Summary of Low Environmental Impact Materials and Processes

Course Syllabus

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Obiettivi

L’insegnamento è finalizzato a fornire le basi conoscitive e metodologiche per definire un processo a basso impatto ambientale Il corso si focalizzerà quindi su alcuni processi chimici che attualmente possono definirsi a basso impatto ambientale

Contenuti sintetici

Nel corso verranno trattati alcuni tra i piu’ significativi esempi di processi ambientalmente compatibili per la produzione di materiali, fine chemicals ed energia che consentono di ridurre sia l impatto ambientale delle produzioni, sia favorire il riciclo dei prodotti. In particolare verrà dapprima introdotto il concetto di green chemistry, che a partire dalla fine degli anni ottanta ha consentito di ridurre l’ impatto ambientale di alcune preparazioni industriali. Successivamente verranno sviluppati il concetto di biorefinery attraverso il quale in prospettiva si pensa di sostituire l’ utilizzo del petrolio come fonte primaria di chemicals con materie prime rinnovabili. In particolare nel corso verranno anche trattati gli aspetti biotecnologici ed energetici del biorefinery

Programma esteso

Evoluzione delle sintesi industriali a basso impatto ambientale dagli anni 50 agli anni 90 con esempi

Le dodici regole della green chemistry Evoluzione del concetto di green chemistry Concetto di carbon economy

Descrizione delle principali fonti rinnovabili con particolare riferimento alla struttura dei materiali lignocellulosici

Evoluzione dell' industria cartaria negli anni negli anni valutata da un punto di vista ambientale

Descrizione dei problemi connessi con il riciclo ed il riuso dei materiali

Sintesi di nuovi materiali biodegradabili e no a partire da fonti rinnovabili con processi a basso impatto ambientale.

Modificazioni di bulk e modificazioni superficiali dei materiali.

Metodi per la valutazione dell' impatto ambientale di un processo tramite LCA ( Life Cicle Assesment )

Sintesi di chemicals a partire da fonti rinnovabili con processi a basso impatto ambientale

Il concetto di biorefinery con esempi e applicazioni in Italia ed in Europa

L' integrazione dei processi a basso impatto ambientale nell' economia circolare

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica e biologia

Modalità didattica

Lezioni frontali, 6 cfu

Materiale didattico

Capitoli di libro presi da; Green Chemistry Theory and Practice PT Anastas 1998 Oxfod University Press, Introduzione alla Chimica Ambientale Bruno Rindone Città Studi Edizioni, 1996.

Articoli Scientifici forniti dal docente

Periodo di erogazione dell'insegnamento

2 semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione

esame orale alla fine del corso con votazione tra 18-30/30. La prova orale è intesa a verificare l’apprendimento dello sviluppo del concetto di green-chemistry, anche attraverso lo studio di processi industriali, con particolare attenzione all 'introduzione delle bioraffinerie

Orario di ricevimento

Ogni giorno previo appuntamento con il docente tramite E-mail

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Aims

The course focuses on the design manufacture and use of chemicals processes that have little or no pollution potential or evionmental risk and are both economically and technologically feasible

Environmental sustainable chemical processes definitions and applications. Biorefinery concept Green Chemistry approach. Carbon economy approach. Green Chemistry approach: alternative feedstocks and starting materials, alternative synthesis and reagents, alternative reaction conditions. Biorefinery: biomass utilisation, white biotechnology, biofuel. Carbon economy: application of the concept. Important Case History

Detailed program

Evolution of low environmental synthesis from 50 to 90 with examples

Twelve green chemistry rules Evolution of green chemistry paradigm Carbon economy concept

The renewable resources description with particular emphasis about lignocellulosic materials

Evolution of pulp and paper industry evaluated under the enviromental point of view

Recycle and reuse ( advanteges and problems )

Synthesis of new materials (biodegradable and not biodegradable )starting from renewable resources with low environmental impact processes

Bulk and surface modifications

Evaluation method for enviromental friendly process by LCA ( Life Cicle Assesment )

Chemicals synthesis starting from renewable resources with low environmental impact processes

Biorefinery concept with examples and applications in Italy and Europe

Integration of biorefinery idea in the circular economy concept

Prerequisites

Basic knowledge of Chemistry and Biology

Teaching form

- Lessons, 6 credits

Textbook and teaching resource

Chapters book from Green Chemistry Theory and Practice PT Anastas 1998 Oxfod University Press, Introduzione alla Chimica Ambientale Bruno Rindone Città Studi Edizioni, 1996.

Scientific Articles

Semester

2 semester

Assessment method

Oral examination mark range 18-30/30. The questions during oral examination verify the knowledge about the development of green-chemistry concept, also using case-study, with particulary attention about the biorefinery concept.

Office hours

Every day. It is necessary to fix the meeting by E-mail