Geomateriali, risorse del sottosuolo e patrimonio geologico

Geomateriali, risorse del sottosuolo
e patrimonio geologico

linea di ricerca igag

La presente linea tematica ha come obiettivo principale quello di migliorare le conoscenze sul reperimento, lo sfruttamento e la caratterizzazione, anche a fini applicativi, delle risorse naturali, intese come:

(1) i geomateriali, nella loro accezione di minerali industriali (metalliferi e non) primari e secondari, minerali sintetici, materiali lapidei e materiali caratterizzati da comportamenti chimico-fisico-meccanici assimilabili a quelli naturali,

(2) le fonti energetiche, come idrocarburi e campi geotermici,

(3) le acque sotterranee,

(4) il patrimonio geologico del territorio.

La linea si pone altresì, come obiettivo, una migliore comprensione dell’interazione dei materiali naturali con le opere di ingegneria e i manufatti in genere, antichi e moderni.

Il raggiungimento di questo obiettivo richiede approfonditi studi geologici, affiancati dall’applicazione di tecniche geofisiche, geochimiche e geotecniche, essenziali per: a) attuare una gestione sostenibile delle risorse già accertate, b) per la ricerca di nuove risorse non rinnovabili e rinnovabili (materie prime, idrocarburi, risorse idriche e geotermia), c) per valorizzazione e salvaguardia del patrimonio geologico, d) per valutare l’idoneità dei materiali utilizzati nell’ingegneria civile e industriale.

Gli effetti della crescente pressione antropica sull’ambiente naturale, unitamente alla necessità di coniugare lo sviluppo industriale, l’accesso a materie prime e fonti di energia competitive e la riduzione dell’impatto sugli ecosistemi che queste attività generano, richiedono una comprensione profonda dei processi geologici che hanno determinato l’assetto del territorio e la formazione di risorse naturali. Tale comprensione può apportare significative conoscenze riguardo a nuove possibilità di sfruttamento sostenibile e conservazione delle risorse naturali, come il reperimento di materiali strategici per l’industria e la valorizzazione del patrimonio lapideo e paesaggistico. Inoltre, lo studio delle caratteristiche strutturali (a piccola e grande scala), minero-petrografiche e chimiche dei geo-materiali e la loro relazione con il comportamento fisico-meccanico-idraulico, diviene importante per l’utilizzazione in contesti industriali tradizionali e innovativi e per valutarne criticamente l’uso e l’interazione con le opere di ingegneria civile.

Per questo, gli studi di carattere geologico, geochimico, geofisico e geotecnico applicati ai geo-materiali, alle risorse del sottosuolo e al patrimonio geologico costituiscono una linea di ricerca chiave per migliorare la competitività del sistema paese, contribuendo al reperimento e alla caratterizzazione dei materiali, migliorando le conoscenze di base per l’industria, le costruzioni e lo sviluppo sostenibile del territorio.

Referenti:

Gianluca Norini ()
Cristina Di Salvo ()

2. Osservazione della Terra

4. Risorse naturali ed Ecosistemi

9. Chimica e tecnologie dei materiali

22. Ingegneria Industriale e Civile

24. Scienze del Patrimonio Storico‐Culturale

PE4_18 Environment Chemistry
PE5_1 Structural properties of materials;
PE8_3 Civil engineering, maritime/hydraulic engineering, geotechnics, waste treatment;
PE8_6 Energy systems (production, distribution, application)
PE8_9 Materials engineering (biomaterials, metals, ceramics, polymers, composites…)
PE10_5 Geology, tectonics, volcanology
PE10_7 Physics of earth’s interior, seismology, volcanology.
PE10_9 Biogeochemistry, biogeochemical cycles, environmental chemistry
PE10_10 Mineralogy, petrology, igneous petrology, metamorphic petrology
PE10_13 Sedimentology, soil science, palaeontology, Earth evolution
PE10_18 Hydrology, water and soil pollution
SH3_1 Environment, resources and sustainability
SH6_1 Archaeology, archaeometry, landscape archaeology
LS9_9 Applied biotechnology (non-medical), bioreactors, applied microbiology

CHIM/12 Chimica dell'ambiente e dei Beni Culturali
GEO/02 Geologia Stratigrafica e Sedimentologica
GEO/03 Geologia Strutturale
GEO/05 Geologia Applicata
GEO/06 Mineralogia
GEO/07 Petrologia e Petrografia
GEO/08 Geochimica e Vulcanologia
GEO/09 Georisorse Minerarie e Applicazioni Mineralogico- Petrografiche per l'ambiente ed i beni culturali
GEO/11 Geofisica Applicata
ICAR/02 Costruzioni Idrauliche e Marittime e Idrologia
ICAR/03 Ingegneria Sanitaria Ambientale
ICAR/04 Strade, Ferrovie ed Aeroporti
ICAR/07 Geotecnica
ICAR/13 Restauro
ING-IND/22 Scienza e Tecnologia dei Materiali
ING-IND/28 Ingegneria e Sicurezza degli Scavi
ING-IND/29 Ingegneria delle Materie Prime

Attività

Analisi + _

Analisi geologica, geofisica e geochimica per la ricerca e coltivazione delle risorse idriche sotterranee, minerarie e dei materiali geologici, nonché per l’esplorazione, la caratterizzazione, la modellazione, il monitoraggio e la gestione di sistemi geotermici, accumuli di idrocarburi e stoccaggi geologici di CO₂ e CH₄.

Metodi e tecnologie + _

Sviluppo e applicazione di metodi innovativi, tecnologie avanzate e processi per il recupero e la valorizzazione di materie prime critiche da risorse minerarie, incluse le risorse a basso tenore di metalli base, rari e preziosi.

Studi di cristallochimica + _

Studi di cristallochimica, minero-chimica e petrologia di minerali strategici e di materiali industriali, inclusi i minerali accessori nelle pegmatiti quali sorgenti di elementi strategici, i materiali industriali come grezzi di uso gemmologico, quarzo industriale e minerali ceramici e le località e specie mineralogiche per una migliore conoscenza delle risorse del territorio.

Caratterizzazione archeometrica + _

Caratterizzazione archeometrica (mineralogica, chimica, cristallografica, geochimica e geologica) di materiali provenienti da siti di interesse storico-archeologico allo scopo di eseguire studi di provenienza e di supporto agli interventi conservativi.

Valorizzazione risorse territoriali + _

Valorizzazione delle risorse territoriali e interventi di conservazione e ripristino geomorfologico degli ambienti ad alto valore naturalistico (geositi), delle aree protette e delle aree fluviali.

Determinazione caratteristiche dei geo-materiali + _

Determinazione delle caratteristiche fisiche-meccaniche-idrauliche e chimico-minero-petrografiche dei geo-materiali, con particolare attenzione alla ricerca delle relazioni tra le prime e le seconde. Sono interessati i materiali impiegati nell’ingegneria civile: murature in pietra, pavimentazioni e rivestimenti murari; materiali per cementi, inerti e malte; materiali per costruzioni idrauliche (armourstone), stradali (ad es. sottofondo, strato di usura) e ferroviarie (ballast).

Caratterizzazione geotecnica + _

Caratterizzazione geotecnica e petrografica di materiali interagenti con l’attività ingegneristica, quali i materiali oggetto di scavo in sotterraneo e a cielo aperto o quelli di fondazione, sia nei riguardi della stabilità dello scavo che delle proprietà tecnologiche (ad es. cuttability, drillability, usura).

Formazione + _

Alta formazione ed avvio alla ricerca di personale CNR e di altri enti di ricerca ed università in Italia e all’estero, includendo seminari formativi, corsi di studio accademico-universitari e corsi di dottorato e post-dottorato. Aggiornamento professionale e trasferimento di conoscenze per i professionisti nel settore pubblico e privato.

Divulgazione + _

Attività di divulgazione e sensibilizzazione nelle scuole; divulgazione della cultura per la tutela del territorio e del paesaggio naturale (Geoheritage) anche per finalità economico/applicative, quali il turismo sostenibile e la valorizzazione delle risorse naturali; supporto alle attività e alle decisioni degli Enti pubblici.