L'exergia come strumento per l’analisi dei sistemi

This thesis work aims at investigating the potential of exergy in energy systems analysis. After a review of the basics of thermodynamics, the analytical methods based on exergy, with particular attention to Life Cycle methodologies and Thermoeconomics, will be examined. The core of this degree thesis is the in-depth study of Extended Exergy Accounting (EEA), a new methodology for energy systems analysis, capable of calculating the exergetic primary resources’ absorption of a general system’s life cycle, also including the environmental, social and economic externalities through the use of exergy as the only yardstick. The treatment continues with the application of EEA to an ad hoc sized case study, followed by a critical analysis concerning theoretical outline and practical execu-tion of the methodology.

Il presente lavoro di tesi si pone l’obiettivo di indagare le potenzialità della grandezza termodinamica exergia come possibile strumento per l’analisi dei sistemi energetici. A valle di un ripasso dei fondamenti di termodinamica, saranno passate in rassegna le metodologie analitiche basate sull’exergia, con particolare attenzione alle metodologie di tipo Life Cycle e alla Termoeconomia. Il cuore della trattazione è costituito dallo studio approfondito dell’Analisi Exergetica Estesa (EEA), una metodologia recente per l’analisi dei sistemi energetici, capace, in linea teorica, di calcolare l’assorbimento di risorse exergetiche primarie del ciclo di vita di un generico sistema, includendo anche le esternalità ambientali, sociali ed economiche attraverso l’impiego dell’exergia come unico metro di misura. La trattazione prosegue con l’applicazione della EEA a un caso di studio dimensionato ad hoc, seguito dall’analisi critica relativa a impostazione teorica ed esecuzione pratica della metodologia.