CATALISI, AMBIENTE ED ENERGIA

L’insegnamento ricade tra le attività formative affini/integrative del corso di laurea Magistrale in Chimica e Tecnologie Sostenibili. Il corso consente allo studente/alla studentessa di acquisire la conoscenza e la comprensione di argomenti inerenti nuove tecnologie sostenibili per l’ambiente e l’energia. Lo studente/la studentessa avrà modo di affrontare un problema applicativo/industriale/tecnologico nelle sue varie articolazioni ed apprendere un uso coerente del linguaggio tecnico-scientifico corrente.
Verranno proposte una serie di problematiche relative alle emissioni inquinanti in atmosfera da parte di sorgenti fisse e sorgenti mobili. Verrà presentata una panoramica sulle fonti tradizionali di energia con una analisi critica sulle prospettive di sostituzione con fonti rinnovabili. L'obiettivo principale sarà capire il ruolo delle metodologie catalitiche nella trasformazione a valle di effluenti in materiali innocui e nello sfruttamento delle energie rinnovabili. In particolare, sarà i) stimolato l’utilizzo di un ragionamento logico e deduttivo nella risoluzione di dette problematiche; ii) sviluppata la capacità di esporre concetti e ragionamenti scientifici in maniera formale; iii) sviluppata la capacità di approfondire una tematica e argomentarla mediante una presentazione con diapositive utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato.
Durante il corso verranno proposte uscite didattiche presso aziende del territorio che si occupano di problematiche energetiche ed ambientali. L' obiettivo è comprendere l'attualità degli argomenti trattati nel corso e constatare i problemi e le soluzioni identificati dalla tecnologia moderna, anche nell'ottica di un possibile inserimento nel mondo del lavoro.

1. Conoscenza e comprensione:
i) delle principali problematiche relative alle emissioni inquinanti in atmosfera da parte di sorgenti fisse e sorgenti mobili;
ii) delle fonti tradizionali di energia con una analisi critica sulle prospettive di sostituzione con fonti rinnovabili;
iii) del ruolo delle metodologie catalitiche nello sfruttamento delle energie rinnovabili e nello sviluppo di processi sostenibili.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
i) Saper utilizzare i concetti appresi per risolvere problemi applicativi/tecnologici in maniera logica e deduttiva;
ii) Saper realizzare una ricerca bibliografica e una conseguente elaborazione presentata mediante diapositive.
3. Capacità di giudizio
i) Saper valutare comparativamente l’efficacia di diverse tecnologie;
ii) Sviluppare una preliminare capacità critica sulla pericolosità di alcune applicazioni per la salute dell'uomo e per l'ambiente.
4. Abilità comunicative
i) Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia e la simbologia tecnico-scientifica appropriate;
ii) Saper interagire attivamente con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, formulando domande coerenti ed argomentando eventuali ipotesi alternative;
5. Capacità di apprendimento
i) Saper prendere appunti, selezionando in modo autonomo gli aspetti fondamentali del ragionamento scientifico e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità;
ii) Saper essere autonomi in una ricerca bibliografica.

Conoscenze base di Chimica e Fisica

Combustione catalitica. Aspetti generali sui combustibili fossili. Petrolio, gas naturale e carbone. Petroli e gas non convenzionali. Elettricità da nucleare. Prospettive e impatto sul clima. Fonti energetiche rinnovabili: eolico, energie marine, geotermico, idroelettrico, da biomasse (Bioraffineria e Biocarburanti, biodiesel, bioetanolo, biogas), solare (fotovoltaico e solare termico). Fotovoltaico: principi e produzione di celle. Idrogeno: economia del futuro? Celle a combustibile. Economia basata sul metanolo. Prodotti chimici da metanolo. Il concetto dei processi ad emissioni zero. Sorgenti mobili. Convertitori catalitici per automobili a benzina. Catalizzatori monolitici preparazione e vantaggi. Catalizzatori a tre vie. Convertitori catalitici per emissioni Diesel. Abbattimento di ozono negli aerei commerciali. Sorgenti fisse. Riduzione catalitica degli ossidi di azoto. Processo deNOx tipi di impianto. Abbattimento dei composti organici volatili. Abbattimento dell'ossido di carbonio. Chemicals and Fuel derivanti dalla trasformazione diretta della CO2.
Il corso prevede delle uscite didattiche presso aziende del territorio che si occupano di problematiche energetiche ed ambientali.

- G. Ertl, H. Knozinger, J. Weitkamp, "Environmental Catalysis" Wiley-VCH 1999.
- G.A. Olah, A. Goeppert, G.K. Surya Prakash, "Beyond oil and gas: the methanol economy", Wiley VCH 2006.
- N. Armaroli, V. Balzani, "Energy for a sustainable world", Wiley-VCH 2011
- C.H. Bartholomew, R.J. Farrauto, “Fundamentals of Industrial Catalytic Processes” 2nd ed. Wiley 2006.
lettura suggerita: - N. Armaroli, V. Balzani, "Energia per l'astronave terra", Zanichelli 2017

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova orale che comprende la presentazione approfondita di uno degli argomenti trattati mediante l’uso di diapositive. Lo scopo è verificare la capacità dello studente/della studentessa di elaborare e razionalizzare in maniera autonoma le informazioni ricevute e di presentarle in modo chiaro ed esaustivo. La prova orale prosegue con una serie di domande riguardanti il programma riportato nella sezione “Contenuti”. Durante la prova orale lo studente/la studentessa deve dimostrare di conoscere gli argomenti svolti durante il corso e di saperli esporre in modo adeguato.

L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali in aula proposte con l’utilizzo di diapositive. Nella piattaforma “Moodle” di Ateneo sarà presente il materiale didattico relativo alle presentazioni proiettate in aula.

Italiano

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Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con
disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010)
per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti
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orale