CHIMICA PER L'ENERGIA
Anno accademico 2026/2027 - Docente: SALVATORE SCIRE'Risultati di apprendimento attesi
In particolare:
a) Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): il corso si propone di far conoscere i concetti di base relativi ai fenomeni chimici per la produzione di energia.
b) Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding), il corso si propone di sviluppare la capacità di applicare le conoscenze chimiche nel contesto della produzione di energia.c) Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio (making judgements): il corso si propone di fornire gli strumenti per stimare l'importanza del chimismo delle materie prime e delle fonti energetiche . Lo sviluppo di tali abilità è promosso da esercitizazioni in aule e dal continuo coinvolgimento degli studenti durante le lezioni.d) Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso: (communication skills): il corso si propone di sviluppare e/o migliorare le capacità di esporre concetti scientifici con proprietà di linguaggio adeguate al contesto scientifico.e) Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in maniera autonoma successivamente al corso di studio (learning skills): il corso si propone di dotare lo studente di un metodo di studio pragmatico che lo aiuti a lavorare sia autonomamente che in gruppo. Inoltre sarà fornito tutto il materiale didattico in forma pdf o power point noncheè saranno indicati i testi o i capitoli di testi utili per la studio del corso.Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
Energia solare, eolica, idroelettrica, geotermica e marina. Energia nucleare: fissione e prospettive della fusione. Mix energetico e decarbonizzazione. Strategie nazionali ed europee per la transizione energetica.3. Economia dell'idrogenoProprietà dell'idrogeno e ruolo nella transizione energetica. Produzione di idrogeno (steam reforming, elettrolisi, processi foto- e termochimici). I colori dell'idrogeno. Tecnologie di stoccaggio e trasporto. Celle a combustibile e principali applicazioni.4. CO₂ come materia prima e Solar FuelsCattura, utilizzo e stoccaggio della CO₂ (CCUS). Conversione della CO₂ in combustibili e prodotti chimici. Solar fuels ed e-fuels. Fotosintesi artificiale. Fotocatalisi, fototermocatalisi e processi fotoelettrochimici per la valorizzazione della CO₂.5. Materiali e processi innovativi per la conversione dell'energiaMateriali avanzati per il fotovoltaico, semiconduttori e catalizzatori. Materiali nanostrutturati e multifunzionali. Processi innovativi per la conversione dell'energia: fotocatalisi, elettrocatalisi, sonocatalisi, plasma catalysis e microwave-assisted catalysis. Cenni all'impiego dell'intelligenza artificiale nella progettazione di nuovi materiali.6. Accumulo dell'energia ed economia circolareSistemi di accumulo elettrochimico: batterie agli ioni di litio, sodio e batterie emergenti. Supercapacitori e sistemi di accumulo dell'idrogeno. Recupero delle materie prime critiche da batterie esauste. Economia circolare e riciclo dei materiali per applicazioni energetiche.
Testi di riferimento
1. Appunti delle lezioni del docente2. Fabrizio Cavani et al. - Fondamenti di Chimica industriale - Zanichelli (Ed. Aprile 2022)3. Pierluigi Barbaro and Claudio Bianchini- Catalysis for Sustainable Energy Production4. Articoli Scientifici di rilevanza internazionale
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Materie prime, fonti energetiche e sostenibilità | Appunti+ testo consigliato |
| 2 | Fonti energetiche e transizione energetica | Appunti+ testo consigliato |
| 3 | Economia dell'idrogeno | Appunti+ testo consigliato |
| 4 | CO₂ come materia prima e Solar Fuels | Appunti+ testo consigliato |
| 5 | Materiali e processi innovativi per la conversione dell'energia | Appunti+ testo consigliato |
| 6 | Accumulo dell'energia ed economia circolare | Appunti+ testo consigliato |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni, carenze anche nelle materie base di chimica, svolgimento esercitazione numerica non sufficiente.
Capacità di analisi e sintesi: frequenti generalizzazioni
Utilizzo di riferimenti: inappropriate18-20
Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti, esercitazione numerica sufficiente.
Capacità di analisi e sintesi: appena sufficientiUtilizzo di riferimenti: appena appropriato21-23
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente, esercitazione numerica sufficienteCapacità di analisi e sintesi: discreta capacità di analisi e sintesi, argomenta in modo logico e coerenteUtilizzo di riferimenti: utilizzo appropiato del materiale del corso24-26
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buonas, esercitazione numerica eseguita senza difficoltàCapacità di analisi e sintesi: ha buone capacità di analisi e di sintesi, gli argomenti sono esposti coerentementeUtilizzo di riferimenti: utilizzo appropiato del materiale del corso27-29
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona, esercitazione numerica eseguita senza difficoltàCapacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesiUtilizzo di riferimenti: ha approfondito gli argomenti30-30 e lode
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza ottima, esercitazione numerica eseguita senza difficoltàCapacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi.Utilizzo di riferimenti: significativi approfondimenti.La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le normative lo consentissero e le condizioni lo dovessero richiedere.