Gestione dei Dati e della Conoscenza per la Sintesi Automatica dei Percorsi per la Rivalorizzazione dei Rifiuti

Abstract

Nell’attuale contesto sociale e ambientale, garantire la sostenibilità dei sistemi produttivi è essenziale. La transizione da un modello economico lineare a uno circolare è una soluzione chiave per ridurre la dipendenza dalle materie prime e minimizzare la produzione di rifiuti e quindi il loro impatto sociale e ambientale. Tuttavia, la chiusura dei cicli dei materiali non è banale e occorre individuare modalità efficienti di riciclaggio che trasformino i rifiuti industriali in risorse utili per altri processi. Sfruttando strumenti computazionali specializzati (database a grafo, programmazione matematica e simulazione di processo), questa tesi propone una metodologia per identificare e valutare i percorsi di valorizzazione tra diversi materiali. La metodologia è stata implementata interamente con strumenti open source, seguendo i principi della scienza aperta. Inoltre, per dimostrare l’applicazione della metodologia, è stato studiato un esempio illustrativo sulla rivalorizzazione dell’anidride carbonica nella sintesi del metanolo.

In the current social and environmental context, ensuring the sustainability of production systems is essential. The transition from a linear to a circular economic model is a key solution to reduce dependence on raw materials and minimize the generation of waste and thus its social and environmental impacts. However, closing the material cycles is not trivial, and efficient ways of recycling must be identified that transform industrial waste into useful resources for other processes. Taking advantage of specialized computational tools (graph databases, mathematical programming and process simulation), this thesis proposes a methodology to identify and evaluate the valorization pathways between different materials. The methodology has been implemented entirely with open-source tools, following the principles of open science. Additionally, in order to demonstrate the application of the methodology, an illustrative example on the revalorization of carbon dioxide in methanol synthesis has been studied.