PRODOTTI E MATERIALI DA RISORSE RINNOVABILI E LABORATORIO

conoscenze, abilità e competenze
L’insegnamento fa parte delle attività formative affini-integrative del corso di laurea magistrale in Chimica e Tecnologie Sostenibili, dedicate all’approfondimento delle problematiche connesse al concetto di sostenibilità.
L'obiettivo formativo generale del corso è quello di fornire conoscenze che consentano allo studente di valutare la sostenibilità e l'efficienza in relazione ai principi della chimica sostenibile e dell’economia circolare.
L'obiettivo formativo specifico dell’insegnamento è quello di fornire conoscenze avanzate su risorse rinnovabili e modalità di sviluppo di processi sostenibili per l’ottenimento di prodotti e materiali attraverso un approccio bottom up partendo dalle caratteristiche strutturali delle biomasse e dei loro componenti e proseguendo nel design di possibili processi di valorizzazione fino ad arrivare all’ottenimento di prodotti chiave e materiali ad elevato valore aggiunto.
Mediante l’esame di alcuni processi e trasformazioni, l’insegnamento offre agli studenti sia i concetti generali per la valorizzazione di biomasse, sia la possibilità di sviluppare una capacità critica nell'applicazione di queste nozioni allo sviluppo di processi sostenibili. Questi aspetti sono integrati nella sezione di lavoro in team, da effettuare in coordinamento col docente, di selezione e valutazione critica di articoli di letteratura scientifica riguardanti ambiti specifici della produzione di materiali da risorse rinnovabili.
Il corso di Prodotti e Materiali da Risorse Rinnovabili si prefigge quindi da un lato, di completare ed integrare alcune delle nozioni fondamentali riguardanti la struttura delle biomasse e dei loro componenti, dall'altro di offrire agli studenti strumenti metodologici moderni, soprattutto nel merito degli aspetti di efficienza energetica e ambientale nel merito della sostenibilità.

1. Conoscenza e comprensione
• Conoscere le problematiche fondamentali connesse con lo sviluppo di processi sostenibili e l’utilizzo di fonti rinnovabili.
• Conoscere le fonti principali delle risorse rinnovabili e la loro natura specifica. Conoscere la struttura e la reattività dei componenti principali delle biomasse.
• Conoscere i principali prodotti sintetizzati da risorse rinnovabili e i relativi processi.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• Saper utilizzare le leggi e i concetti chimici appresi per risolvere problemi teorici e pratici in maniera logica e deduttiva.
• Saper realizzare l’elaborazione critica di dati presenti nella letteratura scientifica da rendere esplicita mediante scrittura di una relazione scientifica finale che risulti consistente nella identificazione del problema, analisi degli approcci sviluppati e nelle conclusioni finali.
3. Capacità di giudizio
• Saper valutare la sostenibilità e l’impatto ambientale di processi di produzione di prodotti chimici e materiali.
4. Abilità comunicative
• Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia in ambito orale sia scritto.
• Saper interagire con il docente e con i compagni in modo rispettoso e costruttivo, in particolare durante i lavori realizzati in gruppo.
5. Capacità di apprendimento
• Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità.
• Saper essere sufficientemente autonomi nella raccolta di dati bibliografici.

È necessario che lo studente possieda solide conoscenze di struttura, proprietà e reattività dei composti organici e inorganici. Principi di catalisi.

In relazione agli obiettivi formativi e ai risultati di apprendimento attesi, riportati nelle sezioni relative, i contenuti del corso possono essere così suddivisi:
• Biomasse rinnovabili.
• Biomasse vegetali.
• Principi di bioraffineria. Biotecnologie in bioraffineria.
• Legno, cellulosa, emicellulose, lignina, estrattivi: Strutture, isolamento analisi.
• Prodotti derivati dalla pirolisi del legno.
• Derivati della cellulosa. Cristalli liquidi di cellulosa.
• Produzione di chemical feedstocks dalle emicellulose. Idrogel. Polimeri furanoidi
• Pirolisi della lignina, lignina nel PVC, termoplastici dalla lignina, resine, fibre al carbonio
• Estrattivi del legno nella produzione di chemicals
• Nanotecnologia delle biomasse vegetali.
Attività laboratoriale:
Frazionamento di una biomassa
Analisi dei componenti di una biomassa vegetale
Preparazione di biopolimeri nanostrutturati

Biorefineries: An Introduction
Series: De Gruyter Textbook Edited by: Michele Aresta, Angela Dibenedetto and Franck Dumeignil. De Gruyter 2015 DOI: https://doi.org/10.1515/9783110331585 ISBN: 978-3-11-033153-0
• Platform Chemical Biorefinery. Future Green Industry. Book • 2017
Edited by: Satinder Kaur Brar, Saurabh Jyoti Sarma and Kannan Pakshirajan
ISBN 978-0-12-802980-0. Elsevier. DOI. https://doi.org/10.1016/C2014-0-02394-5
• Materiale di supporto fornito dal docente disponibile sulla piattaforma moodle.

Il metodo previsto di verifica dell’apprendimento si articola in due prove: prova orale e redazione di un progetto scientifico. La prova orale è articolata in una serie di domande (3 - 5) su vari aspetti del programma riportato nella sezione “Contenuti”: lo studente deve in tal modo dimostrare sia l’apprendimento degli argomenti svolti a lezione, la capacità di esporli in maniera formale e di essere in grado di sviluppare collegamenti logici tra le varie sezioni del programma. La prova orale ha una durata di circa 30 minuti. La relazione scientifica riguarderà l’attività di gruppo assegnata dal docente che consisterà nell’effettuare una ricerca bibliografica riguardo una tematica rilevante nel settore della valorizzazione delle biomasse, la descrizione del problema generale, dei possibili approcci sostenibili e della validità delle possibili soluzioni riportate nella letteratura scientifica. Sulla base della letteratura scientifica lo studente dovrà, sotto la supervisione del docente, sviluppare e presentare un progetto di ricerca. La relazione, che dovrà essere presentata alla classe nella forma di una presentazione powerpoint e poi consegnata anche in forma di relazione scritta, viene valutata per il 40% del voto finale. La relazione dev’essere consegnata al più tardi una settimana prima dell’orale.
La gradazione del voto (modalità con cui saranno assegnati i voti) sarà definita come segue:
A. punteggi nella fascia 18-22 verranno attribuiti in presenza di:
- sufficiente conoscenza e capacità di comprensione applicata in riferimento al programma;
- limitata capacità di raccogliere e/o interpretare i dati, formulando giudizi autonomi;
- sufficienti abilità comunicative, specie in relazione all'utilizzo del linguaggio specifico che attiene alla chimica;
B. punteggi nella fascia 23-26 verranno attribuiti in presenza di:
- discreta conoscenza e capacità di comprensione applicata in riferimento al programma;
- discreta capacità di raccogliere e/o interpretare i dati, formulando giudizi autonomi;
- discrete abilità comunicative, specie in relazione all'utilizzo del linguaggio specifico che attiene alla chimica;
C. punteggi nella fascia 27-30 verranno attribuiti in presenza di:
- buona o ottima conoscenza e capacità di comprensione applicata in riferimento al programma;
- buona o ottima capacità di raccogliere e/o interpretare i dati, formulando giudizi autonomi;
- abilità comunicative pienamente appropriate, specie in relazione all'utilizzo del linguaggio specifico che attiene alla chimica.
D. la lode verrà attribuita in presenza di conoscenza e capacità di comprensione applicata in riferimento al programma, capacità di giudizio e abilità comunicative, eccellenti.

L’insegnamento è organizzato in:
• lezioni frontali;
• apprendimento trasversale. Gli studenti, divisi in gruppi di 4-5 persone dovranno elaborare un argomento selezionato dal docente sulla base di riferimenti bibliografici e presentarlo alla classe.

Italiano

Accessibilità, Disabilità e Inclusione
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 con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it.
LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19

orale