Obiettivi formativi
Il corso si propone di insegnare le seguenti nozioni:
Conoscenze e capacità di comprensione: lo studente riceverà nozioni sull'utilizzo di fonti alternative e rinnovabili per la produzione di fuels, energia elettrica e termica. In particolare il corso
affronterà le seguenti tematiche:
Produzione di biodiesel e bioetanolo da biomasse di prima, seconda e terza generazione.
Produzione del gas di sintesi per gassificazione di biomasse di seconda generazione
Produzione e upgrading di bio-olio
Per quanto riguarda fonti energetiche alternative verranno spiegate le celle combustibili, a cui seguirà la tematica di produzione e stoccaggio di idrogeno.
Come fonte rinnovabile di energia, si vedrà l'utilizzo dell'energia solare per la produzione di energia elettrica attraverso l'utilizzo di pannelli fotovoltaici.
Nell'ambito della protezione dell'ambiente, allo studente verranno presentati diversi metodi per
riciclare i polimeri, in particolare:
Processi di trasformazione chimica di materiali polimerici di scarto
Reazioni di depolimerizzazione termica
Reazioni di degradazione ossidativa dei polimeri
Reazioni di depolimerizzazione chimica
Processi di degradazione naturale
Verranno presentati i polimeri biodegradabili, e si studierà la loro sintesi, le proprietà e il loro smaltimento.
Sempre in ambito di protezione dell'ambiente, si affronterà infine il trattamento degli effluenti liquidi e gassosi da impianti industriali, con particolare enfasi ai trattamenti biologici delle acque.
Conoscenza e comprensione applicate: un credito del corso è interamente dedicato ad esercitazioni pratiche di laboratorio, dove lo studente potrà sperimentare: (i) la sintesi e la caratterizzazione del biodiesel; (ii) la sintesi e la caratterizzazione dell'acido polilattico (polimero biodegradabile); (iii) la depolimerizzazione del polietilentereftalato: riciclo chimico di una bottiglietta d'acqua. Inoltre durante l'anno verranno organizzate due visite didattiche, una ai laboratori IMEM dove si studiano le celle fotovoltaiche, ed una dedicata al trattamento delle acque reflue (o emissioni gassose) o alla termovalorizzazione dei rifiuti urbani con relativo controllo delle emissioni gassose. Queste attività consentiranno allo studente di poter applicare le conoscenze rinforzando e accelerando la loro acquisizione.
Autonomia di giudizio: lo studente dovrà acquisire una completa autonomia nel classificare le diverse fonti energetiche alternative, valutandone i pro e i contro. Lo studente saprà valutare autonomamente il trattamento reflui più adatto al tipo di impianto e/o processo, proponendo le caratterizzazioni necessarie per l’identificazione della composizione del refluo. Lo studente inoltre sarà in grado di valutare il tipo di trattamento più adatto allo smaltimento/riciclo di materiali polimerici, in base alle caratteristiche del materiale stesso.
Capacità comunicative e di apprendimento: lo studente dovrà saper comunicare utilizzando la terminologia scientifica appropriata. A tal scopo alla fine del corso lo studente dovrà presentare in inglese al docente e ai compagni, che parteciperanno in maniera attiva, un articolo o una review inerente ai temi del corso che lo ha particolarmente interessato. Lo studente dovrà saper presentare in modo chiaro e saper discutere in maniera critica l’articolo/review scelto.