79085 - SUSTAINABLE INDUSTRIAL CHEMISTRY AND POLYMERS

Conoscenze e abilità da conseguire

The first part of the course is aimed at providing competences for the development and management of catalytic processes for the production of chemicals and fuels, with a particular attention to aspects related to the improvement of sustainability in the chemical industry. The central role of catalysis in the implementation of chemical process will be highlighted, with focus on the spectroscopic techniques useful for the understanding of the catalytic reaction. In the second part of the course fundamental aspects of polymer science will be acquired. Particular attention will be focused on polymeric materials obtained using low environmental impact technologies and also to polymers deriving from renewable resources.

Contenuti

Pre-requisiti

Conoscenze di base di chimica organica, di chimica e chimica-fisica dei polimeri, di sintesi dei materiali polimerici e di identificazione delle loro più importanti caratteristiche.

Conoscenze di base di chimica industriale (flow-sheet di processo, bilanci di massa, principali processi organici ed inorganici).

Contenuti

Il corso sarà articolato in due moduli come segue:

Modulo 1

• Processi chimici industriali da materie prime convenzionali e da materie prime rinnovabili: confronti ed esempi
• Valutazione dell'impatto ambientale dei processi chimici: “Green Chemistry” e "green metrics"
• La Catalisi come strumento per una maggior sostenibilità dei processi chimici
• Concetti base e comprensione delle tecniche di caratterizzazione (ex-situ, in-situ) dei sistemi catalitici, correlazione struttura/attività catalitica
• Spettroscopia in catalisi: principi
• Breve richiamo ai metodi per la preparazione di catalizzatori (anche nanostrutturati)
• Bioraffineria: esempi di processi chimici atti alla valorizzazione di materie prime di origine rinnovabile

Modulo 2

• Breve richiamo ai principali concetti della chimica delle macromolecole
• Definizione di polimeri sostenibili
• Identificazione dei principali parametri che influenzano la sostenibilità delle macromolecole
• Panoramica delle principali normative internazionali (ISO e ASTM) relative all’ambito dei polimeri sostenibili.
• Polimeri da fonti rinnovabili:
  • Polimeri da fermentazione
  • Monomeri da risorse rinnovabili e loro conversione a polimeri per via chimica
  • Casi studio
• Il destino dei polimeri a fine vita:
  • riciclo e smaltimento di materiali polimerici;
  • biodegradabilità;
  • compostabilità.

Testi/Bibliografia

Articoli scientifici che riguardano argomenti trattati nel corso saranno discussi durante lo svolgimento delle lezioni e forniti agli studenti in quell'occasione.

La piattaforma Moodle contenente il materiale del corso sarà disponibile per tutti gli studenti iscritti al corso.

Metodi didattici

Il corso è costituito da lezioni frontali, coadiuvate da presentazioni in Power Point. Le lezioni saranno anche in streaming sulla piattaformaTEAM per quegli studenti che saranno impossibilitati a partecipare alla lezione frontali a causa dell'emergenza CoViD-19. Informazione aggiornate sulle modalità di erogazione dei corsi durante l'emergenza CoViD-19 sono disponibili qui

 Durante il corso gli studenti saranno incoraggiati a partecipare attivamente a discussioni riguardanti gli argomenti trattati nel corso del programma. Il coinvolgimento dei partecipanti, siano essi in presenza o in remoto, tramite domande, suggerimenti o proposte di discussione sarà parte integrante del corso.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Tipo di verifica: La verifica dell’apprendimento avviene attraverso una Prova finale, finalizzata all’accertamento dell’acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese. La prova finale si articola in una prova orale, suddivisa a sua volta in due parti, della durata totale di circa 40 minuti.

Modalità di svolgimento: la prova orale è suddivisa in due parti:

1. la prima parte consiste in un colloquio sui principi della chimica industriale sostenibile e sulla catalisi nei processi chimici. L'esito di questa parte concorre per il 50% alla valutazione finale.

2. la seconda parte consiste in un colloquio sugli argomenti: sostenibilità dei polimeri, correlazione della struttura di un polimero con i suoi campi applicativi e il suo destino a fine vita, applicazione industriale di polimeri, con particolare riferimento al concetto di sostenibilità ed alle normative vigenti. L’esito di questa parte concorre per il 50% alla valutazione finale.

Il voto finale, espresso in trentesimi, risulta quindi dalla media pesata dei due contributi sopra detti.

Strumenti a supporto della didattica

Il corso si basa su lezioni frontali supportate da presentazioni Power Point.

Le slide oggetto della lezione saranno rese dispoinbili con aticipo agli studenti sulla repository on line Moodle relativa al corso stesso.

Materiale adizional di consultazione sarà anch’esso reso disponibile sulla piattaforma Moodle.

Gli studenti con DSA o Disabilità possono contattare il Servizio Studenti con Disabilità e DSA dell’Università di Bologna e il referente del Dipartimento (giorgio.bencivenni2@unibo.it) o i docenti del corso per concordare le modalità più adatte per consultare il materiale didattico e accedere alle aule per le lezioni frontali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Laura Mazzocchetti

Consulta il sito web di Tommaso Tabanelli