67051 - CHIMICA FISICA DI DISPOSITIVI PER L'AMBIENTE E L'ENERGIA

Anno Accademico 2019/2020

  • Docente: Francesca Soavi
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: CHIM/02
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Moduli: Francesca Soavi (Modulo 1) Giovanni Valenti (Modulo 2)
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea in Chimica e chimica dei materiali (cod. 8006)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce i principi chimico-fisici che stanno alla base del funzionamento di importanti dispositivi attualmente impiegati per l'abbattimento di inquinanti atmosferici e per ottenere energia con basso impatto ambientale, quali marmitte catalitiche, celle a combustibile, pannelli fotovoltaici. Lo studente apprende anche quali specifiche caratteristiche devono possedere i materiali impiegati in tali dispostivi per ottimizzarne il funzionamento.

Contenuti

Richiami di termodinamica, di cinetica e di catalisi.
Adsorbimento: fisi- e chemisorbimento. Chemisorbimento associativo e dissociativo. Principi di cinetica elettrodica. Celle a combustibile. Celle a combustibile microbiche.

Semiconduttori. Schemi di conversione dell'energia solare: sistemi fotovoltaici, celle fotoelettrochimiche (Gratzel), foto/elettrodissociazione dell'acqua. Catalizzatori per il "water splitting".

Testi/Bibliografia

I. Chorkendorff, Concepts of Modern Catalysis and Kinetics 2003 Wiley-VCH Weinheim
P. Atkins Chimica Fisica 2012 Zanichelli Bologna

Metodi didattici

Lezioni frontali che affronteranno alcuni aspetti fondamentali della chimica fisica dei sistemi per l'ambiente e l'enegia, dello stato della tecnologia di alcuni dispositivi e di alcuni aspetti della ricerca e dello sviluppo di materiali per celle a combustibile, elettrolizzatori, celle solari (DSSC).

Esercitazioni in laboratorio e/o in aula che includeranno la preparazione di campioni e/o lo studio dei dispositivi, la raccolta di dati sperimentali e l'elaborazione dei dati per la valutazione di alcuni parametri di interesse per i sistemi studiati.

Il numero di ore dedicate al laboratorio potrà variare sulla base del numero degli studenti frequentanti in quanto le esercitazioni saranno condotte nei laboratori di ricerca dei docenti.  

Si consiglia di predisporre la relazione relativa all'esperienza subito dopo aver terminato l'esperienza stessa in modo tale da fissare meglio i concetti. L'orario di laboratorio includerà anche il tempo (un'ora) per l'eleborazione dati e la stesura della relazione.

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova finale è orale e mira a verificare, sulla base di un argomento a scelta dello studente e di due o più domande sui principali argomenti trattati, sia l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma del corso che la capacità dello studente di sapersi muovere all'interno degli argomenti trattati, anche utilizzando il materiale bibliografico fornito dal docente. Lo studente dovrà inoltre presentare una breve relazione per ciascuna delle esperienze di laboratorio, che potrà essere anche una relazione di gruppo. Lo studente riceve un voto in base alla capacità di esporre in modo sintetico e compiuto le specifiche tematiche ed in base alle relazioni sulle attività di laboratorio. Una visione organica e critica degli argomenti trattati e la padronanza di linguaggio specifico verranno valutati molto positivamente; la conoscenza mnemonica della materia, la mancanza di sintesi e un linguaggio non sempre appropriato verranno invece valutati meno positivamente.

Strumenti a supporto della didattica

Verranno fornite le presentazioni in power point utilizzate durante le lezioni e materiale di approfondimento. Tale materiale viene messo a disposizione dello studente in formato elettronico tramite internet.Le presentazioni in power point utilizzate durante le lezioni saranno caricate nel sito Insegnamenti on line in anticipo rispetto alle lezioni corrispondenti. Si consiglia di consultare le presentazioni ppt prima della lezione in modo tale da poter seguire la lezione stessa in modo proattivo. Si suggerisce di scaricare (o stampare) le presentazioni e portarle a lezione in modo tale da poterle integrare con appunti.

Link ad altre eventuali informazioni

https://site.unibo.it/leme/en; http://www.ciam.unibo.it/emfm

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesca Soavi

Consulta il sito web di Giovanni Valenti

SDGs

Energia pulita e accessibile Città e comunità sostenibili

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.