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BTES (borehole thermal energy storage)systems exchange thermal energy by conduction with the surrounding ground through borehole materials. The spatial variability of the geological properties and the space-time variability of hydrogeological conditions affect the real power rate of heat exchangers and, consequently, the amount of energy extracted from / injected into the ground. For this reason, it is not an easy task to identify the underground thermal properties to use when designing. At the current state of technology, Thermal Response Test (TRT) is the in situ test for the characterization of ground thermal properties with the higher degree of accuracy, but it doesn’t fully solve the problem of characterizing the thermal properties of a shallow geothermal reservoir, simply because it characterizes only the neighborhood of the heat exchanger at hand and only for the test duration. Different analytical and numerical models exist for the characterization of shallow geothermal reservoir, but they are still inadequate and not exhaustive: more sophisticated models must be taken into account and a geostatistical approach is needed to tackle natural variability and estimates uncertainty. The approach adopted for reservoir characterization is the “inverse problem”, typical of oil&gas field analysis. Similarly, we create different realizations of thermal properties by direct sequential simulation and we find the best one fitting real production data (fluid temperature along time). The software used to develop heat production simulation is FEFLOW 5.4 (Finite Element subsurface FLOW system). A geostatistical reservoir model has been set up based on literature thermal properties data and spatial variability hypotheses, and a real TRT has been tested. Then we analyzed and used as well two other codes (SA-Geotherm and FV-Geotherm) which are two implementation of the same numerical model of FEFLOW (Al-Khoury model).

L’utilizzo del reservoir geotermico superficiale a scopi termici / frigoriferi è una tecnica consolidata che permette di sfruttare, tramite appositi “geoscambiatori”, un’energia presente ovunque ed inesauribile, ad un ridotto prezzo in termini di emissioni climalteranti. Pertanto, il pieno sfruttamento di questa risorsa è in linea con gli obiettivi del Protocollo di Kyoto ed è descritto nella Direttiva Europea 2009/28/CE (Comunemente detta: Direttiva Rinnovabili). Considerato il notevole potenziale a fronte di costi sostenibili di installazione ed esercizio, la geotermia superficiale è stata sfruttata già dalla metà del ventesimo secolo in diversi contesti (geografici, geologici e climatici) e per diverse applicazioni (residenziali, commerciali, industriali, infrastrutturali). Ciononostante, solo a partire dagli anni 2000 la comunità scientifica e il mercato si sono realmente interessati ed affacciati all’argomento, a seguito di sopraggiunte condizioni economiche e tecniche. Una semplice ed immediata dimostrazione di ciò si ritrova nel fatto che al 2012 non esiste ancora un chiaro riferimento tecnico condiviso a livello internazionale, né per la progettazione, né per l’installazione, né per il testing delle diverse applicazioni della geotermia superficiale, questo a fronte di una moltitudine di articoli scientifici pubblicati, impianti realizzati ed associazioni di categoria coinvolte nel primo decennio del ventunesimo secolo. Il presente lavoro di ricerca si colloca all’interno di questo quadro. In particolare verranno mostrati i progressi della ricerca svolta all’interno del Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e dei Materiali nei settori della progettazione e del testing dei sistemi geotermici, nonché verranno descritte alcune tipologie di geoscambiatori innovative studiate, analizzate e testate nel periodo di ricerca. / The use of the shallow geothermal reservoirs for heating and cooling purposes is a proven technique that allows to exploit, through appropriate geo-exchangers, omnipresent and inexhaustible energy, with a reduced cost in terms of greenhouse gas emissions. Therefore, the full exploitation of this resource is in line with the objectives of the Kyoto Protocol and it is described in European Directive 2009/28/EC (commonly known as: Renewables Directive). Given the considerable potential and affordable installation and operation costs, shallow geothermal energy has been exploited since the middle of the twentieth century in various contexts(geographical, geological and climate) and for different applications (residential, commercial, industrial, infrastructure). However, only since the year 2000, the scientific community and the market really began to be interested in the argument, which occurred as a result of economic and technical conditions. A simple and immediate proof of this can be found in the fact that in 2012 there is still no clear technical reference shared internationally, nor for design, nor for installation, nor for testing of the different shallow geothermal applications, despite a multitude of scientific articles published, thermal plants built and industry associations involved in the first decade of the twenty-first century. This research falls within this framework. In particular the progress of research undertaken within the Department of Civil Environmental and Materials Engineering in design and testing of geothermal systems will be shown, as well as some innovative geo-exchangers studied, analyzed and tested will be described

La Peste dei Piccoli Ruminanti (PPR) è una patologia virale ed acuta che colpisce i piccoli ruminanti, diffusa in Africa Sub-Sahariana, in Medio Oriente ed in Asia Meridionale. Questo lavoro si propone di effettuare il primo studio epidemiologico sulla PPR nella Repubblica Araba Saharawi Democratica (RASD), che comprende i Campi Profughi Saharawi, in territorio algerino, ed i “Territori Liberati” del Sahara Occidentale, valutando la potenziale presenza, prevalenza e distribuzione del virus della PPR in questi territori. Lo studio si è basato su una metodica di campionamento “a cluster” secondo la tecnica “a due stadi”. Sono stati individuati 23 siti di campionamento dai quali sono stati raccolti un totale di 976 campioni di siero prelevati da pecore, capre e cammelli. I campioni sono stati prelevati in Marzo ed Aprile 2008. I risultati dei test Competitive-Elisa hanno evidenziato una sieroprevalenza nel 28,26% degli animali testati, benché durante la raccolta dei campioni nessun animale abbia presentato sintomi clinici riferibili alla PPR. Tra Gennaio e Maggio 2010, in seguito ad episodi di aumentata mortalità nella popolazione ovi-caprina presente nei Campi Profughi, le autorità veterinarie locali sospettarono un outbreak di PPR. Tra Maggio ed Ottobre 2010 è stato sviluppato un outbreak investigation nei Campi Profughi Saharawi con lo scopo di confermare la circolazione del PPRV. I risultati di laboratorio hanno confermato la presenza del virus nel 33,33% dei campioni. Il sequenziamento del genoma virale ha rivelato che il virus apparteneva al Lignaggio 4 e le analisi filogenetiche hanno indicato una stretta relazione (99.3%) con il PPRV isolato durante l'epidemia di PPR in Marocco del 2008. / Peste des Petitis Ruminants (PPR) is an acute viral disease affecting small ruminants and widespread in Sub-Saharan Africa, Middle East and South Asia. This study aims to perform the first epidemiological survey on PPR in the Sahrawi Arab Democratic Republic (SADR), including Sahrawi Refugees Camps, western Algeria, and “Liberated Territories” of Western Sahara, assessing the potential presence, prevalence and distribution of the PPRV in these territories. The survey was based on a two-stage cluster sampling methodology. 23 clusters were identified, leading to a total of 976 serum samples collected from sheep, goats and camels (March/April 2008). The results of Competitive-Elisa tests evidenced a serological positive prevalence in 28,26% of the tested animal, even though during the collection no animal presented clinical signs related to the subjected disease. A major number of positive animals was revealed in goats and sheep, with higher prevalence in subjects over 36 moths of age. One positive case was reported also in camels. Following reports of increased mortality in the small ruminant population of the Sahrawi Refugees Camps, between January and May 2010, local veterinary authorities suspected an outbreak of PPR. Between May and October 2010 an outbreak investigation was implemented in the Sahrawi Refugee Camps, with the objective of confirming the circulation of the Peste des Petits Ruminants virus (PPRV). Laboratory results confirmed the presence of PPRV in 33.33% of the samples. Sequence analysis revealed that the virus belonged to Lineage IV and phylogenetic analysis indicated a close relationship (99.3%) with the PPRV isolated during the Moroccan outbreak in 2008.

Il virus dell’Epatite E (HEV) e i calicivirus (norovirus e sapovirus) causano rispettivamente epatite acuta e gastroenterite. Questi virus sono considerati agenti eziologici emergenti rappresentando un problema di sanità pubblica e di sicurezza alimentare. Per HEV, è ormai confermata la trasmissione zoonotica, e il suino è considerato il principale serbatoio asintomatico. Norovirus e sapovirus infettano sia i bambini che gli adulti. Sebbene questi virus siano stati identificati anche negli animali, la possibile trasmissione zoonotica non è stata dimostrata in modo conclusivo. Il lavoro sperimentale condotto durante il Dottorato di Ricerca è stato focalizzato sullo studio degli aspetti biologici ed epidemiologici dell’infezioni causate da HEV e da calicivirus. Per la prima volta in Italia, i risultati ottenuti hanno dimostrato la presenza del virus HEV nei fegati di suini in fase di macellazione ed hanno confermato, attraverso la ricerca di anticorpi, un’elevata esposizione degli animali al virus. Inoltre, mediante la produzione di antigeni e reattivi immunologici, sono stati messi a punto test diagnostici per la ricerca di anticorpi contro HEV nel suino e nei cinghiali. Il lavoro svolto per la ricerca di calicivirus nel suino e nel bovino ha dimostrato la circolazione dei sapovirus in popolazioni di suini asintomatici e la presenza di norovirus nei vitelli affetti da diarrea acuta.Sono stati inoltre sviluppati reattivi immunologici, utilizzando proteine del capside di norovirus umano e bovino espresse con il sistema ricombinante baculovirus. Questi hanno permesso di evidenziare la presenza di anticorpi contro norovirus umano e bovino, in sieri di veterinari professionalmente esposti. Inoltre, sono stati utilizzati per sviluppare metodi per la concentrazione dei virus da matrici a bassa concentrazione.Infine, le VLP sono state utilizzate per valutare l’attivazione del sistema immunitario umano ex vivo. I risultati hanno dimostrato che le VLP di NoV stimolano il sistema immunitario attivando risposte di tipo Th1 e Th2 . / Hepatitis E virus (HEV) and caliciviruses (norovirus and sapovirus) are associated with acute hepatitis and gastroenteritis, respectively. These viruses are considered as emerging agents, and may represent a major concern for public health and food safety. Hepatitis E was first recognized as a disease in developing countries, but an increasing number of sporadic cases have also been reported in industrialized countries. A zoonotic transmission of HEV is now recognized, and the pig is considered to be the asymptomatic reservoir.Norovirus and sapovirus affect both children and adults. Norovirus and sapovirus also infect animals, and their zoonotic transmission has been assumed, although not conclusively proved. This thesis is focused on the biology and epidemiology of HEV and calicivirus infections. During this PhD, HEV was detected in liver from pigs at slaughterhouse. A high antibody seroprevalence was also detected, confirming frequent exposure of swine to HEV. To improve serum antibody detection in swine, several tools were produced within this thesis, and used to develop diagnostic tests, such as ELISA and Western blotting. Detection of anti-HEV antibodies in pigs and wild boars was assessed using antigen and immunological reagents produced. Investigation of caliciviruses in swine and cattle specifically supports a large circulation of sapovirus in asymptomatic pigs, and confirms presence of norovirus in cattle affected with diarrhea. Human norovirus were further investigated, producing immunological reagents against bovine and human recombinant capsid antigens. Presence of anti-human and bovine norovirus antibodies was shown in sera of veterinarians. An immuno-concentration assay was also developed, and used in a pilot experiment with two different norovirus genotypes, confirming its possible use for virus concentration from diluted environmental samples. Human VLPs were used to investigate the activation of human immune system ex-vivo. Results showed that NoV VLPs stimulated the immune system by activating both Th1 and Th2 responses.

Le scelte di asset allocation costituiscono un problema ricorrente per ogni investitore. Quest’ultimo è continuamente impegnato a combinare diverse asset class per giungere ad un investimento coerente con le proprie preferenze. L’esigenza di supportare gli asset manager nello svolgimento delle proprie mansioni ha alimentato nel tempo una vasta letteratura che ha proposto numerose strategie e modelli di portfolio construction. Questa tesi tenta di fornire una rassegna di alcuni modelli innovativi di previsione e di alcune strategie nell’ambito dell’asset allocation tattica, per poi valutarne i risvolti pratici. In primis verificheremo la sussistenza di eventuali relazioni tra la dinamica di alcune variabili macroeconomiche ed i mercati finanziari. Lo scopo è quello di individuare un modello econometrico capace di orientare le strategie dei gestori nella costruzione dei propri portafogli di investimento. L’analisi prende in considerazione il mercato americano, durante un periodo caratterizzato da rapide trasformazioni economiche e da un’elevata volatilità dei prezzi azionari. In secondo luogo verrà esaminata la validità delle strategie di trading momentum e contrarian nei mercati futures, in particolare quelli dell’Eurozona, che ben si prestano all’implementazione delle stesse, grazie all’assenza di vincoli sulle operazioni di shorting ed ai ridotti costi di transazione. Dall’indagine emerge che entrambe le anomalie si presentano con carattere di stabilità. I rendimenti anomali permangono anche qualora vengano utilizzati i tradizionali modelli di asset pricing, quali il CAPM, il modello di Fama e French e quello di Carhart. Infine, utilizzando l’approccio EGARCH-M, verranno formulate previsioni sulla volatilità dei rendimenti dei titoli appartenenti al Dow Jones. Quest’ultime saranno poi utilizzate come input per determinare le views da inserire nel modello di Black e Litterman. I risultati ottenuti, evidenziano, per diversi valori dello scalare tau, extra rendimenti medi del new combined vector superiori al vettore degli extra rendimenti di equilibrio di mercato, seppur con livelli più elevati di rischio. / Making a right asset allocation is often a very difficult issue for every investor, who is constantly engaged in combining different asset classes to achieve a portfolio consistent with their preferences. The need to support the decisions of asset managers has nurtured over time a vast literature, that has proposed a number of strategies and formal models of portfolio construction. This thesis aims to provide an overview of some innovative forecasting models and strategies in the field of tactical asset allocation, and then to evaluate their usability by asset managers. Firstly, we will verify the existence of any relationship between the dynamics of some macroeconomic variables and financial markets. The aim is to identify an econometric model capable of directing strategies of asset managers in the construction of their investment portfolios. The analysis takes into account the American financial market, during a period of rapid economic change and high volatility in stock prices. Secondly, we will examine the validity of the momentum and contrarian trading strategies in the Eurozone futures markets, which are well suited to the implementation of these, thanks to the absence of constraints on short selling and the low costs of the transaction. The analysis shows that both anomalies occur permanently. The abnormal returns remain even after subjection to traditional asset pricing models such as the CAPM, the Fama and French model and Carhart model. Finally, using the EGARCH-M approach, we will formulate forecasts on the volatility of stocks returns and we’ll use these as input for determining some subjective views to be included in the Black and Litterman model. Our results indicate, for different value of scalar tau, that the BL portfolio excess returns exceed those of market equilibrium one, although with higher levels of risk.

In this work we studied the efficiency of the benchmarks used in the asset management industry. In chapter 2 we analyzed the efficiency of the benchmark used for the government bond markets. We found that for the Emerging Market Bonds an equally weighted index for the country weights is probably the more suited because guarantees maximum diversification of country risk but for the Eurozone government bond market we found a GDP weighted index is better because the most important matter is to avoid a higher weight for highly indebted countries. In chapter 3 we analyzed the efficiency of a Derivatives Index to invest in the European corporate bond market instead of a Cash Index. We can state that the two indexes are similar in terms of returns, but that the Derivatives Index is less risky because it has a lower volatility, has values of skewness and kurtosis closer to those of a normal distribution and is a more liquid instrument, as the autocorrelation is not significant. In chapter 4 it is analyzed the impact of fallen angels on the corporate bond portfolios. Our analysis investigated the impact of the month-end rebalancing of the ML Emu Non Financial Corporate Index for the exit of downgraded bond (the event). We can conclude a flexible approach to the month-end rebalancing is better in order to avoid a loss of valued due to the benchmark construction rules. In chapter 5 we did a comparison between the equally weighted and capitalization weighted method for the European equity market. The benefit which results from reweighting the portfolio into equal weights can be attributed to the fact that EW portfolios implicitly follow a contrarian investment strategy, because they mechanically rebalance away from stocks that increase in price.

This dissertation investigates corporate governance and dividend policy in banking. This topic has recently attracted the attention of numerous scholars all over the world and currently remains one of the most discussed topics in Banking. The core of the dissertation is constituted by three papers. The first paper generalizes the main achievements in the field of relevant study using the approach of meta-analysis. The second paper provides an empirical analysis of the effect of banking corporate governance on dividend payout. Finally, the third paper investigates empirically the effect of government bailout during 2007-2010 on corporate governance and dividend policy of banks. The dissertation uses a new hand-collected data set with information on corporate governance, ownership structure and compensation structure for a sample of listed banks from 15 European countries for the period 2005-2010. The empirical papers employ such econometric approaches as Within-Group model, difference-in-difference technique, and propensity score matching method based on the Nearest Neighbor Matching estimator. The main empirical results may be summarized as follows. First, we provide evidence that CEO power and connection to government are associated with lower dividend payout ratios. This result supports the view that banking regulators are prevalently concerned about the safety of the bank, and powerful bank CEOs can afford to distribute low payout ratios, at the expense of minority shareholders. Next, we find that government bailout during 2007-2010 changes the banks’ ownership structure and helps to keep lending by bailed bank at the pre-crisis level. Finally, we provide robust evidence for increased control over the banks that receive government money. These findings show the important role of government when overcoming the consequences of the banking crisis, and high quality of governance of public bailouts in European countries.

The ingestion of a meal evokes a series of digestive processes, which consist of the essential functions of the digestive system: food transport, secretory activity, absorption of nutrients and the expulsion of undigested residues do not absorbed. The gastrointestinal chemosensitivity is characterized by cellular elements of the endocrine gastrointestinal mucosa and nerve fibers, in particular of vagal nature. A wide range of mediators endocrine and/or paracrine can be released from various endocrine cells in response to nutrients in the diet. These hormones, in addition to their direct activity, act through specific receptors activating some of the most important functions in the control of energy intake and energy homeostasis in the body. For integration of this complex system of control of gastrointestinal chemosensitivity, recent evidence demonstrates the presence of taste receptors (TR) belonging to the family of G proteins coupled receptor expressed in the mucosa of the gastrointestinal tract of different mammals and human. This thesis is divided into several research projects that have been conceived in order to clarify the relationship between TR and nutrients. To define this relationship I have used various scientific approaches, which have gone on to evaluate changes in signal molecules of TR, in particular of the α-transducin in the fasting state and after refeeding with standard diet in the gastrointestinal tract of the pig, the mapping of the same molecule signal in the gastrointestinal tract of fish (Dicentrarchus labrax), the signaling pathway of bitter TR in the STC-1 endocrine cell line and finally the involvement of bitter TR in particular of T2R38 in patients with an excessive caloric intake. The results showed how there is a close correlation between nutrients, TR and hormonal release and how they are useful both in taste perception but also likely to be involved in chronic diseases such as obesity. / L’ingestione di un pasto evoca una serie di processi digestivi che consistono nelle funzioni essenziali dell’apparato digerente, trasporto degli alimenti, attività secretiva, assorbimento dei nutrienti digeriti e l’espulsione dei residui non assorbiti. La gastrointestinal chemosensitivity è caratterizzata da elementi cellulari endocrini della mucosa gastroenterica e da fibre nervose, soprattutto di natura vagale. Una ampia gamma di mediatori endocrini e/o paracrini possono essere rilasciati da varie cellule endocrine in risposta a nutrienti introdotti con la dieta. Tali ormoni, oltre alla loro attività diretta, agiscono attraverso recettori specifici attivando azioni di assoluta importanza nel controllo di varie funzioni tra cui l’introito calorico e l’omeostasi energetica dell’organismo. Ad integrazione di questo complesso sistema di controllo della chemosensitività gastrointestinale, recenti evidenze dimostrano la presenza di recettori del gusto (o taste receptors, TR) appartenenti alla famiglia dei recettori correlati alle proteine G espressi a livello della mucosa del tratto gastrointestinale di diversi mammiferi e dell’uomo. La presente ricerca, suddivisa in diversi progetti di ricerca, è stata concepita al fine di chiarire il rapporto tra TR e nutrienti. Per definire questo rapporto sono stati usati diversi approcci scientifici, che sono andati a valutare le variazioni delle molecole segnale dei TR in particolare dell’α-transducina in condizioni di digiuno e a seguito di rialimentazione standard nel tratto gastrointestinale di suino, la mappatura della stessa molecola segnale nel tratto gastrointestinale di pesce (Dicentrarchus Labrax), il signaling pathway dei bitter TR in colture cellulari endocrine STC-1 ed infine il coinvolgimento dei bitter TR, in particolare del T2R38 in pazienti con un eccessivo introito calorico. I risultati hanno evidenziato come ci sia una stretta correlazione tra nutrienti, TR e rilascio ormonale e come questi siano coinvolti non solo nella percezione del gusto propriamente detto ma probabilmente anche in patologie croniche come l’obesità.

Nel presente studio ci si è proposti di valutare la presenza e diffusione della leishmaniosi in una provincia dell’Italia centrale (Rieti) che, per caratteristiche ambientali (prevalentemente montuosa, clima freddo-secco) poco sembra prestarsi al ciclo della malattia. A questo scopo sono stati calcolati: i) sieroprevalenza grezza nella popolazione canina (2006-2013) e prevalenza media annuale ii) casi di leishmaniosi viscerale (LV) e cutanea (LC) (2000-2013). Catture di flebotomi sono state effettuate per due stagioni consecutive (2011-2012) per ogni sito sono stati registrati i dati climatici (temperatura, umidità etc.) ed altitudine. I flebotomi sono stati sottoposti a ricerca di Leishmania mediante PCR. La sieroprevalenza grezza per leishmania varia da 0 a 76,9% e la prevalenza media annuale non presenta un trend lineare. Sono stati registrati 6 casi di LV tutti in pazienti italiani tutti residenti in provincia di Rieti. I flebotomi sono stati rilevati in 5 dei 6 siti monitorati fino agli 800 m s.l.m., seppur con basse densità. Sono state identificate le seguenti specie: P. perniciosus (6,4 %), P. perfiliewi (1,8%), P. mascittii (0,1%) e S. minuta (91,7 %). E’ stata rilevata una correlazione statisticamente significativa (r=0,69, p<0,001) tra numero di flebotomi e temperatura giornaliera (Tmed°C) ed una correlazione negativa significativa (r= -0,51, p<0,05) con l’umidità relativa (Umed%). La ricerca di leishmania ha dato esito negativo in tutti i flebotomi analizzati. Questi rilievi suggeriscono l’endemia della leishmaniosi nella provincia di Rieti. / The aim of this study is to describe the presence and diffusion of leishmaniasis in a province of Central Italy (Rieti) not optimal for the disease transmission for its environmental conditions (dry-cold weather, 70% highlands). We estimated i) Canine raw seroprevalence (2006-2013) and mean annual prevalence ii) cases of visceral and cutaneous leishmaniasis (VL, CL) (2000-2013). Phlebotomine sand flies were trapped during two seasons (2011-2012) and meteorological data and altitude were recorded for each site. The phlebotomines were submitted to Leishmania spp detection by PCR. The raw seroprevalence ranged from 0-76,9% and the mean annual prevalence does not show a linear trend. Six cases of VL were detected in italian patients who reside in the province. Phlebotomine sand flies were found in 5/6 sites until 800 m above s.l., with low density. Four species were identified: P. perniciosus (6,4 %), P. perfiliewi (1,8%), P. mascittii (0,1%) and S. minuta (91,7 %). The number of phlebotomines resulted positively correlated (r=0,69, p<0,001) with the mean daily temperature (Tmed°C) while a significant negative correlation (r= -0,51, p<0,05) was found with mean relative humidity (Umed%). Leishmania spp. was not detected. These findings suggest the endemic status of leishmaniasis in the province.