Energia: solare, alleanza ENEA e industria per due nuove centrali termodinamiche in Sicilia
Il futuro del solare termodinamico in Italia parte dalla Sicilia, là dove è “idealmente” nato con gli specchi ustori del siracusano Archimede. Grazie all’alleanza tra ENEA e l’industria italiana, infatti, a breve sarà inaugurato a Partanna (Trapani) il primo impianto realizzato in Italia che integra solare a concentrazione con il fotovoltaico ed è già in cantiere un altro da realizzarsi a Trapani nella Piana di Misiliscemi. Nei due progetti ENEA ha il ruolo di supervisore tecnico, le aziende italiane SOL.IN.PAR. srl e Stromboli Solar srl sono i committenti e FATA spa del gruppo Danieli costruisce gli impianti.
“Questi due progetti dimostrano che in Italia esiste una realtà industriale che sta investendo sulla tecnologia del solare termodinamico con iniziative concrete nonostante i vincoli burocratici e normativi”, sottolinea Giorgio Graditi, direttore del Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili di ENEA. “In questi due impianti ENEA è stata coinvolta per svolgere diverse attività, dalla supervisione della progettazione, della realizzazione e dell’avviamento, alla verifica delle performance, fino all’integrazione dell’impianto solare a concentrazione con la tecnologia fotovoltaica”, prosegue Graditi.
L’impianto di Partanna ha una potenza installata di 4,26 MWe ed è in grado di produrre energia elettrica per oltre 1.400 famiglie (circa il 30% della popolazione del territorio comunale, con utenze domestiche da 3 kW). “Prevediamo di raggiungere una capacità di accumulo di energia termica pari a 180MWht, che equivalgono a circa 15 ore di funzionamento dell’impianto a pieno carico, anche in assenza della radiazione solare”, spiega Graditi.
L’integrazione di sistemi di accumulo di energia termica rappresenta un aspetto rilevante, poiché consente di poter disporre di energia termica convertibile in elettrica e, quindi, di programmare la produzione per soddisfare la domanda di energia. In questo modo è possibile disaccoppiare la raccolta dell’energia solare - che dipende dal ciclo giorno-notte e dalle condizioni meteo - dalla produzione di elettricità, legata invece alla richiesta da parte degli utilizzatori. A Partanna l’area complessiva del campo solare è di 83 mila m2 (circa 10 campi da calcio), dove sono installati 126 collettori solari lineari tipo Fresnel disposti in 9 loop[1], in grado di focalizzare i raggi solari su di un tubo ricevitore; al suo interno scorre una miscela di sali fusi (principalmente nitrati di potassio e di sodio) a basso costo, non infiammabili, innocui per l’ambiente (in caso di perdite del circuito, di facile rimozione perché solidificano rapidamente), che viene utilizzata sia come fluido termovettore, sia come mezzo di accumulo di energia termica a una temperatura stabile di circa 550° C. Il fluido riscaldato nel ricevitore solare si accumula nel serbatoio[2] caldo, quindi entra nel generatore di vapore dove cede la sua energia e si scarica nel serbatoio freddo e da qui ritorna al ricevitore solare. Il vapore così prodotto viene inviato a un gruppo di generazione, turbina a vapore/alternatore, di potenza pari a 4,26 MWe. L’impianto è completato da una caldaia di primo avviamento alimentata con GNL - circa 47 t stoccate in un serbatoio criogenico - per garantire il mantenimento della temperatura dei sali fusi al di sopra di quella di congelamento, soprattutto nei periodi invernali e nella fase di riempimento iniziale dei serbatoi.
Oltre ai due impianti in Sicilia, in Italia ci sono altre iniziative nel campo del solare termodinamico: a partire dal 2019, questa tecnologia è tra le tematiche strategiche della Ricerca di Sistema Elettrico, il programma triennale di ricerca sulle nuove tecnologie energetiche finanziato del Ministero dello Sviluppo Economico. In questo contesto ENEA ha presentato un piano triennale di ricerca sui principali componenti degli impianti solari a concentrazione, che prevede lo studio di nuovi fluidi termovettori, lo sviluppo di innovativi materiali di rivestimento superficiale per tubi ricevitori e la realizzazione di sistemi di accumulo termico avanzati. Inoltre, entro il 2021 sarà realizzata presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia (Roma) una piattaforma sperimentale per la caratterizzazione di componenti per la fornitura di calore industriale a media e alta temperatura. “Il mercato del calore di processo può rivelarsi un efficace strumento di promozione del solare termodinamico: in questo settore la competizione con le altre tecnologie energetiche rinnovabili è meno forte e vengono ampliate significativamente le applicazioni che permetterebbero di innescare il circuito virtuoso dell’economia di scala, anche nel breve-medio periodo”, sottolinea Giorgio Graditi. Il calore a media/alta temperatura prodotto da un impianto solare a concentrazione potrebbe essere utilizzato per alimentare, ad esempio, alcuni processi nell’industria farmaceutica, alimentare e tessile, ma anche per produrre combustibili ‘green’ e idrogeno da biomasse e acqua (elettrolisi). “Il consumo energetico dell’industria rappresenta circa il 32% di tutta l’energia globalmente richiesta e, di questa quota, solo il 26% è attribuibile ai consumi elettrici, mentre il restante 74% è riferibile a consumi di energia termica, che potrebbero essere soddisfatti da impianti solari a concentrazione integrati nel processo industriale”, conclude Graditi.
Nei prossimi decenni l’International Energy Agency prevede un sostanziale incremento della quota di energia prodotta da solare termodinamico, che dovrebbe coprire oltre il 10% del fabbisogno globale di energia primaria al 2050. Puntare al miglioramento delle capacità di accumulo dell’energia termica dei sistemi sarà fondamentale per attirare ulteriori investimenti.
Mentre in Italia gli impianti di grande taglia (superiori a 20-50 MW) sono di difficile realizzazione a causa di condizioni geografiche specifiche e di vincoli autorizzativi, a livello mondiale i Paesi in cui questa tecnologia ha trovato maggiore sviluppo applicativo sono la Spagna e gli Stati Uniti, che guidano la classifica con la maggiore potenza installata e in esercizio, rispettivamente con 2,3 GW e 1,8 GW; seguono Cina, Marocco e Sud Africa. Un’ulteriore spinta allo sviluppo di questa tecnologia viene anche da Emirati Arabi Uniti e India, Paesi in prima linea con nuovi impianti in costruzione da 700 MW e 290 MW.
Fonte: ENEA
Dalla cattura della CO2 nuovi materiali per edilizia e strade
Utilizzare gli scarti dell’industria siderurgica e del cemento per ‘immagazzinare’ anidride carbonica e, contemporaneamente, produrre materiali di qualità e a basso costo da impiegare in edilizia e nella cantieristica stradale. È questa una delle nuove frontiere della ricerca ENEA nel campo della separazione, riutilizzo e confinamento della CO2 (CCUS - carbon capture, utilization and storage), che sarà testata nell’impianto pilota ZECOMIX presso il Centro ENEA Casaccia (Roma). Anche grazie a queste attività ZECOMIX è stato inserito come infrastruttura di ricerca nel progetto europeo ‘ECCSELERATE’, finanziato con circa 3,5 milioni dall’Unione europea nell’ambito del programma Horizon2020. Oltre a ENEA, gli altri partner italiani del progetto sono Sotacarbo, Università di Bologna - Dipartimento di Ingegneria civile, chimica, ambientale e dei Materiali - e Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) che coordina il nodo italiano della rete europea di laboratori specializzati in ricerca su cattura e sequestro di CO2 (CCS).
“L’obiettivo è di rendere il processo di decarbonizzazione di industrie come acciaierie e cementifici economicamente vantaggioso e circolare. I loro scarti non andranno più a finire in discarica ma serviranno a catturare la CO2 prodotta. E una volta esaurita la loro capacità di stoccare anidride carbonica, questi ‘nuovi’ materiali saranno reimmessi nei processi industriali stessi per la produzione di cemento e di acciaio, o utilizzati come inerti per fondi stradali”, spiega Stefano Stendardo, ricercatore ENEA del Laboratorio di Ingegneria dei processi e dei sistemi per l’energia.
Tra i settori di interesse c’è l’industria siderurgica che potrebbe trasformare le sue scorie in materie prime riutilizzabili per la produzione di cemento, calcestruzzo e malte oppure per manufatti, sottofondi e manti stradali. Con notevoli vantaggi sia a livello ambientale che economico, perché vengono utilizzati scarti di produzione, ma anche per la qualità dei nuovi materiali che mostrano caratteristiche chimiche e fisiche migliorate fatti reagire con la CO2”.
“Ci aspettiamo i risultati più promettenti dagli scarti siderurgici. La sola produzione di acciaio da ciclo integrale, escludendo la fase iniziale di produzione di ghisa, genera ogni anno, a livello mondiale, circa 126 milioni di tonnellate di scorie che, con le nostre tecnologie, potrebbero stoccare da 6 a 9 milioni di tonnellate di CO2 e produrre nuova materia prima”, sottolinea Stendardo.
Ma gli ambiti di applicazione non finiscono qui. La cattura e il sequestro della CO2 tramite carbonatazione potrebbero infatti essere impiegate anche nel trattamento di altri tipi di scarti come le ceneri e le scorie prodotte dalla combustione di carbone e dalla termovalorizzazione di rifiuti urbani e i residui di costruzioni e demolizioni.
Scarti industriali a parte, nell’infrastruttura ZECOMIX si studieranno anche altre possibilità di riuso dell’anidride carbonica come ad esempio e la produzione di combustibili come metanolo e kerosene. Inizialmente le emissioni provenienti dalle centrali elettriche a combustibili fossili, gli scarichi di cementifici e di altre fabbriche potrebbero essere la principale sorgente di CO2. In prospettiva, potrebbe essere impiegata anche la CO2 catturata dall’atmosfera stessa (la cosiddetta ‘Direct Air Capture’) o quella naturale per produrre ‘combustibili da carbonio non-fossile’, come già sperimentato in Islanda.
Secondo i dati dell’International Energy Agency (IEA), oggi le infrastrutture CCS catturano in tutto il mondo oltre 35 milioni di tonnellate CO2 l’anno, equivalenti alle emissioni annuali dell’Irlanda. Nel prossimo decennio, la IEA ritiene necessario aumentare di 20 volte i tassi annuali di cattura di CO2 dalle centrali elettriche e dalle industrie.
Contributi alle start-up innovative per brevetti per invenzione industriale
Le domande per la concessione dei voucher per l'acquisizione di servizi di consulenza finalizzati al deposito di brevetti per invenzione industriale possono essere presentate dalle start up innovative a partire dal 15/06/2020.
La misura agevolativa denominata “Voucher 3I - Investire in Innovazione” prevede la concessione di contributi, sotto forma di voucher, a favore delle start-up innovative per l’acquisizione di servizi di consulenza finalizzati alla valorizzazione, in Italia ed all'estero, dei processi di innovazione tramite un brevetto per invenzione industriale.
La dotazione finanziaria è di 19,5 milioni di euro per il triennio 2019-2021.
Le imprese che possono beneficiare del voucher 3I sono le start-up innovative, ossia le imprese di cui all’articolo 25, comma 2, del D.L. 18/10/2012, n. 179, iscritte nella sezione speciale del Registro delle imprese di cui all’articolo 25, comma 8, del D.L. 18/10/2012, n. 179 medesimo.
Tramite il voucher 3I è possibile acquisire i seguenti servizi di consulenza:
a) relativi all’effettuazione delle ricerche di anteriorità preventive e alla verifica della brevettabilità dell’invenzione;
b) relativi alla stesura della domanda di brevetto e di deposito presso l’Ufficio italiano brevetti e marchi (UIBM);
c) relativi al deposito all’estero di una domanda che rivendica la priorità di una precedente domanda nazionale di brevetto.
I servizi per l’acquisizione dei quali è possibile utilizzare il voucher 3I, possono essere forniti esclusivamente dai consulenti in proprietà industriale e avvocati, iscritti in appositi elenchi predisposti rispettivamente dall’Ordine dei consulenti in proprietà industriale e dal Consiglio nazionale forense e consultabili ai seguenti indirizzi:
- https://www.ordine-brevetti.it/it/elenco-dei-consulenti-fornitori-dei-se...
- https://www.consiglionazionaleforense.it/web/cnf/voucher-3i
Fonte: Bollettino Online di Legislazione Tecnica
www.legislazionetecnica.it
Cedimenti nelle pavimentazioni industriali
Le pavimentazioni rigide sono generalmente di calcestruzzo per marciapiedi, cantinati, autorimesse, piazzali, opifici artigianali, magazzini, stabilimenti industriali, banchine portuali poggianti direttamente su sottofondo e/o su terreno. Si distinguono in pavimentazioni industriali, dunque realizzate in calcestruzzo, costituite generalmente da una piastra normalmente rifinita in superficie da uno strato antiusura, oppure in pavimenti di calcestruzzo sommariamente definite in termini di spessore senza che siano preventivamente definite la destinazione d’uso operativa dunque meglio denominate pavimentazioni a composizione richiesta. Infine le pavimentazioni in calcestruzzo cosiddette a prestazione per le quali siano state definiti i principali parametri di progettazione della piastra, portanza e composizione dello strato di supporto, tipo di armatura, dimensione dell’aggregato etc.
Per ognuna di queste pavimentazioni rigide si dovrà poi considerare il normale deterioramento nel tempo in condizioni di ordinario esercizio, laddove i problemi riguarderanno principalmente la planarità delle pavimentazioni e/o la regolarità del piano soprattutto in luogo dei giunti che talvolta perdono la loro funzione a causa delle eccessive sollecitazioni statiche e dinamiche.
Non meno si dovrà preventivamente considerare la necessità di un piano di manutenzione della pavimentazione nel post messa in esercizio, che consideri sperabilmente la minor invasività sull’opera quand’anche sarà evidente la sua importanza intrinseca a supporto del ciclo produttivo generale.
Molte aziende infatti necessitano di dover intervenire per risolvere cedimenti differenziali verticali di pavimentazioni industriali con l’obiettivo prioritario di arrecare il minor disagio per le proprie linee produttive/magazzini e dunque possibilmente senza nemmeno interrompere/smobilitare oppure soltanto per brevissimi periodi le linee industriali.
Dalla sicurezza ed efficienza delle linee produttive si passa poi alla sicurezza dei lavoratori laddove ben sappiamo che pavimentazioni deteriorate, danneggiate, con presenza di inciampi e scalini per persone e mezzi di lavoro possono arrecare anche gravi danni agli operatori di turno.
Ecco che per risolvere questo genere di problematiche è possibile intervenire con metodologie rapide e mini invasive in grado di consolidare efficacemente il sottofondo e/o il terreno di fondazione della pavimentazione oltre che per ripristinare la planarità originaria eliminando in questo modo sia i cedimenti differenziali che gli scalini in luogo dei giunti.
Come intervenire? Con iniezioni mini invasive di resine espandenti. Grazie alla realizzazione di piccoli fori con trapani manuali e punte sottili del diametro di circa 3 cm max è possibile raggiungere il sottofondo e/o il terreno di fondazione per la successiva iniezione mirata di resine espandenti in grado di compattare e sollevare al bisogno la pavimentazione ceduta.
Si pensi dunque al grande vantaggio di poter intervenire ad esempio senza rimuove pesanti scaffalature e relative merci, piuttosto che poter rimettere a livello appoggi di linee produttive continue, oppure rimettere in planarità lastre contigue eliminando qualsiasi gradino al passaggio di carrelli elevatori e personale senza dover effettuare demolizioni, scavi, sollevare polveri importanti, ma soprattutto con il minimo disagio alla catena produttiva.
Una soluzione questa che ben si addice anche per quegli edifici di natura commerciale con apertura al pubblico, sui quali diviene preferibile intervenire rapidamente senza smobilitare scaffalature e prodotti, possibilmente negli orari di chiusura così che alla riapertura le corsie siano già pronte ad accogliere i clienti.
Tecnicamente la metodologia prevede una prima campagna di rilievo dei dislivelli e delle depressioni alle pavimentazioni tenendo ovviamente in attenta considerazione l’eventuale quadro fessurativo alla struttura orizzontale. A seguire nei punti di cedimento si potranno operare opportune maglie di singoli fori posizionati avendo cura di non interferire con gli impianti e i sottoservizi posti al di sotto oppure all’interno della pavimentazione. Detti fori serviranno per poter introdurre la resina espandente alla quota desiderata grazie a piccole cannule metalliche inserite a perdere attraverso la sezione interessata.
La resina espandente è materiale cellulare plastico rigido più comunemente della famiglia dei poliuretani a celle chiuse con specifiche densità progettate secondo lo specifico obiettivo operativo. La loro composizione finale è del tutto inerte ed un terreno non inquinato prima delle iniezioni rimane tale anche dopo il consolidamento.
Durante l’iniezione, eseguita normalmente punto per punto da un team specializzato, si potrà monitorare il consolidamento e laddove possibile il successivo sollevamento della struttura, mediante livelli laser di precisione oppure strumentazioni di controllo dei movimenti con calibratura predefinita in funzione dell’operatività desiderata.
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Se utilizzato in modo corretto, non richiede manutenzione, perché privo di elementi filtranti.
Il materiale polimerico con cui è prodotto, lo rende resistente alla corrosione da parte delle particelle solide in movimento, a differenza degli analoghi filtri metallici.
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Dalla ricerca sulla fusione quasi 1 miliardo di euro di commesse per le industrie italiane
La leadership dell’industria italiana nella produzione dei componenti ad alta tecnologia per la costruzione di ITER, il primo reattore sperimentale per la fusione nucleare, e le ricadute economiche a livello nazionale sono state al centro dell’appuntamento con il “Circolo delle Idee”, il ciclo di incontri organizzato dall’Università di Castellanza, al quale hanno preso parte Federico Testa, Commissario dell’ENEA, e Leonardo Biagioni, Head of Contracts and Procurement del programma di ricerca Fusion for Energy.
Il reattore ITER, che sorgerà a Cadarache nel sud della Francia, prevede la riproduzione sulla terra della reazione nucleare che esiste in natura nel sole e nelle stelle. Si tratta di un progetto ad elevata complessità al quale partecipano Cina, Giappone, Usa, India, Repubblica della Corea, Russia e Unione Europea; per l’Italia il coordinamento è affidato all’ENEA. In quest’ambito, dal 2008 al 2014, le imprese italiane si sono aggiudicate commesse per 978 milioni di euro, collocandosi al vertice per valore di progetti vinti, subito dopo quelle francesi. Relativamente ai contratti per la produzione dei componenti tecnologici di ITER, le industrie italiane raggiungono la vetta della classifica, aggiudicandosi contratti per 960 milioni di euro, pari ad oltre la metà del valore complessivo dei progetti banditi. Inoltre le nostre imprese si collocano al primo posto per il tasso di successo delle proposte presentate (45%), ben oltre la media europea e superando quelle di Germania, Regno Unito e Francia.
"Il successo del sistema industriale italiano nella realizzazione di ITER si fonda su competenze tecnologiche che sono frutto della collaborazione tra mondo dell’industria e mondo della ricerca, di cui l’ENEA è capofila - ha dichiarato il Commissario dell’ENEA Federico Testa. Attraverso il potenziamento del trasferimento tecnologico e delle attività di formazione nei settori dell’innovazione e dell’alta tecnologia, l’ENEA è in grado di offrire ulteriori opportunità di crescita anche alle piccole e medie imprese che aspirano ad affermarsi sul mercato globale".
Le competenze dell'ENEA sulla fusione si sono sviluppate nel Centro Ricerche di Frascati che, già a partire dagli anni ’50, si è affermato come punto riferimento di eccellenza mondiale nella ricerca sulla fusione, grazie all’attività scientifica per lo studio dei plasmi a confinamento magnetico condotta sulle macchine Frascati Tokamak (FT) e Frascati Tokamak Upgrade (FTU), oltre all’impianto ABC per lo studio dell’interazione luce laser-plasma, la tecnologia alternativa al confinamento magnetico. Il 12 novembre 2014 Bill Gates, accompagnato dallo scienziato Lowell Wood, ha visitato i laboratori dell’Unità Tecnica Fusione del Centro Ricerche di Frascati, apprezzandone l’altissimo livello. Negli ultimi 20 anni l’Unità Fusione ha depositato 50 brevetti con applicazioni anche in altri settori. Significative le ricadute per lo sviluppo e la competitività delle industrie nazionali attraverso il trasferimento tecnologico.
Valorizzare le tecnologie manifatturiere in Europa come in Italia
Depressione mercato domestico. Per l'Italia c'è solo l'export
Parma, 20 maggio 2014 – Oggi Sandro Bonomi, Presidente di ANIMA e di Orgalime, apre i lavori del convegno inaugurale della Fiera SPS illustrando l'andamento dell'industria manifatturiera.
Per il secondo anno consecutivo, l'industria rappresentata da Orgalime (Industria meccanica, elettromeccanica, elettronica e articoli in metallo di 22 paesi europei) subisce una contrazione pari all'1,8% per un ammontare di circa 1800 miliardi di fatturato. Di conseguenza, l'occupazione ha subito un leggero decremento (-1,1%). Secondo le previsioni 2014, il livello degli addetti rimarrà stabile.
Sandro Bonomi, Presidente di Orgalime e di ANIMA, dichiara: “Secondo le previsioni 2014, conosceremo un lieve incremento a livello economico (+2,1%), un miglioramento che non soddisfa comunque la crescita media della nostra industria, equivalente a circa il +3%. Ci sono vari fattori di incertezza che influiscono come l'alto debito pubblico e privato che caratterizza l'Eurozona, l'incertezza della solidità dell'economia cinese, l'instabilità ucraina e, di conseguenza, le relazioni con la Russia, un partner fondamentale per il business dell'industria”.
Scenario Italia:
L'indagine qualitativa del IV trimestre 2013, realizzata dall'Ufficio studi ANIMA, dà voce al sentiment dell'andamento economico da parte dell'industria meccanica nazionale. Le imprese evidenziano un calo del fatturato domestico, tanto che il 33% degli intervistati dichiara che il periodo ha registrato un peggioramento, determinato dalla mancata crescita e dalla stretta creditizia. Dall'indagine il fatturato estero risulta in leggera crescita secondo il 40% del campione che lo ritiene migliorato rispetto al periodo precedente. Il mercato estero traina i fatturati delle aziende del settore. Il livello degli ordini risulta stabile, mentre l’occupazione decresce, nonostante il continuo e forte incremento degli ammortizzatori sociali.
“I players dell'industria meccanica ripongono grande fiducia nella capacità dei mercati esteri di continuare a sostenere la loro redditività investendo in particolare nei paesi emergenti - dichiara Sandro Bonomi, Presidente ANIMA - Il vero superamento della crisi dipenderà dalla ripresa del mercato domestico”.
Gli ordini indicano un andamento sostanzialmente stabile. Il 41% del campione li ritiene stabili, mentre il 27% delle aziende intervistate registra un peggioramento dei livelli degli ordinativi del mercato domestico. L'andamento degli ordinativi è trainato dal mercato estero dove la situazione è nettamente positiva tanto che il 32% del campione considera la situazione positiva, il 45% stabile e il 27% negativa.
“Le imprese della meccanica testimoniano un indebolimento della produzione nel 2013 e, di conseguenza, una perdita di manodopera eccellente, tanto che gli addetti in un anno sono diminuiti, a livello complessivo, di altre 1000 unità - dichiara il Presidente di ANIMA Sandro Bonomi - Le esportazioni trainano e dettano i ritmi produttivi all'interno delle nostre aziende. Solo quest'anno abbiamo riscontrato un picco di domande di italianità da parte dell'Australia (+107%) e della Federazione Russa (+30%). Rimane la preoccupazione scottante di un mercato domestico ormai agonizzante. Non possiamo accettare che le nostre tecnologie, richieste in tutto il mondo e che stanno rivoluzionando e accelerando i processi di sviluppo all'estero, non trovino adeguato spazio in casa propria. La ricchezza italiana è costituita dalle piccole e medie imprese, dalla specializzazione della manifattura, dalla continua ricerca ingegneristica e di design sul prodotto. Forse che le Istituzioni pensano di conoscere già, di saperne abbastanza? Ebbene, chiediamo loro di visitare le nostre aziende, di toccare con mano una rivoluzione tecnologica e un miglioramento della vita che continuano ad avere sollecitazioni e possibilità di business solo all'estero. Certo che potrebbero conoscerci meglio e comprendere che la ripresa parte dall'impresa”.
Fonte: ANIMA - Federazione delle Associazioni Nazionali dell'Industria Meccanica Varia ed Affine