Insegnamento GREEN CHEMISTRY

Corso
Scienze chimiche
Codice insegnamento
55996306
Curriculum
Energy and sustainability
Docente
Luigi Vaccaro
Docenti
  • Luigi Vaccaro
  • Federica Valentini (Codocenza)
Ore
  • 42 ore - Luigi Vaccaro
  • 24 ore (Codocenza) - Federica Valentini
CFU
8
Regolamento
Coorte 2022
Erogato
2022/23
Attività
Caratterizzante
Ambito
Discipline chimiche organiche
Settore
CHIM/06
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
INGLESE
Contenuti
La “Green Chemistry” rappresenta una moderna piattaforma scientifica e tecnologica attraverso la quale si intende sviluppare processi chimica efficienti sia dal punto di vista chimico che ambientale.
La “Green Chemistry” si occupa della valorizzazione delle biomasse, della minimizzazione dei rifiuti, della efficienza energetica e ambientale di un processo chimico.
Testi di riferimento
Ai frequentanti sarà fornito, in forma elettronica, lo stesso materiale utilizzato dal docente per lezioni in aula.
Obiettivi formativi
L’obiettivo è di fornire gli strumenti culturali necessari a valutare l’impatto ambientale della produzione chimica e di individuare quali sono le aree di ricerca di maggiore interesse che debbono essere sviluppate per realizzazione uno sviluppo sostenibile.
Il corso dovrebbe mostrare allo studente l’importanza della progettazione dei processi chimici nello sviluppo di una chimica moderna. Lo studente sarà indirizzato alla applicazione delle metodologie di progettazione sostenibile in diversi settori quali quello energetico, della valorizzazione delle biomasse e della produzione pulita di molecole di larga produzione industriale.

Il corso dovrebbe permettere allo studente di acquisire le seguenti conoscenze di base:
Conoscere la definizione di biomassa e di sicurezza di un processo chimico.
Conoscere l’importanza della minimizzazione dei rifiuti e di una progettazione adeguata per la sostenibilità.
Conoscere le metriche che permettono di misurare l’efficienza chimica ed ambientale di un processo chimico.
Conoscere e i metodi per la selezione di un solvente sicuro e sostenibile.
Conoscere i principi della classificazione delle reazioni in funzione della economia atomica.
Conoscere le metodologie e le scelte che hanno portato alla ottimizzazione dell’impatto ambientale della produzione di molecole di larga produzione.

Le principali abilità (cioè la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
Essere in grado di comprendere il potenziale campo di applicazione dei principi della “green Chemistry”.
Essere in grado di comprendere il ciclo di vita di un composto organico ed in particolare di un solvente impiegato nei processi chimici.
Essere in grado di condurre valutare i diversi fattori che portano alla valutazione di un processo ambientale.
Essere in grado di applicare le metriche per misurare l’impatto ambientale di un processo chimico.
Prerequisiti
Si richiede la conoscenza degli elementi chimica organica di base (Chimica Organica I e II).
Metodi didattici

Altre informazioni

Modalità di verifica dell'apprendimento
La prova di profitto comprende la valutazione di relazioni scritte sulle attività di laboratorio e di una prova orale, che comporterà la formulazione di 4-5 domande nell’arco di ca 40 minuti. La prova è finalizzata all’accertamento delle capacità dello studenti e di valutare l’impatto ambientale di un processo chimico e distinguere i diversi fattori che lo influenzano.
La valutazione complessiva della prova di esame terrà conto, dei seguenti aspetti: correttezza e adeguatezza delle risposte, capacità di elaborazione e connessione concettuale, padronanza e proprietà di linguaggio, secondo le seguenti rispettive percentuali: 60%, 20%, 20%.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso
Il Corso prevede lezioni teoriche frontali e esperienze pratiche in laboratorio, in modo da facilitare lo studente nell’apprendimento della “Green chemistry”.

Programma:
- I principi della Chimica Verde.
- Misura dell’efficienza di un processo chimico; riduzione dei materiali di scarto; il concetto di efficienza atomica.
- Come implementare i principi della green chemistry nella pratica comune.
- Materiali di partenza sicuri per realizzare processi chimici verdi.
- Risorse rinnovabili.
- Biodiesel; bioetanolo.
- Mezzi di reazione sicuri per processi chimici; alternative al solvente organico; quando un mezzo di reazione e’ verde?
- Liquidi supercritici; CO2 liquida per la pulitura a secco.
- Liquidi Ionici.
- L’acqua come mezzo di reazione.
- Reazioni in assenza di solvente.
- La necessità di minimizzare il costo energetico di un processo chimico.
- La necessità di rendere “verdi” i prodotti di scarto.
- Tecnologie innovative: processi in flusso continuo.
- Benefici dell'intensificazione di processo e delle tecnologie di flusso.
- Convertire la chimica in "batch" in quella in flusso continuo, green metrics applicate alle chmica in flusso.
- Esempi reali dell’applicazione dei principi della chimica verde nell’ambito della ricerca accademica e dei processi industriali.
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