DESC

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Sfide globali e soluzioni innovative

Il Data-Centric Environmental Studies Center (DESC) affronta le complesse interazioni tra uomo e ambiente, con l’obiettivo di preservare il pianeta e le sue risorse attraverso il trattamento dati e l’innovazione tecnologica.

La missione del DESC è studiare, modellare e sviluppare soluzioni ecosostenibili per promuovere la transizione ecologica, con l'obiettivo di ampliare le interazioni tra le diverse aree di ricerca promuovendo e sviluppando collaborazioni interdisciplinari per rispondere alle sfide ambientali più urgenti.

Tra le sfide principali che i ricercatori del DESC affrontano, troviamo le seguenti.

Gestione circolare del carbonio e dei macro-inquinanti

Sviluppiamo soluzioni per trasformare i rifiuti urbani e industriali in bio-risorse, contribuendo all’economia circolare.

Temi principali:

  • trattamento e valorizzazione dei rifiuti per recuperare carbonio, azoto e fosforo
  • produzione di biofuels, come esteri metilici, biometano e bioidrogeno, platform chemicals e biomateriali innovativi
  • implementazione di piattaforme sensoristiche avanzate per monitoraggio e gestione dati in continuo con sistemi di Digital Twin

Gestione e controllo di microinquinanti ed inquinanti emergenti

Monitoriamo e modelliamo il destino ambientale di microinquinanti e inquinanti emergenti in campioni ambientali, alimentari e biologici.

Temi principali:

  • identificazione e quantificazione dei contaminanti in diverse matrici (ambientali, alimentari e biologiche)
  • modellazione del trasporto e destino ambientale dei contaminanti, anche secondo scenari di cambiamento climatico
  • integrazione dell’analisi dell’esposizione con valutazioni (eco)tossicologiche per supportare l’analisi dei rischi per la salute umana e l’ambiente
  • valutazione dello stato chimico ed ecologico di ecosistemi terrestri, acquatici e di transizione (anche in aree remote e polari)
  • analisi multirischio, mediante integrazione di rischi naturali e antropici, per supportare decisioni più efficaci

Efficientamento energetico e contenimento delle emissioni gassose

Lavoriamo per decarbonizzare il settore edile, responsabile di circa il 40% delle emissioni globali di CO2, con soluzioni innovative basate su modelli previsionali e tecnologie avanzate.

Temi principali:

  • soluzioni per la decarbonizzazione del patrimonio edilizio
  • infrastrutture per testare tecnologie innovative in condizioni controllate
  • modelli previsionali per supportare legislatori e pianificatori energetici

Riduzione di rischi e degli impatti ambientali lungo il ciclo di vita di prodotti e processi

Valutiamo il ciclo di vita di prodotti e processi per ridurre al minimo i rischi e gli impatti ambientali.

Temi principali:

  • analisi di rischio per la salute umana e l’ambiente
  • valutazione della sostenibilità mediante strumenti quali l’Analisi del Ciclo di Vita (LCA)
  • approcci “Green Chemistry” e "Safe and Sustainable by Design" per lo sviluppo di prodotti e processi sicuri e sostenibili

Progetti di ricerca

Includiamo in questa sezione i progetti finanziati attualmente in corso nell’ambito delle sfide affrontate dal DESC.
Il progetto Horizon Europe “BoSS - Bauhaus of the Seas Sails” è stato premiato ulteriormente dai fondi del Progetto di Eccellenza DAIS in quanto coinvolge ricercatori afferenti ad aree diverse favorendo così l’attività di ricerca interdisciplinare.

Consulta la descrizione dei progetti PNRR sul sito del DAIS.

  • ITINERIS - Italian Integrated Environmental Research Infrastructures System
    Responsabile scientifico UNIVE: Marco Roman
  • INSYDE-HU - Integrated systemic detection of pollutants in the human body
    Responsabile scientifico UNIVE: Marco Roman
  • PAT - Perturbation problems and asymptotics for elliptic differential equations: variational and potential theoretic methods
    Responsabile scientifico UNIVE: Gabriele Santin
  • SOS - Success of Salix shrubs encroachment leading to a major vegetation and landscape change in the Italian Alps
    Responsabile scientifico UNIVE: Dario Battistel
  • RISE - Rethinking and Innovating Statistics for Extremes
    Responsabile scientifico UNIVE: Ilaria Prosdocimi
  • BIOREFINE - BIOtechnological tRansformation of municipal wastEs into high value compounds: volatile fatty acIds, polyhydroxyalkaNoates, and biofuEls
    Responsabile scientifico UNIVE: Paolo Pavan
  • PHOTOPLAST - PHOTOtransformation of PLASTic particles in the environment
    Responsabile scientifico UNIVE: Antonio Marcomini

Consulta la descrizione dei progetti PNRA e PRA sul sito del DAIS.

  • CATCH-O - Concordia ATmospheric CHemistry - Observatory
    Responsabile scientifico UNIVE: Marco Roman

Consulta la descrizione dei progetti Horizon 2020 del DAIS.

  • REST-COAST - Large Scale RESToration of COASTal ecosystem through rivers to sea connectivity
    Responsabile scientifico UNIVE: Andrea Critto
  • MYRIAD-EU - Multi-hazard and sYstemic framework for enhancing Risk-Informed mAnagement and Decisionmaking in the E.U.
    Responsabile scientifico UNIVE: Andrea Critto
  • MICROCLIMATE - Micron-scale Ice Core Reconstruction of Abrupt Climate Changes
    Responsabile scientifico UNIVE (Supervisor): Carlo Barbante

Consulta la descrizione dei progetti Horizon Europe del DAIS.

  • BioSusTex - Towards absolute safe and sustainable biobased textile
    Responsabile scientifico UNIVE: Elena Semenzin
  • SUNRISE - Safe and sUstainable by desigN: integRated approaches for Impact aSsessment of advanced matErials
    Responsabile scientifico UNIVE: Antonio Marcomini
  • BoSS - Bauhaus of the Seas Sails
    progetto premiato ulteriormente dai fondi del Progetto di Eccellenza del DAIS in quanto coinvolge ricercatori afferenti ad aree diverse, favorendo così l’attività di ricerca interdisciplinare
    Responsabile scientifico UNIVE: Fabio Pittarello (INFO-01/A)
    Co-proponente: Fabio Pranovi (BIOS-05/A)
  • GREENART - GREen ENdeavor in Art ResToration
    Responsabile scientifico UNIVE: Elena Semenzin
  • MODERATE - Marketable Open Data Solutions for Optimized Building-Related Energy Services
    Responsabile scientifico UNIVE: Wilmer Pasut

Consulta la descrizione dei progetti ERC del DAIS.

  • AiCE - Deep learning. Artificial intelligence revealing the oldest ice climate signals
    Responsabile scientifico UNIVE: Sebastiano Vascon
  • REGINDEX - Compressed Indexes for Regular Languages with Applications to Computational Pan-genomics
    Responsabile scientifico UNIVE: Nicola Prezza

Consulta la descrizione dei progetti Marie Curie del DAIS.

  • SKYNET - Estimating the ice volume of Earth's glaciers via Artificial Intelligence and remote sensing
    Responsabile scientifico UNIVE (Supervisor): Carlo Barbante
  • EXPEDITE - EXPloring opportunitiEs for developing a risk and resilience climate service baseD on blg daTa and machinE learning
    Responsabile scientifico UNIVE (Supervisor): Andrea Critto

Consulta la descrizione dei progetti COST del DAIS.

  • LUCES - Supramolecular LUminescent Chemosensors for Environmental Security
    Responsabile scientifico UNIVE: Elena Badetti
  • PURPLEGAIN - Fundamentals and applications of purple bacteria biotechnology for resource recovery from waste
    Responsabile scientifico UNIVE: Cristina Cavinato
  • FULLRECO4US - Cross-Border Transfer and Development of Sustainable Resourcw Recovery Strategies Towards Zero Waste
    Responsabile scientifico UNIVE: Cristina Cavinato
  • DYNALIFE - Information, Coding, and Biological Function: the Dynamics of Life
    Responsabile scientifico UNIVE: Marco Salvatore Nobile

Consulta la descrizione degli altri progetti nazionali del DAIS.

  • CeTrA 2.0 ID 10693633 - Infrastruttura di ricerca Centre for Trace Analysis (CeTrA)
    PR Veneto FESR 2021-2027, Azione 1.1.2 Sub A DGR n. 1237/2023
    Responsabile scientifico UNIVE: Marco Roman
  • BRIC INAIL 2022 - Processi innovativi biologici e bio-elettrochimici per la produzione di idrogeno da matrici organiche di scarto
    Responsabile scientifico UNIVE: Francesco Valentino
  • MODSEN - MODel of Saving electric ENergy from organic waste fermentation
    Responsabile scientifico UNIVE: Cristina Cavinato
  • BioMOON - Low Gravity Biorefinery Platform
    Responsabile scientifico UNIVE: Cristina Cavinato

Consulta la descrizione degli altri progetti internazionali del DAIS.

  • EcoDigify - Enhancing the capacity of European Universities to drive Green Digital Transformation through a Transdisciplinary and Action-Oriented Approach to integrate Sustainable Digitalization into Higher Education Curricula
    Responsabile scientifico UNIVE: Agostino Cortesi

Seminari

Prossimi appuntamenti

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Appuntamenti trascorsi

Pubblicazioni

Collaborazioni internazionali

Programma di Visiting Scholar

Uno degli obiettivi è quello di promuovere le attività scientifiche del centro DESC e del DAIS, garantendo una crescente riconoscibilità internazionale.
Tra le politiche di supporto per rendere il DESC un centro attrattivo per il reclutamento internazionale, è stato creato un programma di visiting scholar, finanziato dal centro, per favorire collaborazioni strategiche.

I polimeri di uso comune, come i poliolefine (es. polietilene) e il polietilene tereftalato (PET), sono materiali fondamentali per la vita quotidiana e la società moderna non potrebbe esistere senza di essi. Tuttavia, la loro produzione e il loro utilizzo comportano notevoli problematiche ambientali, tra cui esaurimento delle risorse fossili, emissioni di gas serra ed inquinamento ambientale dovuto alla formazione di microplastiche.

Oggi, il 90% dei polimeri utilizzati quotidianamente proviene ancora da risorse fossili non rinnovabili. La gestione dei rifiuti plastici evidenzia una situazione critica:

  • Solo il 9% dei rifiuti plastici viene riciclato (dati 2021).
  • Circa il 19% viene incenerito, contribuendo alle emissioni di gas serra e ad altri problemi ambientali.
  • Oltre il 50% finisce in discarica.
  • Un preoccupante 22% si disperde nell’ambiente naturale, causando inquinamento, formazione di micro e nanoplastiche, perdita di biodiversità e rischi per la salute.

Questi dati evidenziano l’urgenza di adottare approcci più sostenibili e circolari nella produzione e gestione dei polimeri.

La dr.ssa Alexandra Zamboulis [ENG], membro del gruppo di ricerca del prof. Dimitrios Bikiaris presso il Dipartimento di Chimica dell'Università Aristotele di Salonicco, è stata ospite come Visiting Scholar presso l'Università Ca’ Foscari Venezia per un periodo di 4 settimane (a settembre 2024) lavorando con il prof. Fabio Aricò sul tema introdotto. Con oltre 55 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali, la dr.ssa Zamboulis partecipa attivamente a progetti di ricerca finanziati a livello nazionale ed europeo.

Il progetto portato avanti si basa su uno studio interdisciplinare per sviluppare nuove soluzioni sostenibili, in linea con i principi della Green Chemistry. Gli obiettivi principali sono:

  • Sintesi di monomeri bioaromatici da risorse rinnovabili.
  • Produzione di poliesteri riciclabili per ridurre l’impatto ambientale.

Il progetto è strettamente connesso ai temi della gestione dei macro-inquinanti, come plastiche e microplastiche, e della riduzione dei rischi e impatti ambientali lungo il ciclo di vita dei prodotti e dei processi.

L’8/10/2024 la dr.ssa Zamboulis ha tenuto un seminario durante il quale sono state esplorate le strategie per la sintesi di nuovi polimeri biobased, con un focus su poliesteri a base di acido vanillico. Sono state inoltre presentate altre soluzioni per rendere i polimeri di uso comune più sostenibili e affrontato il tema urgente delle microplastiche.

Studiare i processi che hanno causato variazioni del livello del mare nel corso dei tempi geologici è fondamentale per comprendere la loro rilevanza nei futuri scenari locali. Il progetto di ricerca portato avanti dal prof. Alessio Rovere rappresenta un'opportunità unica per comprendere meglio i meccanismi che influenzano il livello del mare, contribuendo a prevedere e affrontare le sfide future legate ai cambiamenti climatici, ed affronta queste tematiche attraverso un approccio interdisciplinare, coinvolgendo geologi, modellisti e oceanografi.

Per un periodo di due settimane, a Giugno 2024, il prof. Luigi Jovane [POR] (Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo) è stato ospite presso il DAIS per aiutare a sviluppare il progetto di ricerca.

Il progetto si inserisce nel quadro della ricerca a lungo termine su clima passato e presente condotta dal Dipartimento, in collaborazione con il CNR e diversi partner internazionali.

Gli obiettivi principali del progetto sono:

  • analizzare i processi geologici che influenzano il livello del mare.
  • valutare la loro importanza per scenari futuri di cambiamento climatico.
  • promuovere una collaborazione interdisciplinare per una visione globale e integrata.

La modellazione accurata del comportamento estremo di molti fenomeni reali rappresenta una priorità assoluta per valutare e gestire i rischi che i pericoli ambientali pongono alle infrastrutture critiche, influenzando anche le politiche regolatorie. Il cambiamento climatico ha intensificato la necessità di sviluppare strumenti statistici avanzati per comprendere meglio i rischi ambientali associati a eventi estremi sempre più frequenti.

Negli ultimi anni, due approcci moderni hanno guadagnato crescente attenzione e si stanno sviluppando rapidamente: la teoria dei valori estremi (EVT) che, dal punto di vista statistico, fornisce una base probabilistica solida per definire, caratterizzare e stimare in modo efficiente gli indici di rischio estremo e le loro caratteristiche principali; l’ottimizzazione robusta rispetto alla distribuzione (DRO), un approccio che offre un quadro ideale per l'ottimizzazione delle decisioni in condizioni di incertezza.

L'obiettivo della ricerca, portata avanti dal gruppo di Statistica della prof.ssa Ilaria Prosdocimi insieme alla docente Claudia Neves [ENG] del King’s College London che è stata ospite dell’Università Ca’ Foscari per un periodo di una settimana nel febbraio 2024, è:

  • sviluppare un approccio unificato per migliorare la gestione del rischio, sfruttando la capacità predittiva della EVT e costruendo strumenti statistici per la quantificazione dell'incertezza negli scenari peggiori.
  • utilizzare l’approccio interdisciplinare e rigoroso per cogliere le eterogeneità dovute a cambiamenti strutturali nei processi fisici che generano i dati, come l'intensificazione o l'indebolimento dei fattori climatici, garantendo al contempo un'interpretazione chiara e accessibile per gli esperti delle scienze applicate.