Insegnamento TECNOLOGIE ENERGETICHE

Nome del corso di laurea	Biotecnologie molecolari e industriali
Codice insegnamento	GP004117
Curriculum	Comune a tutti i curricula
Docente responsabile	Gianluca Cavalaglio
Docenti	Gianluca Cavalaglio
Ore	42 Ore - Gianluca Cavalaglio
CFU	6
Regolamento	Coorte 2019
Erogato	Erogato nel 2019/20
Erogato altro regolamento
Attività	Affine/integrativa
Ambito	Attività formative affini o integrative
Settore	ING-IND/10
Anno	1
Periodo	Secondo Semestre
Tipo insegnamento	Obbligatorio (Required)
Tipo attività	Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento	ITALIANO
Contenuti	Definizione delle grandezze e degli indicatori energetici. Panorama energetico mondiale e nazionale. Richiami di Termodinamica Applicata. Combustibili e biocombustibili. Tecnologie per la conversione energetica. Fonti energetiche rinnovabili: produzione, tecnologie, impatto ambientale. Biocarburanti, biochemicals e bioplastiche.
Testi di riferimento	Dispense a cura del Docente
Obiettivi formativi	L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nell'applicare le conoscenze delle biotecnologie nel settore delle energie rinnovabili, della chimica verde e dei prodotti "biobased", fornendo i principi base in materia di tecnologie energetiche. Le principali conoscenze acquisite saranno: - elementi di termodinamica applicata; - macchine e motori; - elementi di trasmissione del calore; - energie rinnovabili; - bioenergie; - chimica verde, biocarburanti e bioprodotti.
Prerequisiti	Al fine di comprendere la maggior parte degli argomenti descritti nell'insegnamento è necessario possedere le basi della fisica e della chimica.
Metodi didattici	Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso.
Modalità di verifica dell'apprendimento	L'esame prevede una prova scritta o la predisposizione di un elaborato tecnico e una prova orale. La prova scritta consiste nello sviluppare 4 temi sugli argomenti trattati nel corso: due temi sono di carattere generale ed altri due riguardano concetti più specifici. La prova scritta ha una durata massima di 60 minuti ed è finalizzata a verificare le conoscenze acquisite dalla studente e la capacità di comunicare in modo scritto. In alternativa alla prova scritte si può optare per la predisposizione di un elaborato tecnico che sviluppi delle tematiche inerenti al corso e scelte dal professore insieme al discente. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunti dallo studente sui contenuti indicati nel programma (termodinamica applicata, macchine termiche, scambi di calore, energie rinnovabili e chimica verde). La prova orale consentirà inoltre di verificare le capacità di comunicazione dello studente sugli argomenti del corso. Prova scritta o tesina su temi energetici forniti dal Docente. Discussione finale e prova orale sugli argomenti trattati a lezione
Programma esteso	Presentazione Corso. Panorama energetico mondiale e nazionale. Indicatori energetici. Richiami di termodinamica applicata. Modi di operare di sistemi termodinamici. Elementi di Trasmissione del Calore Motore benzina e ciclo otto teorico. Motore Diesel e ciclo Diesel Teorico. Turbine a Gas e Ciclo Brayton. Il ciclo Rankine. Impianto con turbina a vapore con un surriscaldamento. Macchine Frigorifere a compressione ed assorbimento. L'energia geotermica. Energia Idraulica. Potenziale Idraulico. Schema di una centrale idroelettrica. Tipologia di impianti idroelettrici e turbine idrauliche Energia Eolica. I generatori eolici e curva caratteristica. Impatto ambientale Energia solare. I pannelli piani e i collettori parabolico-cilindrici La conversione fotovoltaica. Energia dalle biomasse. Biomasse: definizione, disponibilità, proprietà, tipologie. Processi di conversione energetica delle biomasse: combustione, pirolisi e gassificazione. Energia da degradazione anaerobica della biomassa. Analisi della filiera di valorizzazione energetica dei residui di potatura delle viti. Biodiesel di I e II generazione. Schemi d'impianto. Processo di transesterificazione. Sintesi Fisher Tropsch. Bioetanolo di I e II Generazione. Schemi d'impianto. Chimica verde e bioraffinerie; filiere innovative da biomasse per la produzione di biomateriali, estrazione di cellulolosa nanocristallina e applicazioni, estrazione di lignina e applicazioni, sintesi di biochemicals e bioplastiche in sostituzione di prodotti ottenuti da combustibili fossili.