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

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