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Percorso della pagina
  1. Science
  2. Master Degree
  3. Scienze e Tecnologie per l'Ambiente e il Territorio [F7503Q - F7501Q]
  4. Courses
  5. A.A. 2026-2027
  6. 2nd year
  1. Low Environmental Impact Processes
  2. Summary
Insegnamento Course full name
Low Environmental Impact Processes
Course ID number
2627-2-F7503Q019
Course summary SYLLABUS

Course Syllabus

  • Italiano ‎(it)‎
  • English ‎(en)‎
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Obiettivi

L’insegnamento è finalizzato a fornire le basi conoscitive e metodologiche per l’analisi e la definizione di processi a basso impatto ambientale, con particolare riferimento ai principi della chimica verde, della bioeconomia e dell’economia circolare. Il corso approfondisce inoltre alcuni processi chimici attualmente riconducibili a tali approcci sostenibili.

Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

  • descrivere i principali parametri necessari alla valutazione della sostenibilità ambientale di un processo chimico e industriale;
  • comprendere e definire correttamente i concetti di green chemistry, economia circolare e bioeconomia;
  • riconoscere le principali criticità scientifiche e tecnologiche legate alla transizione da un’economia basata sui combustibili fossili a un modello di green economy e bioeconomia sostenibile.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

  • applicare i principi della green chemistry all’analisi di processi produttivi esistenti;
  • valutare la sostenibilità ambientale di processi chimici in relazione ai criteri dell’economia circolare e della bioeconomia;
  • interpretare il contributo dei processi studiati agli obiettivi di sviluppo sostenibile dell’Agenda ONU 2030.

Autonomia di giudizio
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

  • valutare criticamente la compatibilità ambientale di un processo chimico o industriale;
  • distinguere tra processi riconducibili all’economia lineare e processi coerenti con i principi dell’economia circolare;
  • formulare giudizi autonomi sulla sostenibilità di soluzioni tecnologiche alternative nel contesto della bioeconomia.

Abilità comunicative
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

  • utilizzare correttamente la terminologia scientifica relativa a green chemistry, bio-raffinerie, fonti rinnovabili, materiali biodegradabili e life cycle assessment;
  • comunicare in modo chiaro e appropriato concetti e definizioni, anche attraverso esempi applicativi;
  • descrivere processi chimici sostenibili utilizzando un linguaggio tecnico coerente e strutturato.

Capacità di apprendimento
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

  • integrare conoscenze di chimica, sostenibilità e processi industriali per l’analisi di sistemi complessi;
  • approfondire autonomamente tematiche relative alla bioeconomia e alla transizione ecologica attraverso fonti scientifiche e normative;
  • sviluppare un approccio critico e interdisciplinare allo studio dei processi chimici a basso impatto ambientale.

Contenuti sintetici

Nel corso verranno trattati alcuni tra i più significativi esempi di processi ambientalmente compatibili per la produzione di materiali, fine chemicals, combustibili ed energia, finalizzati sia alla riduzione dell’impatto ambientale dei processi produttivi sia alla promozione del riciclo dei prodotti. In particolare, verrà introdotto il concetto di green chemistry, che a partire dalla fine degli anni Ottanta ha contribuito in modo significativo alla riduzione dell’impatto ambientale di numerosi processi industriali. Successivamente, verrà approfondito il concetto di biorefinery, attraverso il quale si prospetta la progressiva sostituzione del petrolio come fonte primaria di chemicals con materie prime rinnovabili. Nell’ambito del corso saranno inoltre affrontati gli aspetti biotecnologici ed energetici connessi ai processi di biorefinery.

Programma esteso

Principi e richiami di chimica organica.
Principi e richiami dei principali composti organici naturali: zuccheri e polisaccaridi, amminoacidi e proteine, lipidi.
Fondamenti di petrolchimica e di chimica dei polimeri. Problematiche legate al riciclo e al riuso dei materiali.
Evoluzione delle sintesi industriali a basso impatto ambientale dagli anni ’50 ad oggi, con esempi significativi.
Le dodici regole della green chemistry e l’evoluzione del concetto di green chemistry. Concetto di carbon economy e carbon efficiency. Metriche della green chemistry e Life Cycle Assessment (LCA).
Principali fonti rinnovabili, con particolare riferimento alla struttura dei materiali lignocellulosici.
Il concetto di biorefinery, bioeconomia ed economia circolare, con approfondimento dei principali pretrattamenti delle biomasse lignocellulosiche ed esempi di applicazioni in Italia ed Europa.
Sintesi di chemicals e di nuovi materiali biodegradabili e non biodegradabili da fonti rinnovabili mediante processi a basso impatto ambientale.

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica e biologia.

Modalità didattica

24 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza.

Materiale didattico

Capitoli di libro presi da:

  • Slides del corso
  • 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

Solo esame orale (senza prove in itinere) con votazione tra 18-30/30 e lode. La prova orale è intesa a verificare l’apprendimento dei concetti erogati durante il corso, con partocolare riferimento allo sviluppo del concetto di green-chemistry, attraverso lo studio di processi industriali, con particolare attenzione alle bio-raffinerie.

La votazione finale sarà compresa tra 18/30 e 30/30 con lode, sulla base della valutazione complessiva, tenendo conto dei seguenti criteri di apprendimento:

  • conoscenza e capacità di comprensione dei contenuti
  • capacità di applicare conoscenza e comprensione
  • autonomia di giudizio
  • abilità comunicative
  • capacità di apprendimento

Voto < 18
Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente non riesce a descrivere in modo adeguato i principali parametri per la valutazione della sostenibilità ambientale di un processo chimico e industriale. La comprensione dei concetti di green chemistry, economia circolare e bioeconomia è frammentaria o errata. Le criticità della transizione verso modelli sostenibili non vengono riconosciute.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente non è in grado di applicare i principi della green chemistry all’analisi di processi produttivi né di interpretare la sostenibilità di processi in relazione ai criteri dell’economia circolare e della bioeconomia.
Autonomia di giudizio:
Lo studente non è in grado di distinguere tra modelli di economia lineare e circolare né di formulare valutazioni sulla sostenibilità di processi o tecnologie.
Abilità comunicative:
Il linguaggio scientifico è inadeguato. La descrizione di concetti e processi è confusa e priva di struttura logica.
Capacità di apprendimento:
Lo studente mostra difficoltà nell’integrare le conoscenze e non evidenzia capacità di approfondimento autonomo.

Voto 18–22
Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente descrive in modo essenziale i principali parametri di sostenibilità ambientale e comprende solo parzialmente i concetti di green chemistry, economia circolare e bioeconomia. Le criticità della transizione ecologica sono riconosciute in modo superficiale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente applica i principi della green chemistry in modo parziale e riesce a fornire valutazioni semplici sulla sostenibilità di processi produttivi.
Autonomia di giudizio:
Lo studente distingue solo in modo elementare tra economia lineare e circolare e formula giudizi non sempre coerenti sulla sostenibilità dei processi.
Abilità comunicative:
L’uso della terminologia scientifica è semplice e non sempre corretto. La descrizione dei processi è basilare e poco strutturata.
Capacità di apprendimento:
Lo studente dimostra una consapevolezza di base del proprio percorso formativo, con limitata capacità di connessione tra concetti.

Voto 23–27
Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente descrive correttamente i principali parametri di sostenibilità ambientale e dimostra una buona comprensione dei concetti di green chemistry, economia circolare e bioeconomia. Riconosce le principali criticità della transizione verso modelli sostenibili.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente applica in modo appropriato i principi della green chemistry all’analisi di processi produttivi e valuta la sostenibilità dei processi in relazione ai criteri dell’economia circolare e della bioeconomia.
Autonomia di giudizio:
Lo studente è in grado di distinguere tra economia lineare e circolare e di formulare giudizi generalmente coerenti sulla sostenibilità di processi e tecnologie.
Abilità comunicative:
Lo studente utilizza correttamente la terminologia scientifica e descrive i processi in modo chiaro e strutturato, anche attraverso esempi applicativi.
Capacità di apprendimento:
Lo studente integra le conoscenze e dimostra capacità di approfondimento autonomo, con un approccio generalmente critico ai contenuti.

Voto 28–30 con lode
Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente dimostra una conoscenza completa e approfondita dei parametri per la valutazione della sostenibilità ambientale dei processi chimici e industriali. Comprende e definisce in modo rigoroso i concetti di green chemistry, economia circolare e bioeconomia, riconoscendo criticamente le sfide della transizione verso modelli sostenibili.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente applica in modo autonomo e rigoroso i principi della green chemistry all’analisi di processi complessi, valutando in modo completo la sostenibilità ambientale in relazione ai criteri dell’economia circolare e della bioeconomia, anche in riferimento agli obiettivi dell’Agenda ONU 2030.
Autonomia di giudizio:
Lo studente valuta criticamente la compatibilità ambientale dei processi, distingue con piena consapevolezza tra economia lineare e circolare e formula giudizi autonomi, motivati e coerenti sulla sostenibilità di soluzioni tecnologiche alternative.
Abilità comunicative:
Lo studente utilizza con piena padronanza la terminologia scientifica relativa a green chemistry, biorefinery, risorse rinnovabili, materiali biodegradabili e Life Cycle Assessment. L’esposizione è chiara, rigorosa, strutturata e supportata da esempi pertinenti.
Capacità di apprendimento:
Lo studente dimostra un’elevata capacità di apprendimento autonomo e interdisciplinare, integrando conoscenze chimiche, ambientali e industriali e sviluppando un approccio critico avanzato allo studio dei processi sostenibili.

Orario di ricevimento

Ogni giorno previo appuntamento con il docente tramite E-mail

Sustainable Development Goals

LAVORO DIGNITOSO E CRESCITA ECONOMICA | IMPRESE, INNOVAZIONE E INFRASTRUTTURE | CONSUMO E PRODUZIONE RESPONSABILI | LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO
Export

Aims

The course aims to provide the conceptual and methodological foundations for the analysis and design of low environmental impact processes, with particular reference to the principles of green chemistry, bioeconomy, and circular economy. The course also examines selected chemical processes currently recognized as consistent with these sustainable approaches.

Knowledge and Understanding
At the end of the course, students will be able to:

  • describe the main parameters required to assess the environmental sustainability of chemical and industrial processes;
  • understand and correctly define the concepts of green chemistry, circular economy, and bioeconomy;
  • recognize the main scientific and technological challenges associated with the transition from a fossil-fuel-based economy to a green economy and sustainable bioeconomy model.

Applying Knowledge and Understanding
At the end of the course, students will be able to:

  • apply the principles of green chemistry to the analysis of existing industrial processes;
  • assess the environmental sustainability of chemical processes in relation to circular economy and bioeconomy criteria;
  • interpret the contribution of studied processes to the Sustainable Development Goals of the UN 2030 Agenda.

Making Judgements
At the end of the course, students will be able to:

  • critically evaluate the environmental compatibility of chemical and industrial processes;
  • distinguish between processes based on a linear economy model and those consistent with circular economy principles;
  • formulate independent judgments on the sustainability of alternative technological solutions within the context of the bioeconomy.

Communication Skills
At the end of the course, students will be able to:

  • correctly use scientific terminology related to green chemistry, biorefineries, renewable resources, biodegradable materials, and life cycle assessment;
  • communicate concepts and definitions clearly and appropriately, also through applied examples;
  • describe sustainable chemical processes using coherent and structured technical language.

Learning Skills
At the end of the course, students will be able to:

  • integrate knowledge of chemistry, sustainability, and industrial processes for the analysis of complex systems;
  • independently deepen topics related to the bioeconomy and ecological transition through scientific and regulatory sources;
  • develop a critical and interdisciplinary approach to the study of low environmental impact chemical processes.

Contents

The course covers some of the most significant examples of environmentally compatible processes for the production of materials, fine chemicals, fuels, and energy, aimed both at reducing the environmental impact of industrial processes and at promoting product recycling. In particular, the concept of green chemistry will be introduced. Since the late 1980s, green chemistry has significantly contributed to reducing the environmental impact of several industrial processes. Subsequently, the concept of biorefinery will be explored, which envisions the progressive replacement of petroleum as a primary source of chemicals with renewable raw materials. The course will also address the biotechnological and energy-related aspects associated with biorefinery processes.

Detailed program

Principles and review of organic chemistry.
Principles and review of major natural organic compounds: sugars and polysaccharides, amino acids and proteins, lipids.
Fundamentals of petrochemistry and polymer chemistry. Issues related to material recycling and reuse.
Evolution of low environmental impact industrial synthesis from the 1950s to the present day, with selected examples.
The twelve principles of green chemistry and the evolution of the green chemistry concept. Concepts of carbon economy and carbon efficiency. Green chemistry metrics and Life Cycle Assessment (LCA).
Major renewable resources, with particular reference to the structure of lignocellulosic materials.
The concept of biorefinery, bioeconomy, and circular economy, with an in-depth focus on the main pretreatment methods of lignocellulosic biomass and examples of applications in Italy and Europe.
Synthesis of chemicals and new biodegradable and non-biodegradable materials from renewable resources using low environmental impact processes.

Prerequisites

Basic knowledge of Chemistry and Biology.

Teaching form

24 lessons (2 h) of Delivered Didactics in class

Textbook and teaching resource

Chapters book from:

  • Slides
  • Green Chemistry Theory and Practice PT Anastas 1998 Oxfod University Press,
  • Introduzione alla Chimica Ambientale Bruno Rindone Città Studi Edizioni, 1996.
  • Scientific Articles

Semester

2nd semester

Assessment method

Single oral examination (without in-course assessments), graded on a scale from 18 to 30/30 with honors. The oral examination is designed to assess the learning of the concepts delivered during the course, with particular reference to the development of the concept of green chemistry through the study of industrial processes, with special emphasis on biorefineries.

The final grade will range from 18/30 to 30/30 with honors, based on the overall assessment and taking into account the following learning criteria:

  • knowledge and understanding
  • applying knowledge and understanding
  • making judgments
  • communication skills
  • learning skills

Grade < 18
Knowledge and understanding:
The student is unable to adequately describe the main parameters used to assess the environmental sustainability of chemical and industrial processes. Understanding of the concepts of green chemistry, circular economy, and bioeconomy is fragmented or incorrect. The challenges of the transition towards sustainable models are not recognized.
Applying knowledge and understanding:
The student is not able to apply the principles of green chemistry to the analysis of production processes or to interpret process sustainability in relation to circular economy and bioeconomy criteria.
Making judgments:
The student is not able to distinguish between linear and circular economic models nor to formulate assessments of process sustainability.
Communication skills:
Scientific language is inadequate. The description of concepts and processes is confused and lacks logical structure.
Learning skills:
The student shows difficulty in integrating knowledge and does not demonstrate the ability to independently deepen their understanding.

Grade 18–22
Knowledge and understanding:
The student provides an essential description of the main environmental sustainability parameters and demonstrates only partial understanding of the concepts of green chemistry, circular economy, and bioeconomy. The challenges of ecological transition are recognized only superficially.
Applying knowledge and understanding:
The student partially applies the principles of green chemistry and is able to provide simple assessments of process sustainability.
Making judgments:
The student only makes basic distinctions between linear and circular economy models and formulates partially coherent judgments on process sustainability.
Communication skills:
Scientific terminology is used in a simple and not always accurate way. Process descriptions are basic and poorly structured.
Learning skills:
The student demonstrates a basic awareness of their learning pathway, with limited ability to connect concepts.

Grade 23–27
Knowledge and understanding:
The student correctly describes the main parameters for assessing environmental sustainability and demonstrates a good understanding of green chemistry, circular economy, and bioeconomy. The main challenges of the transition towards sustainable models are recognized.
Applying knowledge and understanding:
The student appropriately applies the principles of green chemistry to the analysis of production processes and evaluates process sustainability in relation to circular economy and bioeconomy criteria.
Making judgments:
The student is able to distinguish between linear and circular economy models and to formulate generally coherent judgments on process and technology sustainability.
Communication skills:
The student uses appropriate scientific terminology and describes processes clearly and in a structured way, also through relevant examples.
Learning skills:
The student integrates knowledge effectively and demonstrates the ability to independently deepen topics, showing a generally critical approach.

Grade 28–30 with honors
Knowledge and understanding:
The student demonstrates complete and in-depth knowledge of the parameters used to assess the environmental sustainability of chemical and industrial processes. They understand and rigorously define the concepts of green chemistry, circular economy, and bioeconomy, critically recognizing the challenges of the transition towards sustainable models.
Applying knowledge and understanding:
The student independently and rigorously applies green chemistry principles to the analysis of complex processes, comprehensively assessing environmental sustainability in relation to circular economy and bioeconomy criteria, including references to the UN 2030 Agenda goals.
Making judgments:
The student critically evaluates the environmental compatibility of processes, fully distinguishes between linear and circular economic models, and formulates autonomous, well-reasoned, and coherent judgments on the sustainability of alternative technological solutions.
Communication skills:
The student demonstrates full command of scientific terminology related to green chemistry, biorefineries, renewable resources, biodegradable materials, and Life Cycle Assessment (LCA). The oral presentation is clear, rigorous, structured, and supported by relevant examples.
Learning skills:
The student demonstrates a high level of autonomous and interdisciplinary learning, integrating chemical, environmental, and industrial knowledge and developing an advanced critical approach to sustainable process analysis.

Office hours

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

Sustainable Development Goals

DECENT WORK AND ECONOMIC GROWTH | INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE | RESPONSIBLE CONSUMPTION AND PRODUCTION | CLIMATE ACTION
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Key information

Field of research
CHIM/06
ECTS
6
Term
Second semester
Activity type
Mandatory to be chosen
Course Length (Hours)
48
Degree Course Type
2-year Master Degree
Language
Italian

Staff

    Teacher

  • LZ
    Luca Zoia

Students' opinion

View previous A.Y. opinion

Bibliography

Find the books for this course in the Library

Enrolment methods

Manual enrolments

Sustainable Development Goals

DECENT WORK AND ECONOMIC GROWTH - Promote sustained, inclusive and sustainable economic growth, full and productive employment and decent work for all
DECENT WORK AND ECONOMIC GROWTH
INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE - Build resilient infrastructure, promote inclusive and sustainable industrialization and foster innovation
INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
RESPONSIBLE CONSUMPTION AND PRODUCTION - Ensure sustainable consumption and production patterns
RESPONSIBLE CONSUMPTION AND PRODUCTION
CLIMATE ACTION - Take urgent action to combat climate change and its impacts
CLIMATE ACTION

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