"Problemi zero Problemi a non finire Un giorno sembra l'ultimo Un altro è da imbastire": COME RISOLVO I PROBLEMI

E' da un pò che volevo metter nero su bianco il processo che uso per risolvere i problemi più o meno complessi e finalmente ho trovato il tempo per farlo e condividerlo con voi.
Il metodo utilizzato è costituito da un flusso a tre step concatenato:

Qualcuno dirà "guarda un pò sto sbarbatello, deve ancora toglere il puzzo di latte dalla bocca e vuole insegnare a me come risolvere i problemi"; "Intanto, caro amico, stai calmissimo, poi inizia a legger, applica una settimana il mio metodo, e poi torna a parlarmi e se hai qualche consiglio scrivimi".

STEP 1: FORMULARE IL PROBLEMA.
Il problema nasce da un bisogno e la soluzione del problema è la risposta che si da a questo bisogno. Per affrontare al meglio trovo utile scrivere su un pezzo su carta il problema. Se è molto complesso suddivido lo in più problemi semplici in modo che la somma delle soluzioni dia la soluzione.
La corretta formulazione del problema , secondo me, è essenziale per trovare i dati che mi permettono di affrontare correttamente lo step 2.

STEP 2 INDIVIDURE LE SOLUZIONI
Una volta capito il problema in ogni sua parte e raccolti i dati opportuni individuo più soluzioni; sono del parere che non esiste una sola soluzione ma ne esistono diverse, sta a noi individuare la migliore.
Scrivo dunque tutte le soluzioni che mi vengono a mente, anche quelle più fantasiose, più sono meglio sarà per lo step successivo.
STEP 3 VALUTARE QUALI SONO LE SOLUZIONI MIGLIORI
Questo è la parte più delicata ed oggettiva e qui è richiesta molta esperienza a seconda di ciò che si affronta. Se non conosco bene l'ambito in cui sto operando, faccio delle valutazioni personali, date dall'esperienza e dallo studio, e successivamente chiedo a chi ha maggior conoscenza di me.

STEP 4 VALUTAZIONE
Valuto nel tempo se la scelta che ho fatto è corretta, se non ha risolto il problema ripercorro il flusso con ottimismo ripensando alle parole di T.Edison.
Durante una conferenza stampa un giornalista gli chiese: “Dica, Mr. Edison, come si è sentito a fallire duemila volte nel fare una lampadina?”. La sua risposta fu:
“Io non ho fallito duemila volte nel fare una lampadina; semplicemente ho trovato millenovecento-novantanove modi su come non va fatta una lampadina."

STEP 0 CHIEDERE CONSIGLIO
La soluzione di un problema non è unica. Come illustrato nello step 2, esistono diverse soluzioni al problema, il  cui numero è determinato dalla conoscenza e la cui valutazione, step 3, è determinata dall'esperienza in materia. Trovo essenziale a tal proposito chiedere consigli per lo step 2 a chiunque sia del campo, sia a chi ha esperienza decennale, sia all'ultimo arrivato, che non avendo la mente tarata su determinate soluzioni, può inidividurne di innovative.

Citando Platone :  "Esistono tre soluzioni ai problemi: La mia, la tua e quella corretta"

Questo è come affronto i problemi più complessi, attualmente.

Grazie di aver letto e spero di esservi stato d'aiuto.
Se avete qualche consiglio da darmi scrivetemi pure.
Michael

Chi ben comincia è a metà dell'opera: l'analisi del rischio

"Dato un problema si cercano le soluzioni" ma prima di cercar le soluzioni è necessario avere TUTTE le informazioni ben organizzate.
Tale concetto si applica anche per individuare soluzioni che riducano gli effetti delle calamità naturali, che non si possono mai eliminare.
Per individuare le possibili soluzioni vengono utilizzate le CARTE DI RISCHIO che perimetrano aree con differente grado di rischio per un certo evento naturale.
Un livello di rischio è associato esclusivamente al fatto che in un area, in cui si verificano con una certa probabilità determinati eventi, esistano delle attività umane che possono subire un danno più o meno grave in funzioni di vari fattori.

Per quantificare il rischio si adotta la formula di Vanes:

R= P V E

in cui R è il rischio, P è la pericolosità, V è la vulnerabilità dell'area rispetto a quell'evento ed E è la quantificazione del danno rispetto a quell'evento.

Ora ve lo spiego meglio ad uno a uno; come sempre iniziamo dall'inizio e quindi dal primo fattore che è la PERICOLOSITA'

Molti confondono la pericolosità con il rischio ma son due cose differenti. La pericolosità è la probabilità che l'evento calamitoso oggetto di studio accada con una certa intensità, in una certa area ed in un certo periodo di tempo. Il rischio descrive quanto sia rischioso quell'evento per una certa area considerando anche gli effetti che ha l'evento sulla popolazione o sulle attività produttive.

Per esempio vogliamo capire se un certo evento piovoso con una certa intensità possa generare un onda di piena che inondi una certa area e che volume d'acqua ci sia nell'area e a che velocità defluisca.

Per far ciò bisogna individuare l'intensità di pioggia ed in seguito attraverso un modello si va ad individuare l'onda di piena nella sezione oggetto di studio e quindi avere le info cercate. Il calcolo dell'intensità è effettuato con il Tempo di ritorno che esprime il tempo medio in cui l'intensità del fenomeno non sia superato (ho scritto un pezzo al riguardo).

Individuata l'intensità la pericolosità  è data dalla seguente:

P=1-(1-(1/T))

Dall'analisi di P emergono le aree perimetrate a seconda del livello di pericolosità.

Ma la carta di pericolosità non basta, una frana ha effetti diversi se avviene in un paese o in campagna, per tener conto di questo si usano gli altri due fattori:

VULNERABILITA' che descrive la fragilità dell'area oggetto di studio ( e delle attività produttive o delle strutture che vi insistono) nei confronti dell'evento. Per la sua quantificazione si usa una scala che va da zero (non vulnerabile) ad 1 (area fragile)

ESPOSIZIONE è il valore dell'elemento a rischio; questo può esser inteso come valore economico o può esser espresso in termini di vite umane.

Dal prodotto dei vari fattori emerge il rischio attraverso cui, avendo una mappa d'insieme del territorio, si potranno operare decisioni di interventi strutturali o non per attenuare le conseguenze degli eventi naturali o operare la decisione, se il rischio è eccessivo, di evitare la costruzione di un impianto in una certa area.

Dal perchè al dipinto dell'universo

Una domanda accomuna i bambini alle grandi menti : Perchè? 

Tutti (o meglio quasi tutti, vabbè qualcuno che è stato attento alle lezioni di scienze lo saprà) che la luce è composta da vari colori e che quando un fascuo colpisce un prisma questo si separa in vari colori: lo "spettro" (a.k.a. arcobaleno). Ma chi sa il perchè?



La risposta è semplice lo sa solo chi se lo è chiesto e tra i primi ci fu il fisico/astronomo Hoseph Fraunohfer il quale arrivò, attraverso le sue osservazioni, a gettare le basi dell'astrofisica.

Quando la luce viaggia nello spazio tutti i colori che la compongono hanno la stessa velocità, ma quando il fascio colpisce un prisma di vetro con un angolo presciso, il mezzo in cui viaggia (il vetro) rallena e devia ogni colore (o meglio ogni onda che costituisce la radiazione) a seconda della frequenza d'onda; in particolare la velocità diminuisce maggiormente per le lunghezze d'onda elevate (luce rossa) e meno per quelle a piccola lunghezza d'onda (viola).
Joseph osservò inoltre che all'interno dello spettro comparivano determinate righe nere e la risposta, che avvenne dopo qualche secolo, al perchè di questa osservazione gettò le basi per l'astrofisica.

Quando un fascio colpisce qualche cosa, per esempio l'atmosfera di un pianeta, gli elementi che la costituiscono assorbono l'energia corrispondente ad una certa frequenza, e di conseguenza ciò che appare a noi è uno spettro con una barra nera.




Tramite quindi l'osservazione di questi spettri si può risalire alla composizione dei corpi celesti.
Ma l'astrofisica non si ferma soltanto allo spettro visibile ma abbraccia altre frequenze  d'onda invisibili quali l'ultravioletto o l'infrarosso, permettendo dunque di osservare e meravigliarci del meraviglioso dipinto che è l'universo.

Termovalorizztori e come non termerli

Ultimmente ho visto un mucchio di post riguardo i termovalorizzatori (vabbè molti li chiamano erroneamente inceneritori ma NON LO SONO)  ed in questo post proverò a far un pò di chiarezza su questo argomento.


La termovalorizzazione dei rifiuti è un trattamento previsto dal ciclo integrato dei rifiuti ( ho fatto un post al riguardo per rivederlo clicca qui) ed assume una triplice funzione:

1.  Ricava energia dai rifiuti ( e ciò lo distingue dal semplice incenerimento);
2. Riduce il volume complessivo dei rifiuti;
3. Stabilizza i rifiuti.

Affinchè sia energicamente conveniente la termovalorizzazione è necessario che il rifiuto abbia alcune caratteristiche:

1. abbia un buon potere calorifico;
2. sviluppi poche ceneri;
3. sia poco umido.

Per avere tali caratteristiche spesso si miscelano diversi tipi di rifiuti.

Esistono varie tecnologie, ma eventualmente ne parlerò in un post successivo perchè secondo me ciò che allarma la popolazione è soprattutto il trattamento dei fumi ed una parola che fa paura a moltissimi: DIOSSINE.

 Gli inquinanti nei fumi degli impianti

Gli inquinanti dei fumi si classificano in microinquinanti e macroinquinanti; la differenza tra i due sta nella concentrazione che porta queste sostanza ad esser inquinanti (è sempre una questione di concentrazione) e nella presenza all'interno dei fumi. Solitamente i macroinquinanti si trovano in concentrazioni di mg/Nmc mentre i microinquinanti in concentrazioni di microgrammi o nanogrammi per normalmetrocubo, e risulta difficile anche rintracciarli.
Tra i macroinquinanti troviamo: polveri, acidi gassosi e ossidi; tra i microinquinanti invece: diossine e metalli pesanti.
Analizziamo ora uno a uno i vari inquinanti e le metodologie di trattamento (traquilli due parole giusto per capire).

Polveri.  Le polveri sono sostanze prodotte a seguito della combustione, la quantità di queste dipende da numerosi fattori tra i quali vanno citati il tipo di forno usato e la quantità d'aria immessa. Esse possono essere classificate in base alla loro dimensione ed in genere risultano tanto più pericolose quanto sono più piccole. Per la rimozione esistono tre tecniche:

Il ciclone. E' una struttura dalla forma particolare in cui il fumo entra tangenzialmente e l'effetto cinetico porta alla separazione delle polveri e dei fumi. E' un ottimo pretrattamento grazie all'elevata economicità.

Elettrofiltro E' costituito da piastre caricate elettrostaticamente; al passaggio del fumo quest catturano le polveri. Tale tecnologia è caduta in disuso perchè non aveva grossi rendimenti ed era necessaria una manutenzione periodica;

Filtri a maniche Sono dei filtri in cui viene fatto passare il fumo o dall'enterno verso l'esterno o al contrario ( i tal caso serve una struttura che permette di contrastare la forza del fumo). Tali sistemi risultano molto compatti inoltre aggiungendo carboni attivi permette l'eliminazione di sostanza microinquinanti.


Gas Acidi Sono presenti nei rifiuti sottoforma sia organica che inorganica. Per eliminarli si adotta lo scrubs. Lo scrubs è un cilindro con all'interno del materiale plastico che ha lo scopo di far restare maggiormente a contato il fumo,che va dal basso verso l'alto, con la fase liquida.
Esistono diversi tipi di lavaggio che si classificano in:

• Lavaggio a umido in cui il liquido (latte di calce in genere) è immesso dall'alto verso il basso;
• Lavaggio semisecco in cui il latte di calce è vaporizzato, abbassando meno la temperatura del gas (fattore importantissimo per le diossine)
• Lavaggio secco fatto con ultrasuoni.

Il liquido viene recuperato nel fondo e ripulito e riutilizzato. E' importante porre attenzione per la temperatura infatti è necessario che non sia eccessivamente bassa prima dell'ingresso di questi all'interno del filtro a maniche.

Le DIOSSINE sono delle componenti estremamente pericolose; tra i vari tipi di diossine la più pericolosa è il 2378TCDD e per misurare la tossicità degli altri tipi si quantificano in proporzione al più pericoloso.
Questo microinquinante è molto complicato da individuare e si sviluppa quando son presenti cloruri organici ad una temperatura compresa tra 750°C e 250°C . Di conseguenza la fase di raffreddamento dei fumi è molto delicata e bisogna star ben lontani da quel range di temperatura, fortunatamente i filtri a manica eliminano le molecole responsabili della loro formazione.
Come detto prima le diossine sono microinquinanti con uno sviluppo massimo attorno a 500°C; fortunatamente il range di produzione è simile a quello di un macroinquinante l'Ossido di carbino e di conseguenza un utile campanello d'allarme per valutare il possibile sviluppi di diossine è andare a misurare questo macroinquinante.

Il trattamento dei fumi è dunque una catena di trattamenti il cui primo anello è costituita dalla camera di post combustione in cui il fumo ha una temperatura superiore agli 800°C e deve restare per un tempo compreso tra 2 e 6 secondi.
Dopo la camera di post combustione segue un lavaggio a secco o semisecco, quindi un filtro a maniche e a seguito di questo un secondo riscaldamento per i successivo trattamento d'eliminazione degli ossidi, quindi un trattamento finale di lavaggio degli acidi e l'uscita in camino.

E per oggi è tutto gente, alla prossima

IL RICICLAGGIO NON E' SUFFICIENTE: la gestione integrata dei rifiuti

Oggi parliamo di "gestione integrata dei rifiuti", cioè la gestione dell'intera filiera dei rifiuti, dal momento in cui essi vengono ideati, fino al termine della loro vita; scopo di questa metodologia è ottimizzare la quantità di rifiuti riducendo lo spreco e riciclando, anche a livello energetico.

Ma prima un po' di storia.

In principio venne creata il cielo e la Terra, no dai scherzo tranquilli non si va così indietro.

Prima del boom economico vigeva il principio secondo cui tutto veniva riutilizzato (attenzione che il termine è riutilizzato e non riciclato, poi vi spiego la differenza abissale tra i due termini) e di conseguenza la quantità di rifiuti da gestire era molto limitata.
Con l'avvento del boom economico iniziò il periodo dell'USA E GETTA, soprattutto per motivi igienici, e l'industria si adattò a questo principio: qui ha inizio il problema della gestione del rifiuto.
In una prima fase il rifiuto era gettato in discarica, generando problemi di spazio e di corretta gestione della stessa (la discarica, se il rifiuto non è adeguatamente stabilizzato, è un impianto di digestione anaerobico che genera produzione di metano, un gas che non può esser rilasciato in atmosfera, e di percolato che può inquinare le falde); in una seconda fase si provava ad ovviare ad un problema evidente, l'eccessivo volume, e si adottò il principio dell'incenerimento.

Come si vede il rifiuto non era considerato una risorsa ma qualche cosa da eliminare o meglio accantonare.
Dagli anni '80-'90 mutò questa concezione e si iniziò a riciclare separando a valle della raccolta i rifiuti in sottoprodotti; problema di tale gestione è l'eccessivo costo e la bassa qualità della merce, nacque allora l'idea della Gestione integrata del rifiuto, in via di attuazione.

LA GESTIONE INTEGRATA DEI RIFIUTI E LA PIRAMIDE ROVESCIA.

La piramide rovescia è un utile modo di descrivere la gestione integrata dei rifiuti e analizza come, attraverso il processo, si riducano i volumi dei rifiuti trattati. Analizziamo punto per punto le varie parti di cui è composta la piramide.

1. Riduzione Sembra una cosa ovvia ma poco adottata in passato; essa prevede la sensibilizzazione degli utenti alla riduzione degli sprechi e la modifica del modo con cui sono pensati i prodotti (per esempio, piuttosto che acquistare un nuovo flacone con il detersivo si potrebbe incentivare all'acquisto dello stesso alla spina, riducendo in tal modo il volume di imballaggi). Il punto è molto difficile da attuare in quanto mal volentieri gli utenti cambiano le proprie abitudini; a parer mio si dovrebbe puntare sui bambini, in quanto un ammonizione da un figlio o da un nipote funziona meglio di una multa.
2. Riuso consiste nel prolungare la vita utile dei prodotti e nel concetto di riparare piuttosto che gettare; 
3. Riciclare a differenza del riuso qui si punta a recuperare il materiale per la produzione di nuovi prodotti, tra il riciclaggio spicca il compostaggio ,una procedura che permette di ottenere compost partendo dalla frazione organica dei rifiuti.
4. Recupero energetico consiste nell'utilizzare il rifiuto come combustibile per produrre energia, le procedure utilizzate sono la termovalorizzazione e la digestione anaerobica (attraverso la quale si ottengono combustibili che possono esser venduti sul mercato)
5. Smaltimento Il residuo viene portato in discariche adeguatamente protette e controllate.

Come si vede la moderna gestione dei rifiuti prevede anche delle responsabilità da parte dell'utente che sarà parte integrante del ciclo dei rifiuti di essa in quanto sarà responsabile della riduzione e del riuso.

E per oggi è tutto.

Un cordiale saluto dal vostro Michael, alla prossima.

Mi Piace quel che muovi..e allora muovi! [Fluidi non newtoniani]

Keep calm, non è un mostro alieno venuto dallo spazio (quelli odiano la musica, gli esplode la testa)

Quella cosa che balla è un fluido non newtoniano (credo che sia maizena e acqua).
Prima di spiegare cos'è un fluido non newtoniano(non la maizena, che so solo che si compra in supermarcato in una scatola gialla con scritto "MAIZENA, amido di mais") è necessario definire cos'è un fluido newtoniano (non si può spiegare il buio se non conosci la luce) e per far ciò è necessario introdurre il concetto di viscosità (si lo so la questione è lunghetta, ma se volete capire dovete perder un pò di tempo, altrimenti potete pensare che sia magia o una creatura extraterrestre ed usare la k al posto del ch nei vostri post).

La viscosità

 

La viscosità è definita come la tensione tangenziale che un fluido oppone allo scorrimento tra due strati di fluido. Essa non è altro che la misura dell'attrito interno quando il fluido è in movimento ed è legata alla forza di coesione delle molecole (la definizione di forza di coesione ve la risparmio e la riprendo in un prossimo articoletto,forse).

Se non credete nell'esistenza di sforzi tangenziali fate questo esperimento: prendete due cilindri caossiali e tra loro mettete dell'acqua e fate ruotare un solo cilindro, vi accorgerete che anche il secondo ruoterà; magia? No; il fatto è che la rotazione del primo cilindro mette in rotazione gli strati di fluido più vicini che mettono in rotazione altri strati di fluido fino ad arrivare all'altro cilindro.

Fluidi Newtoniani 

 

I fluidi Newtoniani seguono la legge di Newton (si lo so che è un ovvietà però dovevo iniziare il paragrafo!)
Poniamo di avere un fluido che scorre tra due piatti paralleli uno fisso e uno mobile ad una velocità uniforme.

Per poter muovere il piatto alla velocità uniforme dovete applicare una forza pari a:
F=μ A ΔV/Δh
In cui μ è la viscosità, A è la superficie e h è la distanza tra i piatti.
Lo sforzo tangenziale è pari a:
τ= F/A=μ dv/dy

Dunque le componenti tangenziali dello sforzo in un punto di una massa fluida in moto dipendono solo dal gradiente di velocità nel punto.

Definizione fluido newtoniano:I fluidi per i quali la viscosità è costante per dati valori di temperatura e pressione sono newtoniani; l'acqua è un fluido newtoniano.

Quello che abbiamo visto nel video è un fluido non newtoniano e ne esistono moli ( Fluidi di Bingham, pseudoplastici, dilatanti).

In questi fluidi la viscosità, per una certa temperatura e pressione, non è costante:
   -Fluidi pseudoplstici: la viscosità diminuisce all'aumentare degli sforzi di deformazione.

   -Fluidi dilatanti: la viscosità aumenta all'aumentare degli sforzi di deformazione.

   -Fluidi di Bingham: che diversamente dai newtoniani questi fluidi inizano a scorrere solo dopo         aver raggiunto un certo valore di tensione tangenziale.

Esperimento 

Prendete una cassa (come ha fatto il tizio nel video) apritela mettete sopra della plastica da cucina (che altrimenti vi si rovina tutto)e mettete maizena(l'unico uso che conosco dell'amido di mais è questo) e un pò d'acqua (giusto per farla diventare fluida), attaccate la cassa alla presa elettrica (oppure fate in modo di alimentarla in qualche altro modo) e mettete un pò di musica con molte vibrazioni.
Si, è un bel modo per passare la giornata natalizia anzichè giocare a tomboloa o a carte, e fidatevi resterete per ore a guardare quel coso che si muove.

E per questo è tutto vi lascio con un altro video, alla prossima.

I gabbioni metallici: punti di forza

I gabbioni metallici sono scatole di forma parallelepipeda o cubica, costituite da rete metallica al cui interno vengono posti dei ciottoli, chiuse con filo di ferro dolce e sovrapposti, o posti accanto, ad atri gabbioni per ottenere la forma voluta voluta dell'opera da realizzare.
La rete metalica costituente il gabbione è costituito da ferro dolce rivestito in PVC o zincato per la protezione dalla corrosione, e la maglia è esagonale a doppia torsione in modo da impedire la propagazione di un eventuale rottura di qualche filo e la conseguente fuoriuscita del materiale
I ciottoli all'interno dell'opera hanno una pezzatura tale da non fuoriuscire dealla rete e caratteristiche litologiche idonee.

Sempre più spesso le opere in gabbioni vengono preferite per i numerosi pregi che possiedono.
Tali opere infatti sono molto flessibili e possono subire cedimenti o deformazioni notevoli senza  compromettere la stabilità: si adattano a qualisiasi terreno di fondazione sia perchè sono strutture elastiche che seguono i cedimenti del terreno stesso sia perchè hanno un peso specifico minore per la presenza dei vuoti tra i ciottoli, dunque sono trasmesse minori pressioni al terreno.
Altro punto a favore di tali opere è la potenzialità di esser modificate nel tempo, sovrapponendo o affiancando altri gabbioni.
La loro struttura permeabile garantisce il movimento delle acque di falda e drenano l'ambiente circostante, riducendo quindi le sollecitazioni agenti sull'opera stessa.
Per garantire l'impermeabilità dell'opera le superfici vengono sigillate con mastice o bitume idraulico o più semplicemente con calcestruzzo.
Le opere in gabbioni favoriscono inoltre la crescita spontanea della vegetazione e dunque sono una valida opera di ingegneria naturalistica.

Riguardo i costi queste opere sono molto competitive sotto numerosi punti di vista, soprattutto per quanto riguarda il trasporo: se il materiale di riempimento è presente in loco le uniche cose da trasportare sono le gabbie metalliche.
Riguardo l'uso di tali opere nelle costruzioni idrauliche per citarne alcune:
-Briglie
-Pennelli
-Rinforzo del fondo presso e pile dei ponti per prevenire l'erosione localizzata
-Rinforzo degli argini lato fiume per contrastarne la corrosione
-Risagomature alvei
-....

Continua..