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PROCESSI BIOTECNOLOGICI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE

CODICE 108662
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 5 cfu al 2° anno di 10376 INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO (LM-22) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/11
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 2° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    L'insegnamento è articolato in lezioni frontali in aula e in laboratorio ed è finalizzato allo studio delle principali operazioni unitarie che coinvolgono metodi biotecnologici per la produzione di energia e per il trattamento di inquinanti ambientali.

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    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.

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    ALESSANDRO ALBERTO CASAZZA (Presidente)

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    Le lezioni si svolgono nel secondo semestre, secondo il calendario della scuola politecnica.

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    L’esame consiste nella redazione di una relazione sull’esperienza di laboratorio e in una prova orale, durante la quale verrà valutata la conoscenza dello studente in merito agli argomenti del corso.

    Saranno disponibili 3 appelli per la sessione invernale e 4 appelli per la sessione estiva.

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    La preparazione degli studenti viene accertata mediante superamento dell’esame scritto e della prova orale. Con la prima verrà valutata la capacità da parte degli studenti di scrivere correttamente una relazione di laboratorio, mentre con la seconda verrà verificata la comprensione da parte degli studenti degli argomenti affrontati durante il corso. Inoltre, vengono valutate la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto della terminologia tecnica e la capacità di ragionamento critico.

    ALTRE INFORMAZIONI

    Per esigenze specifiche gli studenti sono invitati a contattare il docente prima dell’inizio del corso. Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

    Per l’attività di laboratorio è richiesto che lo studente si doti di camice da laboratorio chimico in cotone mentre i dispositivi di protezione individuale verranno forniti dal docente durante le esercitazioni pratiche.