Professore Ordinario (L.240)
Dipartimento Energia (DENERG)
Profilo
Interessi di ricerca
Settore scientifico discliplinare
(Area 0009 - Ingegneria industriale e dell'informazione)
Linee di ricerca
- Facciamo parte del consorzio BIG-MAP. Di seguito l'abstract del progetto. La produzione e il trasporto di energia si stanno evolvendo rapidamente per soddisfare la crescente domanda e gli obiettivi ambientali di oggi. Tuttavia, mancano soluzioni a basso costo e ad alte prestazioni quando si tratta di accumulo di energia. Per affrontare l'assenza di tecnologie innovative per le batterie, il progetto BIG-MAP, finanziato dall'UE, mira a sviluppare un'infrastruttura e una metodologia modulari a circuito chiuso per collegare tra loro conoscenze fisiche e approcci basati sui dati. A tal fine, integrerà in modo coerente l'apprendimento automatico, le simulazioni al computer e gli esperimenti e la sintesi orchestrati dall'intelligenza artificiale per accelerare la scoperta e l'ottimizzazione di materiali per batterie sostenibili. Il progetto svolgerà un ruolo nella creazione di una piattaforma europea di accelerazione dei materiali versatile e chimicamente neutrale che può aumentare significativamente il tasso di scoperta di nuovi materiali e interfacce per batterie.
- Proponiamo una svolta radicale sviluppando una tecnologia di produzione di combustibile solare economicamente sostenibile, sfruttando l'autoassemblaggio del tensioattivo e le proprietà di trasporto dei protoni delle pellicole di sapone. La produzione di combustibile solare rinnovabile mediante la fotosintesi artificiale (AP) è globalmente riconosciuta come una soluzione promettente alla moderna crisi energetica e ambientale con un impatto sociale decisivo, ma ci sono ostacoli critici nello sviluppo tecnologico. SoFiA mira ad avviare e consolidare una linea di base di fattibilità per la tecnologia AP basata su film di sapone e i suoi usi futuri stabilendo le prove di principio essenziali e le basi scientifiche fondamentali. Proponiamo il concetto di una membrana fotosintetica artificiale economica sotto forma di film di sapone con superfici funzionali fotocatalitiche, formate alla giunzione tra coppie di bolle di sapone dissimmetriche. La nostra tecnologia è resa scalabile dal concetto di design di un flusso dinamico di bolle di sapone rigenerative in grado di gestire grandi volumi di gas, che scorre continuamente attraverso un condotto esposto alla luce. SoFiA collega tre discipline che si escludono a vicenda: scienza dei tensioattivi, energia rinnovabile e scienza fondamentale dell'acqua su scala nanometrica, supportata dall'ingegneria dei microsistemi e dal coinvolgimento attivo di artisti che stanno lavorando con grandi installazioni di film di sapone. L'alto rischio viene contrastato coinvolgendo scienziati pionieri e giovani ricercatori leader a livello mondiale in un piano di ricerca interdisciplinare. Un comitato consultivo esterno composto da gestori di programmi della grande industria ed esperti di politiche dell'UE guiderà la ricerca verso lo sfruttamento commerciale. La nostra visione a lungo termine è quella di modificare in modo decisivo la posizione dell'Europa nella mappa economica mondiale come il principale produttore di energia verde. La tecnologia sviluppata sarà sfruttata congiuntamente dalle industrie europee dell'energia e dei detersivi, dando il via a nuove iniziative e impianti di produzione. Si prevede un forte impatto ambientale poiché SoFiA è impegnata a trasformare il gas serra primario (CO2) in combustibile.
- Sviluppo di modelli per la caratterizzazione delle proprietà di scambio termico di PCM in presenza di additivi per il miglioramento dello scambio termico
Competenze
Settori ERC
SDG
Comitati editoriali
- SCIENTIFIC REPORTS (2016-), Membro del Comitato Editoriale
- ENTROPY (2016-), Membro del Comitato Editoriale
Altri incarichi di ricerca o didattica esterni
- Visiting Researcher, presso Princeton University (20/1/2013-20/8/2013)
- Ricercatore, presso Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich (4/3/2009-31/7/2009)
- Dottorando, presso Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich (1/1/2006-3/3/2009)
Didattica
Collegi di Dottorato
- ENERGETICA, 2021/2022 (38. ciclo)
Politecnico di TORINO - ENERGETICA, 2020/2021 (37. ciclo)
Politecnico di TORINO - ENERGETICA, 2019/2020 (36. ciclo)
Politecnico di TORINO - ENERGETICA, 2018/2019 (35. ciclo)
Politecnico di TORINO
Collegi dei Corsi di Studio
- Collegio di Ingegneria Chimica e dei Materiali. Componente
- Collegio di Ingegneria Energetica. Componente
- Collegio di Ingegneria Meccanica, Aerospaziale, dell'Autoveicolo. Componente
Insegnamenti
Corso di laurea magistrale
- Fundamentals of energy conversion, transport and storage. A.A. 2022/23, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Titolare del corso
- Fundamentals of energy conversion, transport and storage. A.A. 2023/24, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Titolare del corso
- Applicazioni avanzate di fisica tecnica/Modelli e metodi numerici (modulo di Applicazioni avanzate di fisica tecnica). A.A. 2017/18, INGEGNERIA MECCANICA. Titolare del corso
- Applicazioni avanzate di fisica tecnica/Modelli e metodi numerici (modulo di Applicazioni avanzate di fisica tecnica). A.A. 2018/19, INGEGNERIA MECCANICA. Titolare del corso
- Applicazioni avanzate di fisica tecnica/Modelli e metodi numerici (modulo di Applicazioni avanzate di fisica tecnica). A.A. 2019/20, INGEGNERIA MECCANICA. Titolare del corso
- Applicazioni avanzate di fisica tecnica/Modelli e metodi numerici (modulo di Applicazioni avanzate di fisica tecnica). A.A. 2020/21, INGEGNERIA MECCANICA. Titolare del corso
- Applicazioni avanzate di fisica tecnica/Modelli e metodi numerici (modulo di Applicazioni avanzate di fisica tecnica). A.A. 2021/22, INGEGNERIA MECCANICA. Titolare del corso
- Applicazioni avanzate di fisica tecnica/Modelli e metodi numerici (modulo di Applicazioni avanzate di fisica tecnica). A.A. 2022/23, INGEGNERIA MECCANICA. Titolare del corso
- Applicazioni avanzate di fisica tecnica/Modelli e metodi numerici (modulo di Applicazioni avanzate di fisica tecnica). A.A. 2023/24, INGEGNERIA MECCANICA. Titolare del corso
- Advanced engineering thermodynamics/Numerical modelling (modulo di Advanced topics of Engineering Thermodynamics). A.A. 2019/20, INGEGNERIA MECCANICA (MECHANICAL ENGINEERING). Titolare del corso
- Advanced engineering thermodynamics/Numerical modelling (modulo di Advanced topics of Engineering Thermodynamics). A.A. 2020/21, INGEGNERIA MECCANICA (MECHANICAL ENGINEERING). Titolare del corso
- Advanced engineering thermodynamics/Numerical modelling (modulo di Advanced topics of Engineering Thermodynamics). A.A. 2021/22, INGEGNERIA MECCANICA (MECHANICAL ENGINEERING). Titolare del corso
- Advanced engineering thermodynamics/Numerical modelling (modulo di Advanced topics of Engineering Thermodynamics). A.A. 2022/23, INGEGNERIA MECCANICA (MECHANICAL ENGINEERING). Titolare del corso
- Advanced engineering thermodynamics/Numerical modelling (modulo di Advanced topics of Engineering Thermodynamics). A.A. 2023/24, INGEGNERIA MECCANICA (MECHANICAL ENGINEERING). Titolare del corso
- Accumulo e trasporto di energia. A.A. 2017/18, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
- Accumulo e trasporto di energia. A.A. 2018/19, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
- Energy storage. A.A. 2019/20, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
- Energy storage. A.A. 2020/21, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
- Energy storage. A.A. 2021/22, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
- Energy storage. A.A. 2022/23, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
- Energy storage. A.A. 2023/24, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
- Applicazioni energetiche dei materiali. A.A. 2019/20, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
- Applicazioni energetiche dei materiali. A.A. 2020/21, INGEGNERIA ENERGETICA E NUCLEARE. Titolare del corso
Corso di laurea di 1° livello
- Termodinamica applicata e trasmissione del calore. A.A. 2018/19, INGEGNERIA MECCANICA. Titolare del corso
Ricerca
Gruppi di ricerca
Progetti di ricerca
Progetti finanziati da bandi competitivi
- BIG-MAP - Battery Interface Genome – Materials Acceleration Platform BIG-MAP , (2020-2023) - Responsabile Scientifico
Ricerca UE - H2020 - Cross-cutting activities - IND - Heat Transfer and Thermal Energy Storage Enhancement by Foams and Nanoparticles , (2019-2022) - Responsabile Scientifico
Ricerca Nazionale - PRIN - SoFiA - Soap Film based Artificial Photosynthesis , (2019-2022) - Responsabile Scientifico
Ricerca UE - H2020 - Excellent Science - FET
Progetti finanziati da contratti commerciali
- PROCESSI INDUSTRIALI E SOLUZIONI IMPIANTISTICHE PER LA FOTOCATALISI DELLE ACQUE MEDIANTE ENERGIA SOLARE EVENTUALMENTE CONCENTRATA , (2015-2017) - Responsabile Scientifico
Ricerca Commerciale
Dottorandi
- Giulio Barletta. Corso in Energetica (39o ciclo, 2023-in corso)
- Roberto Raffaele Meo. Corso in Energetica (39o ciclo, 2023-in corso)
- Alessio Mondello. Corso in Energetica (39o ciclo, 2023-in corso)
- Roberta Cappabianca. Corso in Energetica (36o ciclo, 2020-in corso)
- Atta Muhammad. Corso in Energetica (36o ciclo, 2020-in corso)
- Alessandro Ribezzo. Corso in Energetica (36o ciclo, 2020-in corso)
- Giovanni Trezza. Corso in Energetica (36o ciclo, 2020-in corso)
- Gabriele Falciani. Corso in Energetica (35o ciclo, 2019-2023)
Tesi: Multi-scale and multi-physics models for photochemical fuel generation - Matteo Alberghini. Corso in Energetica (34o ciclo, 2018-2022)
Tesi: Heat and mass transfer in porous materials for passive energy-conversion devices - Paolo De Angelis. Corso in Energetica (34o ciclo, 2018-2022)
Tesi: Reactive and Non-Reactive Interface Modelling for Energy Materials
Innovative Energy Systems Heat and mass transfer Energy systems sustainability and optimization Renewable energy Innovative Energy Systems Heat and mass transfer Energy systems sustainability and optimization Renewable energy Innovative Energy Systems Heat and mass transfer Energy systems sustainability and optimization Renewable energy
Pubblicazioni
Pubblicazioni più recenti Vedi tutte le pubblicazioni su Porto@Iris
- Falciani, Gabriele; Bergamasco, Luca; Amati, Agnese; Verdoes, Gijsbert; Sen, Indraneel; ... (2023)
Design and testing of a device for the characterization of gas transfer through soap films and measurement protocol based on color matching. In: INTERNATIONAL COMMUNICATIONS IN HEAT AND MASS TRANSFER, vol. 149. ISSN 0735-1933
Contributo su Rivista - Trezza, Giovanni; Chiavazzo, Eliodoro (2023)
Leveraging composition-based energy material descriptors for machine learning models. In: MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, vol. 36. ISSN 2352-4928
Contributo su Rivista - Andreozzi, Assunta; Asinari, Pietro; Barletta, Antonio; Bianco, Vincenzo; Bocanegra, ... (2023)
Heat Transfer and Thermal Energy Storage Enhancement by Foams and Nanoparticles. In: ENERGIES, vol. 16. ISSN 1996-1073
Contributo su Rivista - Mancardi, G.; Mikolajczyk, A.; Annapoorani, V. K.; Bahl, A.; Blekos, K.; Burk, J.; ... (2023)
A computational view on nanomaterial intrinsic and extrinsic features for nanosafety and sustainability. In: MATERIALS TODAY, vol. 67, pp. 344-370. ISSN 1369-7021
Contributo su Rivista - Falciani, Gabriele; Chiavazzo, Eliodoro (2023)
An overview on modelling approaches for photochemical and photoelectrochemical solar fuels processes and technologies. In: ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT, vol. 292. ISSN 0196-8904
Contributo su Rivista
Società e imprese
Brevetti e altre proprietà intellettuali
- Dispositivo per la condensazione rigenerativa a film sottile. Brevetto nazionale e internazionale
Inventori: Pietro Asinari Eliodoro Chiavazzo - Metodo e dispositivo per l'evaporazione a film sottile mediante energia solare. Brevetto nazionale e internazionale
Inventori: Pietro Asinari Eliodoro Chiavazzo - Metodo e apparato per l'evaporazione in trappola cava mediante energia solare o altra radiazione diretta. Brevetto nazionale
Inventori: Pietro Asinari Eliodoro Chiavazzo