Vengono descritti e discussi tecnicamente i principali processi chimici e biochimici per la produzione di biocarburanti, quali biodiesel da microalghe, bioetanolo da biomasse cellulosiche e lignocellulosiche e biogas da digestione anaerobica.
The course describes the major alternative energy conversion processes. The course will be focused on chemical and biochemical processes to produce sustainable and clean energy for example biodiesel from microalgae, bioethanol from cellulosic and lignocellulosic biomasses and biogas from anaerobic digestion.
L’insegnamento ha l’obiettivo di descrivere nel dettaglio i substrati, gli impianti ed i processi chimici e dell’ingegneria metabolica per la produzione di energia. Grande rilievo è dato alla trattazione delle biomasse e dei processi che portano alla produzione di energia rinnovabile con un accenno ai concetti di bioraffineria e bioeconomia. Vengono passati in rassegna anche i più comuni processi di downstream e separazione (filtrazione, centrifugazione etc.) necessari nel processo di produzione dei biocombustibili. Inoltre, viene presentata una breve introduzione sulla gestione dei rifiuti integrata in un concetto di bioraffineria. In questo contesto, viene discussa la produzione di composti ad alto valore aggiunto, biopolimeri ed energia. Vengono anche brevemente descritti i principali approcci per la sicurezza dei processi biochimici.
Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà essere in grado di:
fornire esempi di applicazione del concetto di bioraffineria
L’insegnamento si compone di lezioni frontali che si svolgono in aula con l’ausilio di presentazioni, per un totale di 48 ore
Il programma dell’insegnamento prevede:
Il contenuto dell’insegnamento consiste in:
- definizione dell’importanza della produzione di energia sostenibile con basso impatto ambientale mediante l’impiego di differenti tipologie di biomasse: potenziale metabolico dei microrganismi e delle biomasse per produrre biocarburanti e composti chimici;
- processi di conversione di microrganismi fotosintetici, piante, residui vegetali e residui urbani in biocarburanti: definizione dell’importanza dei parametri operativi per incrementare le rese di conversione e la qualità del prodotto finito;
- ingegneria di processo: definizione dei parametri operativi chiave nei processi chimici e dell’ingegneria metabolica per la produzione di energia mediante analisi matematiche, energetiche, di bilancio di materia e progettazione di impianto.
Tutto il materiale presentato durante le lezioni viene fornito agli studenti. In generale, gli appunti presi durante le lezioni e le slides sono sufficienti per la preparazione ed il superamento dell’esame. Ciononostante, i testi sotto indicati possono risultare un valido appoggio per la preparazione dell’esame.
Ricevimento: Il docente riceve previo appuntamento concordato via mail.
GABRIELLA GARBARINO (Presidente)
ELENA SPENNATI
MARIA BOLLA (Presidente Supplente)
GUIDO BUSCA (Presidente Supplente)
ROBERTA CAMPARDELLI (Presidente Supplente)
FABIO CURRO' (Presidente Supplente)
https://corsi.unige.it/corsi/10170/studenti-orario
Il raggiungimento degli obiettivi dell’insegnamento è certificato mediante una prova orale della durata di circa 40 minuti.
L'eccellenza (30/30 e lode) si raggiunge attraverso la dimostrazione della capacità di padroneggiare la materia, riuscendo ad utilizzare i concetti appresi e ad applicarli a tipologie di problemi differenti rispetto a quelli discussi in aula.
La preparazione degli studenti viene accertata mediante superamento dell’esame orale. Con questo verrà valutata la capacità da parte degli studenti di schematizzare e commentare impianti (o parti di essi) atti alla produzione di biocarburanti e di descrivere criticamente i più comuni processi chimici e biochimici per la produzione di energia. La prova orale verrà valutata in termini di idoneità del lessico impiegato, capacità di ragionamento su problemi impiantistici, capacità di sintesi e chiarezza nella descrizione dei processi.
Gli studenti che abbiano in corso di validità certificazione di disabilità fisica o di apprendimento in archivio presso l'Università e che desiderino discutere eventuali sistemazioni o altre circostanze relative a lezioni, corsi ed esami, dovranno parlare sia con il docente che con il Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), referente per la disabilità della Scuola Politecnica.
