Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione di base e applicate: il corso ha lo scopo di far comprendere allo studente il concetto di energia sostenibile. Alla luce di tale concetto, vengono spiegati vari argomenti di interesse applicativo , con particolare risalto alla riformulazione di benzine e recupero di energia dalle biomasse e dal carbone. Vengono presi in esame contenuti di base già noti allo studente da Corsi precedenti, e vengono rivisti applicando il concetto di energia sostenibile.
Capacità di comprensione applicate, autonomia di giudizio, abilità comunicative: allo studente viene richiesto di presentare oralmente un argomento da lui approfondito di fronte al docente; questo stimola la necessità di acquisire e usare correntemente un linguaggio formalmente corretto, la capacità di esprimere i contenuti in modo chiaro e lineare e di fare collegamenti con la parte teorica e gli esempi presentati nel corso. Inoltre porta lo studente a formulare un giudizio personale, sulla base della proprie conoscenze, sulla sostenibilità dei processi di produzione di energia di cui parla, e la fattibilità dei progetti presi in esame.
Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di riuscire a reperire in letteratura, comprendere, descrivere e commentare un esempio di processo di produzione di energia sostenibile. Tale esempio deve essere poi discusso di fronte al docente durante l’esame il più possibile in modo autonomo e critico.
Prerequisiti
- - -
Contenuti dell'insegnamento
Introduzione al Corso
Il panorama energetico mondiale
Energia: il petrolio rimane fonte primaria
Gas naturale: un mercato in trasformazione
Petrolio e gas naturale: situazione e prospettive per l’Europa
“Upgrading” dei processi di raffineria
Opzioni per la riformulazione della benzina
Scienza e tecnologia di nuovi processi per una desolforazione spinta delle correnti di raffineria
La riduzione del contenuto di benzene per idrogenazione degli aromatici
Strategie di recupero del numero di ottano
Isomerizzazione nafta leggera
Eterificazione (MTBE, TAME, ETBE)
Dimerizzazione isobutene
Nuovi sviluppi processi di alchilazione
Processi alternativi di produzione di combustibili liquidi a partire da gas naturale (Processi GTL)
Le diverse vie catalitiche per la valorizzazione del metano
Conversione del metano per “coupling” ossidativo
Reazioni di oligomerizzazione dell’etilene – Processo SHOP
Aromatizzazione del metano
Produzione dimetiletere/idrocarburi da metanolo – Processi MTG e MTO
Produzione idrocarburi da gas di sintesi – Processi Fischer-Tropsch e “upgrading” dei prodotti
Combustione catalitica
I principi della combustione catalitica
Applicazioni della combustione catalitica a basse temperature (< 800°C)
Applicazioni della combustione catalitica ad alte temperature (> 800°C): il caso delle turbine a gas con l’applicazione di un bruciatore catalitico.
Biomasse come fonte alternativa di energia – Processi di bioraffineria
Chimica e caratteristiche delle biomasse
Biocombustibili di prima e di seconda generazione
Produzione Biodiesel
Utilizzo glicerina
Produzione diretta di idrocarburi da trigliceridi – Processo Ecofining
Produzione del bioetanolo
Produzione di bio-olio da pirolisi delle biomasse
Processi di gassificazione delle biomasse
Produzione di idrogeno da biomasse
Processi BTL: produzione biometanolo, produzione di “Green Diesel” via sintesi Fischer-Tropsch
Il problema della riduzione delle emissioni di CO2 in atmosfera
Strategie di riduzione dei livelli di CO2 in atmosfera
Possibilità di utilizzo chimico della CO2: usi della CO2 come agente ossidante, reazioni di idrogenazione diretta della CO2, conversione della CO2 ad altri prodotti via gas di sintesi
Programma esteso
- - -
Bibliografia
Materiale fornito dal docente.
Armaroli Balzani "Energy for a sustainable world" Wiley 2011
Metodi didattici
Lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
Esame orale.
Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di riuscire a reperire in letteratura, comprendere, descrivere e commentare un esempio di processo di produzione di energia sostenibile. Tale esempio deve essere poi discusso di fronte al docente durante l’esame il più possibile in modo autonomo e critico.
Altre informazioni
- - -
