CHIMICA INDUSTRIALE SOSTENIBILE

Lo scopo principale del corso è quello di mostrare come negli ultimi anni l'industria chimica è cambiata, evolvendosi verso la ricerca di processi più green ed ecosostenibili, riducendo il suo impatto ambientale attraverso la valorizzazione e il riciclo dei materiali di scarto e contestualmente incrementando l'utilizzo di processi che utilizzano energia rinnovabile. In particolare, si esamineranno numerosi casi studio di processi industriali ad elevetà sostenibilità, si studieranno i nuovi processi innovativi (catalitici e fotocatalitici) per la riduzione degli inquinanti sia in acqua che in aria e verranno analizzate le nuove metodiche e i nuovi materiali utilizzati nell'ambito della chimica industriale sostenibile. La parte di laboratorio sarà incentrata sulla preparazione di questi materiali (catalizzatori) e sulla loro applicazione in esperimenti modello. 

Inoltre, in riferimento ai cosiddetti Descrittori di Dublino, questo corso contribuisce a acquisire le seguenti competenze trasversali:

Conoscenza e capacità di comprensione:

• Conoscenze dei prinicipali processi e impanti industriali ad elevatà sostenibilità
• Capacità di ragionamento sull'intero processo industriale

Utilizzazione delle conoscenze e capacità di comprensione:

• Capacità di collegare gli studi teorici sulla catalisi e sulla chimica industriale e ambientale a applicazioni reali
• Capacità di ragionamento induttivo e deduttivo.
• Capacità di sviluppare progetti scientifici e risolvere problemi tecnico-applicativi
• Capacità di redigere una relazione scientifica completa

Autonomia di giudizio:

• Capacità di ragionamento critico.
• Capacità di collegamento tra i vari argomenti trattati
• Capacità di lavorare in gruppo
• Valutare la qualità dei dati sperimentali ottenuti in laboratorio

Abilità comunicative:

• Capacità di descrivere in forma orale, con proprietà di linguaggio e rigore terminologico gli argomenti.
• Capacità di lavoro in gruppo e autonomia nel lavoro di laboratorio

Capacità di apprendere

• Capacità di applicare le conoscenze acquisite per descrivere e commentare un processo o un impianto industriale secondo i criteri della eco-sostenibilità.
• Capacità di sintetizzare e caratterizzare catalizzatori eterogenei supportati.
•  Capacità di affrontare problemi complessi anche interdisciplinari

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 e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

Lezioni frontali e da remoto (qualora ci sia la necessità). Discussioni interattive sugli argomenti trattati. 6 cfu

Laboratorio didattico,  3 cfu

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Conoscenze di base riguardanti la termodinamica, la cinetica chimica e la catalisi.

Obbligatoria con le deroghe stabilite dal regolamento didattico del CdS.

• Introduzione e definizioni di chimica verde, chimica sostenibile e chimica industriale sostenibile
• Processi e impianti chimici ad elevatà sostenibilità
• Biotecnologie e biocatalisi
• Produzione di chemicals e di fuels da biomasse
• Anidride Carbonica come risorsa
• Principali esempi di processi industriali sostenibili
• Nanotecnologia e catalisi
• Economia green
• Esperienze di laboratorio: Sintesi e caratterizzazioni di catalizzatori eterogenei attraverso varie metodologie. Test catalitici e fotocatalitici per applicazioni green e energetiche, sintesi del bioetanolo e del biodiesel.

1. Sustainable Industrial Processes, F.Cavani, G.Centi ,S.Perathoner and F.Trifiró Eds:Wiley-VCH, 2009.
2. Catalysis, Green Chemistry and Sustainable Energy, Volume 179 1st Edition; New Technologies for Novel Business Opportunities; A. Basile, G. Centi, M. De Falco, G. Iaquaniello, Eds: Elsevier, 2019
3. Nanotechnology in Catalysis, Applications in the Chemical Industry, Energy Development, and Environment Protection, B. Sels, M. Van de Voorde,  Eds:Wiley-VCH 2017
4. Materiale fornito dal docente

Esame orale

La votazione è espressa in tretesimi secondo il seguente schema:

Non idoneo

Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni, carenze anche nelle materie base di chimica, relazione di laboratorio non sufficiente.

Capacità di analisi e sintesi: frequenti generalizzazioni

Utilizzo di riferimenti: inappropriate

18-20

Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti, relazione di laboratorio sufficiente.

Capacità di analisi e sintesi: appena sufficienti

Utilizzo di riferimenti: appena appropriato

21-23

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente, relazione di laboratorio sufficiente

Capacità di analisi e sintesi: discreta capacità di analisi e sintesi, argomenta in modo logico e coerente

Utilizzo di riferimenti: utilizzo appropiato del materiale del corso

24-26

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buonas, relazione di laboratorio adeguata

Capacità di analisi e sintesi: ha buone capacità di analisi e di sintesi, gli argomenti sono esposti coerentemente

Utilizzo di riferimenti: utilizzo appropiato del materiale del corso

27-29

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona, relazione di laboratorio  ottima

Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi

Utilizzo di riferimenti: ha approfondito gli argomenti

30-30 e lode

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza ottima, relazione di laboratorio  ottima

Capacità 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 condizioni lo dovessero richiedere. 

L'esame partirà dal commento e dall'approfondimento delle relazioni di laboratorio, poi si passerà ad un argomento a piacere scelto dallo studente e si concluderà con tre, quattro domande relative agli altri contenuti del corso. Durante le lezioni saranno illustrate e messe in evidenza le eventuali domande dell'esame.

Esempi di domande:

• Processo Ecofining
• MOF
• Sintesi acido adipico
• processo SHOP
• nanozeoliti e MOF
• AOP
• Biofuels
• CO2 capture e cella PEC
• Relazione di laboratorio