BIORISORSE E BIORAFFINERIE

Il corso di Biorisorse e Bioraffinerie e è uno dei corsi di attività formativa/affine nell’ambito del Curriculum Biotecnologie per l’ambiente e lo sviluppo sostenibile. L’obiettivo del corso, in linea con quelli del CdS, è quello di presentare le principali molecole ottenibili dalla biomassa, i loro utilizzi, applicazioni e i metodi industriali attualmente utilizzati per la loro estrazione dalle varie matrici organiche. Il corso affronta diverse tematiche attuali nel panorama industriale nazionale ed europeo della chimica verde e della bioraffineria: estrazione di composti dalla biomassa, processi chimici ed enzimatici, tecniche di separazione e purificazione ecc.

1. Conoscenza e comprensione
- Conoscere le principali molecole derivate dalla biomassa.
- Conoscere e comprendere le tecniche estrattive per l’ottenimento di molecole specifiche da matrici organiche.
- Conoscere i possibili impieghi delle molecole bio-derivate a livello industriale.
- Conoscere il differente approccio sintetico della raffineria vs bioraffineria.
- Conoscere i vari tipi di bioraffineria e di materie prime.
- Conoscere le varie tipologie di sintesi ed estrazione mediate da catalizzatori organici, inorganici ed enzimatici.
- Conoscere le principali applicazioni dei vari prodotti della bioraffineria.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- Saper utilizzare correttamente le conoscenze acquisite per l'identificazione di metodi sostenibili per l’estrazione di molecole da biorisorse anche mediante l’utilizzo di green metrics.
- Sapere usare appropriatamente le nozioni di chimica organica per la sintesi di molecole piattaforma a partire dalla biomassa e dai suoi derivati.
- Saper discutere criticamente i possibili impieghi delle molecole piattaforma in campo industriale (produzione di polimeri e bioplastiche, industria farmaceutica, ecc.).
- Saper applicare le conoscenze acquisite nel discriminare vantaggi e problematiche nell'uso dei diversi sistemi di separazione e purificazione nella bioraffineria.

3. Capacità di giudizio
- Saper argomentare i vantaggi e gli svantaggi delle varie procedure sintetiche ed estrattive utilizzate in bioraffineria rispetto a quelle comunemente impiegate nelle industrie petrolchimiche.
- Sapere argomentare criticamente l’impiego delle green metrics.
- Sapere argomentare i pro e i contro dell’utilizzo di biorisorse, possibilmente impiegabili a scopo alimentare, per la produzione di materiali, farmaci e altri prodotti.

4. Abilità comunicative
- Sapere comunicare le nozioni acquisite sui prodotti e processi all’interno della bioraffineria utilizzando una terminologia appropriata.
- Sapere interagire con i pari e con il tutor, in modo critico e rispettoso.

5. Capacità di apprendimento
- Saper prendere appunti e condividerli in forma collaborativa con i propri colleghi.
- Saper consultare criticamente i testi di riferimento e la bibliografia in essi contenuta.

Chimica Organica e Chimica Verde

Il corso di Biorisorse e Bioraffinerie e ha come obiettivo lo studio delle principali molecole ottenibili dalla biomassa (molecole piattaforma - bio-based platform chemicals), i loro utilizzi e i metodi industriali attualmente utilizzati per la loro estrazione dalle varie matrici organiche. In particolare, il corso verterà sui seguenti argomenti:
- Biorisorse e Biomassa (2h)
- Bioraffineria e Catalisi (4h)
- Bioraffineria di Prima, Seconda e Terza Generazione (2h)
- Da Biorisorse a Molecole Piattaforma (4h)
- Sistemi di Separazione e Purificazione nella Bioraffineria: Distillazione, Estrazione, Membrane (4h)
- Molecole Piattaforma C1 e C2 e Applicazioni (2h)
- Molecole Piattaforma C3 e C4 e Applicazioni (2h)
- Molecole Piattaforma C5 e Applicazioni (4h)
- Molecole Piattaforma C6 e Applicazioni (4h)
- Esempi di Bioraffinerie in Europa e nel Mondo (2h)

Non ci sono libri di testo consigliati; gli argomenti affrontati dal corso sono presi da pubblicazioni scientifiche o da diversi libri di testo. Le slides delle lezioni nonché alcune dispense su argomenti specifici sono comunque presenti sulla piattaforma Moodle dedicata al corso.

Gli studenti e le studentesse affronteranno una prova orale con domande su tutto il programma affrontato durante il corso di Biorisorse e Bioraffinerie.

orale

Il/la docente ha il dovere di vigilare affinché siano rispettate le regole di autenticità e originalità delle prove d'esame. Di conseguenza, nei casi in cui vi sia il sospetto di un comportamento irregolare, l'esame può prevedere un ulteriore approfondimento, contestuale alla prova d'esame, che potrà essere realizzato anche in modalità differente rispetto alle modalità sopra riportate.

Punteggi nella fascia 18-21: conoscenza spesso superficiale degli argomenti trattati a lezione; esposizione orale poco chiara e carente sul piano della terminologia tecnica;
Punteggi nella fascia 22-25: conoscenza non sempre approfondita degli argomenti trattati a lezione; esposizione orale ordinata ma con uso non sempre corretto della terminologia tecnica;
Punteggi nella fascia 26-27: buona conoscenza degli argomenti trattati a lezione; discreta abilità nell'ordinare le informazioni e presentarle oralmente; familiarità con la terminologia tecnica;
Punteggi nella fascia 28-30: ottima padronanza degli argomenti trattati a lezione; capacità di gerarchizzare le informazioni e uso corretto della terminologia tecnica appropriata.
La lode verrà attribuita in presenza di conoscenza e capacità di comprensione applicata in riferimento al programma, capacità di giudizio e abilità comunicative, eccellenti.

Lezioni orali in aula, esempi alla lavagna ed eventualmente esercizi.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Economia circolare, innovazione, lavoro" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile