BIORAFFINERIE DEI MICROORGANISMI FOTOSINTETICI

L’insegnamento ricade tra i corsi a scelta del corso di laurea di Biotecnologie per l’ambiente e lo sviluppo sostenibile, con lo scopo di approfondire alcuni argomenti affrontati durante l'attività curriculare, preparando gli studenti ad operare nel settore delle biotecnologie industriali legate alla valorizzazione delle risorse e delle energie rinnovabili mediante processi biologici.
Il corso in Bioraffinerie dei microorganismi fotosintetici, si propone di definire e approfondire l'utilizzo di microrganismi fotosintetici, quali microalghe e batteri, per la produzione di feed (Single cell proteins), di biofuels (biodiesel, biohydrogen) e di prodotti ad alto valore aggiunto, in un'ottica di bioraffineria.
Il corso prevede una breve introduzione di microbiologia per poi declinare l'utilizzo di questi microorganismi nelle diverse tecnologie e processi a disposizione, definendone potenzialità e limiti delle applicazioni. Il tema della sostenibilità dei processi proposti verrà trattata ampiamente, specialmente mediante la valorizzazione di scarti organici e rifiuti (economia circolare).
In linea con gli obiettivi del corso di laurea, il corso si prefigge di far acquisire allo studente le competenze necessarie allo sviluppo e all’utilizzo di tecniche e processi biotecnologici innovativi a supporto dell’economia circolare.

Conoscenza e comprensione:
I Laureati conoscono le tecniche biotecnologiche ed i processi biologici legati all'utilizzo di microorganismi fotosintetici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
I laureati sono in grado di valutare le migliori tecnologie e biotecnologie che utilizzano microorganismi fotosintetici al fine di valorizzare uno specifico scarto o di ottenere uno specifico prodotto bio-based.
Autonomia di giudizio:
I laureati sanno trattare informazioni e dati complessi ricavati da fonti diverse e sono in grado di analizzare e manipolare questi dati per elaborare chiare ed accurate sintesi, traendo conclusioni pertinenti per avanzare eventuali proposte di azione.
Abilità comunicative:
I laureati acquisiranno adeguate competenze e strumenti di comunicazione scritta e orale, moderne competenze per analizzare, proporre e discutere criticamente i dati della propria sperimentazione con interlocutori specialisti e non specialisti, anche in occasione di eventi di presentazione e diffusione di dati sperimentali e di discussione di questioni di attualità relative allo sviluppo delle biotecnologie.
Capacità comunicative:
I laureati svilupperanno capacità di apprendimento e approfondimento di aspetti legati alla ricerca innovativa e di risoluzione di problemi attuali che riguardano il settore della applicazione delle biotecnologie in campo industriale.

Conoscenza generale dei fondamenti di Chimica organica, Microbiologia e Biochimica acquisiti attraverso gli insegnamenti di base nella laurea scientifica triennale.
Comprensione della lingua inglese scritta in modo da potere comprendere le diapositive e gli estratti da pubblicazioni, testi tecnico/scientifici e manuali, che il docente utilizzerà a lezione.

Nel corso verranno approfonditi i seguenti contenuti:
- Aspetti morfologici, fisiologici, strutturali e metabolici dei microorganismi fotosintetici;
- Produzione di biomassa: impianti e processi, dal pretrattamento al downstream;
- I microorganismi fotosintetici nel trattamento delle acque reflue, scarti organici e nella cattura di CO2 ;
- Bio-based products: dalla produzione di bio-energy (bioidrogeno, biodiesel) alla produzione ed estrazione di biomolecole (bioplastiche, biostimolanti);
- I microorganismi fotosintetici come food&feed: qualità nutrizionali, proprietà bioattive;
- Casi studio e bioraffinerie.

Dispense lezione e articoli escientifici

L'esame scritto è suddiviso in due parti: la prima consiste in 15 domande a risposta multipla che hanno l'obiettivo di verificare la preparazione dello studente in merito agli aspetti più importanti sia relativi alla parte generale che nello specifico delle biotecnologie applicate ai microorganismi fotosintetici. La seconda parte consiste in 2 domande aperte che richiedono una descrizione dettagliata ma sintetica dell'argomento. La durata dell'esame è di 2 ore accademiche.

scritto

Per quanto riguarda la graduazione del voto (modalità con cui saranno assegnati i voti), a prescindere dalla modalità frequentante o non frequentante:
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 elaborare e/o interpretare i dati;
- sufficienti abilità comunicative, specie in relazione all'utilizzo del linguaggio specifico in merito all'applicazione di tecnologie basate sull'utilizzo di microorganismi fotosintetici;
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 elaborare e/o interpretare i dati;
- discrete abilità comunicative, specie in relazione all'utilizzo del linguaggio in merito all'applicazione di tecnologie basate sull'utilizzo di microorganismi fotosintetici;
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 elaborare e/o interpretare i dati;
- abilità comunicative pienamente appropriate, specie in relazione all'utilizzo del linguaggio specifico in merito all'applicazione di tecnologie basate sull'utilizzo di microorganismi fotosintetici;.
D. la lode verrà attribuita in presenza di conoscenza e capacità di comprensione applicata in riferimento al
programma, capacità di elaborazione dei dati e abilità comunicative, eccellenti.

L’insegnamento viene svolto mediante lezioni frontali con Seminari di approfondimento ed una visita tecnica.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Capitale naturale e qualità dell'ambiente" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile