consolidato di conoscenze che derivano dalla padronanza di altre discipline, quali chimica, fisica, mineralogia, petrografia, sedimentologia, geologia strutturale.
Metodi didattici
La maggior parte del corso è occupata da lezioni tradizionali conferite in lingua italiana, facendo ricorso ad abbondante materiale illustrativo (grafici, tabelle, schizzi, sezioni geologiche, sezioni sismiche, registrazioni strumentali e fotografie). Sono previste alcune lezioni tecnico-pratiche presso i laboratori dipartimentali indirizzati alla caratterizzazione chimico-mineralogica di minerali e rocce, nonché esercizi interattivi in aula per rinforzare i concetti illustrati nel corso delle lezioni e seminari (secondo disponibilità), tenuti da tecnici e manager industriali. Le domande e gli interventi degli studenti sono bene accetti e incoraggiati.
Materiale di riferimento
Tutte le diapositive usate per le lezioni, comprensive di testo ed illustrazioni, sono disponibili in formato digitale.

Sono consigliati per approfondimento i seguenti testi:
· Stephen E. Kesler & Adam C. Simon (2015): Mineral Resources, Economics and the Environment (2nd Edition). Cambridge University Press, ISBN-10: 1107074916
· Tanelli, G. (2009): Georisorse e Ambiente. Aracne editrice, ISBN-10: 8854826154
· Enciclopedia Treccani del petrolio e del gas (disponibile on line)
· Jahn, F. Cook, M. e Graham, M.: Hydrocarbon Exploration and Production 2nd edition. Elsevier
· Selley, R. e Sonnenberg, S.: Petroleum Geology 3rd edition. Elsevier AP
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame orale sull'intero contenuto del corso (normalmente un'ora circa). In caso di sessioni di esame particolarmente numerose (12 o più candidati), si prevede un esame scritto con domande aperte ed esercizi simili a quelli svolti in aula, della durata di 2 ore. Il voto viene espresso in trentesimi.
L'esame si propone di verificare non solo l'apprendimento di concetti e la memorizzazione delle nozioni essenziali ma anche, e soprattutto, la capacità di sintesi e di correlazione tra gli argomenti trattati, nel quadro più ampio delle discipline propedeutiche.
GEO/09 - GEORISORSE MINERARIE E APPLICAZIONI MINERALOGICO-PETROGRAFICHE PER L'AMBIENTE E I BENI CULTURALI - CFU: 9
Esercitazioni: 36 ore
Lezioni: 48 ore
Docente/i
Ricevimento:
Martedi, Mercoledi e Giovedi: 14.30-18.30 (contattare il docente in anticipo, via email)
Via Botticelli 23 (primo piano)