Insegnamento PROCESSI SINTETICI BIO-ECO-COMPATIBILI
- Corso
- Biotecnologie molecolari e industriali
- Codice insegnamento
- GP004115
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- Docente
- Luca Sancineto
- Docenti
-
- Luca Sancineto
- Ore
- 42 ore - Luca Sancineto
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2022
- Erogato
- 2022/23
- Attività
- Caratterizzante
- Ambito
- Discipline chimiche
- Settore
- CHIM/06
- Tipo insegnamento
- Obbligatorio (Required)
- Tipo attività
- Attività formativa monodisciplinare
- Lingua insegnamento
- ITALIANO
- Contenuti
- Materie prime rinnovabili nei processi per la produzione di energia, di prodotti chimici e di materiali plastici: Biomassa. Tipologie di biomasse. Il concetto di Bioraffineria. Chimica verde. Componenti di una trasformazione chimica: reagenti, reattivi, solventi e catalizzatori. Metodi di attivazione alternativi: le microonde, la sonochimica, la meccanochimica. Cenni di chimica in flusso. Solventi alternativi ai solventi organici tradizionali. Catalizzatori omogenei ed eterogenei. Biocatalisi e catalisi bioispirata. Bioplastiche e biodiesel. Le realtà industriali impegnate nella valorizzazione delle biomasse: alcuni esempi
- Testi di riferimento
- -Materiale didattico fornito dal docente.
TESTI CONSIGLIATI:
-J. Clark, F. Deswarte (Eds) “Introduction to Chemicals from Biomass”, 2015 John Wiley & Sons - Obiettivi formativi
- L'obiettivo principale del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze fondamentali per elaborare razionalmente dei criteri di scelta per l'impiego dei principi della chimica verde nell'ambito di processi sintetici, con particolare riferimento ai processi di trasformazione delle biomasse vegetali per la generazione di bioenergia e per la produzione di prodotti chimici di base, di chimica fine e materiali. Le principali conoscenze acquisite saranno:
-Conoscere il significato di biomassa
-Conoscere i principali tipi di biomassa, con particolare riferimento alla biomassa vegetale
-Conoscere il significato di bioraffineria e di “molecole piattaforma”
-Conoscere i principali tipi di pre-trattamento delle biomasse vegetali, preliminari ai differenti processi chimici di conversione
-Conoscere i principali processi mediati da catalizzatori chimici per la trasformazione delle molecole piattaforma approfondite a lezione in biocarburanti, e per la produzione di prodotti chimici di base, di chimica fine e materiali
-Acquisire i concetti della Chimica Verde e le principali strategie per la realizzazione di processi chimici eco-compatibili di trasformazione delle biomasse che li utilizzano.
Le principali abilità saranno:
-capacità di riconoscere le tipologie di biomassa vegetale da destinare, rispettivamente, alla produzione di bioenergia, e per la produzione di prodotti chimici di base, di chimica fine e materiali
-Capacità di sviluppare il concetto di bioraffineria
-Capacità di individuare similitudini e differenze tra i processi termochimici di trasformazione delle biomasse vegetali lignocellulosiche.
-Capacità di identificare i punti critici nei processi noti di trasformazione di biomassa vegetale ed elaborare criteri di scelta per l'utilizzo dei principi della chimica verde, al fine di ottenere miglioramenti in termini di impatto ambientale e sostenibilità - Prerequisiti
- nessuno
- Metodi didattici
- Lezioni frontali su tutti gli argomenti del corso.
- Modalità di verifica dell'apprendimento
- L'esame prevede una prova orale. Tale prova consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti avente lo scopo di verificare il livello di competenza e conoscenza raggiunte dallo studente relativamente ai contenuti del programma. Inoltre, attraverso la prova orale, verrà valutata la capacità di elaborazione degli stessi contenuti, sia in termini di proprietà di linguaggio che di organizzazione dell'esposizione.
- Programma esteso
- Introduzione al corso. Materie prime rinnovabili nei processi per la produzione di energia e di prodotti chimici: Biomassa. Tipologie di biomasse. Principali componenti della biomassa vegetale. Il concetto di Bioraffineria. Chimica verde. I principi della chimica verde. Le metriche. Introduzione alla trasformazione chimica, reagenti, reattivi, solventi e catalizzatori. Metodi di attivazione alternativi: sintesi assistita dalle microonde, meccanochimica e sonochimica. La chimica in flusso. Processi chimici per la conversione di biomasse vegetali in bioenergia, fine-chemicals, bioplastiche via “molecole piattaforma”. Strategie per la realizzazione di processi chimici eco-compatibili di trasformazione delle biomasse. Solventi alternativi ai solventi organici tradizionali: sistemi acquosi, liquidi ionici e miscele eutettiche, fluidi supercritici, solventi derivati da biomassa. Catalizzatori omogenie ed eterogenei. La biocatalisi, gli enzimi nella sintesi industriale di farmaci. Catalisi bioispirata. Bioplastiche, acido polilattico e poliidrossi alcanoati. Biodiesel e carburanti alternativi. Le realtà industriali impegnate nella valorizzazione delle biomasse: alcuni esempi.