OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si prefigge lo scopo di fornire adeguate conoscenze destinate alla gestione e allo sviluppo di processi e impianti biotecnologici, con specifico riferimento ad applicazioni ambientali ed energetiche. A tal proposito verranno alternate ore di didattica frontale a prove sperimentali in laboratorio, finalizzate alla messa a punto e al monitoraggio di impianti biotecnologici di interesse per l’ingegnere chimico e di processo.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento ha l’obiettivo di descrivere e di mostrare con prove sperimentali in laboratorio, alcuni tra gli impianti impiegati nei principali processi dell’industria biotecnologica. Lo studente sarà in grado di sviluppare e progettare un nuovo processo biotecnologico secondo i requisiti e i vincoli previsti, seguendo i criteri e le modalità dell'ingegneria chimica e di processo.

Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà essere in grado di:

• stabilire le fasi del processo necessarie per ottenere un prodotto biotecnologico;
• identificare i requisiti applicabili nella progettazione degli impianti di trasformazione di processi biotecnologici, nonché le implicazioni etiche e ambientali coinvolte;
• associare a ciascuna fase del processo biotecnologico, l'attrezzatura appropriata insieme alle sue correnti e alle strumentazioni periferiche;
• stimare i costi delle apparecchiature, della programmazione operativa e dei costi di produzione un processo biotecnologico attraverso software specializzati, volto alla risoluzione dei costi in termini di materia ed energia;
• generare e interpretare analisi di un processo biotecnologico in diversi scenari;
• redigere relazioni di laboratorio sulle esperienze viste durante il corso;
• progettare semplici esperimenti impiegando bioreattori su scala di laboratorio sapendoli allestire e monitorare.

PREREQUISITI

Per il corso non è prevista alcuna propedeuticità formale

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni che si svolgono in aula con l’ausilio di presentazioni (35 ore) e di esercitazioni nei laboratori didattici dove gli studenti possono partecipare alle attività sperimentali proposte (15 ore). Gli studenti potranno lavorare in gruppi e individualmente acquisendo in tal modo competenze trasversali in termini di autonomia di giudizio e cooperazione.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma dell’insegnamento prevede:

• introduzione ai principali processi biotecnologici per l’ambiente con esempi di applicazioni industriali innovative;
• introduzione ai principali processi biotecnologici per l’energia con esempi di applicazioni industriali innovative;
• descrizione e utilizzo di bioreattori, dalla scala di laboratorio a quella industriale;
• identificazione delle operazioni unitarie dei processi di trasformazione per via biotecnologica;
• costruzione di opportuni diagrammi che rappresentino la sequenza dei processi biotecnologici;
• pianificazione delle metodologie per ottenere informazioni sul processo che consentano di risolvere adeguatamente i bilanci di materia e di energia;
• identificazione in un impianto reale (impianto in scala di laboratorio) delle attrezzature necessarie per realizzare un processo biotecnologico;
• tradurre i progetti concettuali in apparecchiature reali e sequenze operative;
• identificazione delle informazioni che devono essere raccolte al fine di scalare i processi biotecnologici e analisi di fattibilità;
• esercitazioni in laboratorio. Sviluppo mediante software e in laboratorio di uno dei processi biotecnologici studiati con relativa analisi di fattibilità.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutto il materiale presentato durante le lezioni pratiche e teoriche verrà fornito agli studenti. In generale, gli appunti presi durante le lezioni, durante le prove di laboratorio e le slide sono sufficienti per la preparazione ed il superamento dell’esame.