Chimica Industriale e Protezione dell'Ambiente

Anno accademico 2014/2015

Obiettivi formativi del corso

Conoscenza e capacità di comprensione di base e applicate:  il corso ha lo scopo di far comprendere allo studente  il concetto di chimica sostenibile. Alla luce di tale concetto, vengono spiegati vari argomenti  di interesse applicativo per l'industria e nella vita quotidiana, con particolare risalto alla catalisi al servizio della protezione della qualità  dell'aria, al riciclo dei polimeri, ed all'idrogeno come fonte alternativa di energia.

Capacità di comprensione applicate, autonomia di giudizio, abilità comunicative: allo studente  viene richiesto  di presentare oralmente un argomento da lui approfondito di fronte al docente e agli studenti del corso; questo stimola la necessità di acquisire e usare correntemente un linguaggio formalmente corretto,  la capacità di esprimere i contenuti in modo chiaro e lineare e di fare collegamenti con la parte teorica e gli esempi presentati nel corso. Inoltre porta lo studente a formulare un giudizio personale, sulla base della proprie conoscenze, sulla sostenibilità dei processi e dei materiali di cui parla, e la fattibilità dei progetti presi in esame.

Risultati dell'apprendimento

Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di riuscire a reperire in letteratura, comprendere, descrivere e commentare un esempio di processo o materiale o applicazione o tecnologia  chimici  sostenibili e al servizio della tutela dell'ambiente. Tale esempio deve essere poi discusso di fronte a docente e studenti il più possibile in modo autonomo e critico.

Attività di supporto

Il materiale didattico è scaricabile dagli studenti sul web. Inoltre lo studente può essere supportato dal docente (durante le regolari ore di ricevimento o a richiesta)  nella progettazione della presentazione dell'argomento scelto per l'esame, in particolare sulla scelta del materiale da presentare e sulla comprensione dei testi trovati.

Programma

Introduzione: Catalisi e Ambiente: Problemi ambientali di origine chimica. Fonti di rilevanza per l'ambiente. Tecnologie catalitiche ambientali

Applicazioni della catalisi alla riduzione dell'inquinamento atmosferico: I gas che contribuiscono all'effetto serra. Mitigazione dell'effetto climatico della CO2 mediante conversione chimica. Conversione e sostituzione dei CFC.

Controllo delle emissioni da sorgenti in movimento: motori Otto (4 tempi) e motori Diesel: Confronto fra motori Otto e motori Diesel. Regolamentazioni per sorgenti di emissioni mobili. Controllo delle emissioni da motori Otto e Diesel.

Controllo delle emissioni da sorgenti stazionarie: Rinmozione di NO e di NH3.

L’idrogeno come fonte alternativa di energia – Produzione e stoccaggio dell’idrogeno: Possibili vie di produzione dell’idrogeno. Purificazione dell’idrogeno. Stoccaggio dell’idrogeno

Celle a combustibile per la produzione di energia: Fondamenti ed applicazioni. Celle a combustibile alcaline (AFC). Celle a combustibile con elettrolita polimerico (PEFC). Celle a combustibile a metanolo diretto (DMFC). Celle a combustibile ad acido fosforico. Celle a combustibile a carbonati fusi (MCFC). Celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC).

Processi di trasormazione chimica di materiali polimerici: Il ciclo di vita di un polimero sintetico. reazioni di degradazione, di depolimerizzazione termica, di riciclaggio con produzione di idrocarburi, di depolimerizzazione, di degrdazione naturale. Polimeri biodegradabili.

Testi consigliati e bibliografia

Materiale didattico disponibile sul web.