PROCESSI CHIMICI PER L'ECONOMIA CIRCOLARE E BIORAFFINAZIONE

·       Ruolo della Bioraffinazione nell’ambito dell’economia circolare

·       Ruolo della digestione anaerobica nell’ambito della bioraffinazione. Pretrattamento dei substrati prima della digestione anaerobica e uso di additivi

·       Casi di studio di Bioraffinazione

·       Esercitazioni di laboratorio, analisi dei dati e redazione delle relazioni.

Ultimo aggiornamento: 06-09-2023

Materiale suggerito/fornito dal docente durante le lezioni.

Ultimo aggiornamento: 06-09-2023

Il modulo di Bioraffinazione mira a fornire conoscenze sul ruolo che quest’ultima ha nell’ambito dell'economia circolare.

Verranno approfonditi i processi di digestione anaerobica e i connessi pretrattamenti. Saranno analizzati, anche attraverso seminari, diversi casi di studio e saranno svolte esperienze di laboratorio sulla tematica.

Ultimo aggiornamento: 06-09-2023

Sono richieste conoscenze di Ingegneria sanitaria ambientale/Impianti per l'ambiente e l'industria sui processi biologici di trattamento.

Ultimo aggiornamento: 06-09-2023

Lezioni Frontali (circa 1/3 del Corso) - Attività di labratorio (2//3 del corso).

Frequenza essenziale per l'acquisizione delle conoscenze richieste.

Ultimo aggiornamento: 06-09-2023

N.A.

Ultimo aggiornamento: 06-09-2023

Esame orale focalizzato sulla discussione dei principali argomenti teorici (una domanda) e della relazione relativa alle attività di laboratorio (una domanda)

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 – 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

26 – 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24 – 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

21 – 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18 – 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 06-09-2023

Il corso è focalizzato sul recupero di materiali e bioenergia da residui e scarti biodegradabili

Ultimo aggiornamento: 06-09-2023

Chimica verde

Biomasse lignocellulosiche

Biomasse oleose

Produzione di biocarburanti

Produzione di biochemicals

Produzione di bioplastiche

Ultimo aggiornamento: 03-12-2023

Slides e appunti docente

Ultimo aggiornamento: 03-12-2023

Il corso mira a fornire all’allievo ingegnere una panoramica dei processi chimici volti alla produzione di intermedi e prodotti chimici con tecnologie sostenibili e attraverso l’utilizzo di materie prime rinnovabili o sottoprodotti di altri processi.

Particolare attenzione verrà posta in processi mediati da catalizzatori chimici eterogenei per la valorizzazione di biomasse lignocellulosiche: il ruolo della chimica verde; molecole piattaforma per la produzione di biocarburanti, bioenergia, biochemicals, bioplastiche. Verranno inoltre forniti esempi di realtà industriali impegnate nella valorizzazione delle biomasse.

La prima parte del corso sarà incentrata sulla gestione dei processi chimici e sull’effetto dei principali parametri operativi (temperatura, pressione, pressioni parziali dei reagenti, tempo) sugli indicatori di prestazione del processo: conversione, rese, selettività, produttività. Successivamente saranno introdotti i concetti relativi alle principali caratteristiche chimiche della biomassa vegetale lignocellulosica e alla sua trasformazione catalitica delle sue tre frazioni principali (cellulosa, emicellulosa e lignina) in prodotti ad alto valore aggiunto attraverso i processi di idrogenazione, idrogenolisi (in presenza ed in assenza di idrogeno aggiunti), reforming ed ossidazione. 

La parte laboratoriale è incentrata sulla trasformazione di uno scarto agroalimentare lignocellulosico in (i) polioli, (ii) derivati furanici e (iii) composti aromatici attraverso i processi di idrogenolisi e transfer idrogenolisi nel solco della bioraffineria “lignin-first”.

Al termine del corso, lo studente avrà sviluppato la capacità di elaborare criteri di scelta per l'utilizzo dei principi della chimica verde nei processi catalitici chimici di trasformazione di biomassa vegetale lignocellulosica. Avrà acquisito inoltre le competenze relative alla valutazione dell'impatto ambientale dei processi, alla realizzazione di vie sintetiche pulite, con minimo utilizzo di reagenti, intermedi o catalizzatori tossici o comunque pericolosi.

Ultimo aggiornamento: 03-12-2023

nessuno

Ultimo aggiornamento: 03-12-2023

Lezioni frontali

Esperienze laboratoriali

Ultimo aggiornamento: 03-12-2023

Ultimo aggiornamento: 03-12-2023

La prova d'esame consiste in una prova orale e in una relazione sull’attività svolta in laboratorio.

Nella prova orale si valutano le conoscenze acquisita sugli argomenti trattati durante il corso. La prova orale ha come obiettivo la messa in luce delle capacità critiche e metodologiche maturate e l'elaborazione personale attuata dallo studente delle tematiche trattate. Particolarmente valutate positivamente saranno l'autonomia e la padronanza espressiva, nonché la capacità di giustificare ed argomentare le scelte effettuate. L’esito di questa parte concorre per il 50% alla valutazione finale.

La relazione sulla attività svolta in laboratorio, la cui consegna da parte di ogni studente (o gruppo di lavoro) viene di norma richiesta almeno una settimana prima dello svolgimento della prova orale, viene valutata in relazione alla accuratezza nella descrizione della metodologia sperimentale applicata, e alla correttezza nella elaborazione e discussione del risultato finale. L’esito della relazione sulla attività svolta in laboratorio concorre per il 50% alla valutazione finale.

Il voto finale, espresso in trentesimi, risulta quindi dalla media pesata dei due contributi sopra detti. La votazione in trentesimi è scalata da 18 (prova sufficiente ma con lacune di conoscenza) a 30 (prova eccellente con preparazione completa e capacità di affrontare contestualmente argomenti di varie aree tematiche), la lode richiede approfondimenti individuali.

Ultimo aggiornamento: 03-12-2023