66974 - ENERGIE RINNOVABILI E BIOCOMBUSTIBILI

Scheda insegnamento

  • Docente Leonardo Setti

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/11

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Orario delle lezioni dal 18/09/2017 al 19/12/2017

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del Corso, lo studente ha acquisito le basi per comprendere la questione energetica nella sua globalità dalla gestione delle risorse primarie fino alle ricadute geopolitiche internazionali al fine di sviluppare una capacità critica nella lettura degli eventi legati al recupero energetico. L'analisi delle filiere energetiche sarà focalizzata alle tecnologie per la produzione di biocombustibili attraverso l’applicazione della biochimica industriale e della chimica delle fermentazioni. Il corso fornirà le basi di enzimologia e di bioenergetica utili a comprendere esempi industriali di produzione di biodiesel, biogas, bioetanolo e bioidrogeno.

Programma/Contenuti

Analisi energetica ed exergetica: rendimenti di primo principio ed energetici

Il sistema energetico internazionale: storia dei fabbisogni e consumi di energia primaria su scala mondiale

Cambiamenti climatici ed effetto serra: impatto ambientale nell'utilizzo di risorse per la produzione di energia.

Fabbisogno e disponibilità delle risorse energetiche: modello di Hubbert sviluppato attraverso i modelli biologici che descrivono la crescita delle cellule microbiche

Risorse energetiche e situazione geopolitica mondiale: le filiere del petrolio, del carbone e del gas naturale, equilibri internazionali e loro modifiche in funzione dei consumi previsti

L'energia solare quale fonte rinnovabile: fattori descrittivi dell'irraggiamento solare

Celle e bio-celle a combustibile: meccanismi biomimetici per la produzione di energia nei processi metabolici delle cellule microbiche.

Conversione diretta dell'energia solare: tecnologie ad alta (solare termico a concentrazione), media (stagni solari) e bassa temperatura (pannelli solari termici), la fotosintesi come modello biologico per lo sviluppo della tecnologia fotovoltaica

Conversione indiretta dell'energia solare: energia eolica, energia idraulica, energia geotermica, energia dalle biomasse e dalla frazione umida dei rifiuti solidi urbani tramite sistemi di conversione in biocombustibili (biogas, bioetanolo,…)

Sistema Integrato di Gestione dell'Energia: Uso razionale dell'energia nei bilanci di energia territoriali e nuove filiere energetiche.

 

Testi/Bibliografia

1) C. Quaglierini, M. Tannini, E. Paladino. Chimica delle Fermentazioni e laboratorio. Zanichelli (1995)

2) Energia per l'astronave Terra di Nicola Armaroli e Vincenzo Balzani - Editore: Zanichelli (2009)

3) Energetica Generale di Gianni Comini, Giovanni Cortella e Giulio Croce – Editore: SGE Editoriali Padova

Metodi didattici

Le lezioni vengono costantemente aggiornate e sono realizzate attraverso una comunicazione interattiva atta a soddisfare la curiosità dello studente nel comprendere sia la base teorica dell'insegnamento che quella pratica attraverso esempi di applicazione facilmente percepibili nella quotidianità. Lo scopo del Corso è quello di fornire strumenti sia per l'apprendimento delle nozioni che per poter affrontare criticamente l'innovazione ed il trasferimento tecnologico nella biochimica industriale in un contesto di sostenibilità etica, sociale ed economica dei processi industriali.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova di verifica è orale ed è atta ad accertare la capacità dello studente di utilizzare le nozioni e gli strumenti conoscitivi appresi durante il corso.

- Conoscere il problema energetico generale e i modelli matematici per valutare la disponibilità delle risorse in funzione dei modelli di crescita

- Conoscere  le principali nozioni della biochimica e dell'energetica del metabolismo cellulare per la produzione di biocombustibili

- Conoscere i principi delle principali tecnologie per produrre energia da fonte rinnovabile

- Conoscere gli elementi di base per un approccio al sistema integrato di gestione dell'energia

Il voto finale del Corso viene definito mediante una prova orale su tre quesiti specifici su argomenti inerenti i principali obiettivi del Corso.

Strumenti a supporto della didattica

Il Corso è caratterizzato da lezioni frontali con l'ausilio di lavagna luminosa e di supporti informatici per l'esposizione di testi ed immagini (videoproiezione). Tutto il corso sarà corredato di materiale elettronico

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Leonardo Setti