Insegnamento GREEN CHEMISTRY CON LABORATORIO
| Nome del corso | Metodologie per prodotto e processo |
|---|---|
| Codice insegnamento | A004816 |
| Curriculum | Esperto in processi chimici sostenibili |
| Docente responsabile | Luigi Vaccaro |
| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2024 |
| Erogato | Erogato nel 2025/26 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
GREEN CHEMISTRY
| Codice | A004817 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Luigi Vaccaro |
| Docenti |
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| Ore |
|
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | CHIM/06 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | La “Green Chemistry” rappresenta una moderna piattaforma scientifica e tecnologica attraverso la quale si intende sviluppare processi chimica efficienti sia dal punto di vista chimico che ambientale. La “Green Chemistry” si occupa della valorizzazione delle biomasse, della minimizzazione dei rifiuti, dell’efficienza energetica e ambientale di un processo chimico. |
| Testi di riferimento | Ai frequentanti sarà fornito, in forma elettronica, lo stesso materiale utilizzato dal docente per lezioni in aula |
| Obiettivi formativi | L’obiettivo è di fornire gli strumenti culturali necessari a valutare l’impatto ambientale della produzione chimica e di individuare quali sono le aree di ricerca di maggiore interesse che debbono essere sviluppate per realizzazione uno sviluppo sostenibile. Il corso dovrebbe mostrare allo studente l’importanza della progettazione dei processi chimici nello sviluppo di una chimica moderna. Lo studente sarà indirizzato all'applicazione delle metodologie di progettazione sostenibile in diversi settori quali quello energetico, della valorizzazione delle biomasse e della produzione pulita di molecole di larga produzione industriale. Il corso dovrebbe permettere allo studente di acquisire le seguenti conoscenze di base: Conoscere la definizione di biomassa e di sicurezza di un processo chimico. Conoscere l’importanza della minimizzazione dei rifiuti e di una progettazione adeguata per la sostenibilità. Conoscere le metriche che permettono di misurare l’efficienza chimica ed ambientale di un processo chimico. Conoscere i metodi per la selezione di un solvente sicuro e sostenibile. Conoscere i principi della classificazione delle reazioni in funzione della economia atomica. Conoscere le metodologie e le scelte che hanno portato all'ottimizzazione dell’impatto ambientale della produzione di molecole di larga produzione. Le principali abilità (cioè la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: Essere in grado di comprendere il potenziale campo di applicazione dei principi della “Green Chemistry”. Essere in grado di comprendere il ciclo di vita di un composto organico ed in particolare di un solvente impiegato nei processi chimici. Essere in grado di valutare i diversi fattori che portano alla valutazione di un processo ambientale. Essere in grado di applicare le metriche per misurare l’impatto ambientale di un processo chimico. |
| Prerequisiti | Si richiede la conoscenza degli elementi chimica organica di base (Chimica Organica I e II) |
| Metodi didattici | Lezioni frontali su tutti gli argomenti trattati |
| Altre informazioni | - |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La prova di profitto si basa su una prova orale, che comporterà la formulazione di 4-5 domande nell’arco di ca 40 minuti. La prova è finalizzata all’accertamento delle capacità dello studente di valutare l’impatto ambientale di un processo chimico e distinguere i diversi fattori che lo influenzano. La valutazione complessiva della prova di esame terrà conto, dei seguenti aspetti: correttezza e adeguatezza delle risposte, capacità di elaborazione e connessione concettuale, padronanza e proprietà di linguaggio, secondo le seguenti rispettive percentuali: 60%, 20%, 20%. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | Il Corso prevede lezioni teoriche frontali in modo da facilitare lo studente nell’apprendimento della “Green Chemistry”. Programma: - I principi della Chimica Verde. - Misura dell’efficienza di un processo chimico; riduzione dei materiali di scarto; il concetto di efficienza atomica. - Come implementare i principi della green chemistry nella pratica comune. - Materiali di partenza sicuri per realizzare processi chimici verdi. - Risorse rinnovabili. - Biodiesel; bioetanolo. - Mezzi di reazione sicuri per processi chimici; alternative al solvente organico; quando un mezzo di reazione è verde? - Liquidi supercritici; CO2 liquida per la pulitura a secco. - Liquidi Ionici. - L’acqua come mezzo di reazione. - Reazioni in assenza di solvente. - La necessità di minimizzare il costo energetico di un processo chimico. - La necessità di rendere “verdi” i prodotti di scarto. - Tecnologie innovative: processi in flusso continuo. - Benefici dell'intensificazione di processo e delle tecnologie di flusso. - Convertire la chimica in "batch" in quella in flusso continuo, green metrics applicate alle chimica in flusso. - Esempi reali dell’applicazione dei principi della chimica verde nell’ambito della ricerca accademica e dei processi industriali. Il corso include 7 ore di didattica integrativa dove verrà trattato lo studio di nuove metodologie (Life Cycle Assessment analysis) e metriche (Benign and Safety Hazard Index) volte alla comprensione dell'impatto ambientale e sulla salute umana di un processo chimico. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | - |
LABORATORIO DI GREEN CHEMISTRY
| Codice | A004768 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Luigi Vaccaro |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Altro |
| Ambito | Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro |
| Settore | NN |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Conoscenze di base sulle tecniche e metodologie di laboratorio. Sintesi, indagine, purificazione e caratterizzazione. Parte integrante del modulo sarà la valutazione dell'impatto ambientale dei processi investigati mediante analisi delle "Green metrics" (E-factor, RME, PMI etc.). |
| Testi di riferimento | Materiale fornito dal docente |
| Obiettivi formativi | L’obiettivo è di fornire gli strumenti culturali necessari a valutare l’impatto ambientale nella sintesi chimica e di individuare quali sono le aree di ricerca di maggiore interesse che debbono essere sviluppate per realizzazione uno sviluppo sostenibile. Le principali abilità (cioè la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: -Essere in grado di comprendere il potenziale campo di applicazione dei principi della “Green Chemistry”. -Essere in grado di comprendere il ciclo di vita di un composto organico ed in particolare di un solvente impiegato nei processi chimici. -Essere in grado di valutare i diversi fattori che portano alla valutazione ambientale di un processo chimico e quali influenzano maggiormente la sua sostenibilità. -Essere in grado di applicare le metriche per misurare l’impatto ambientale di un processo chimico. |
| Prerequisiti | Si richiede la conoscenza degli elementi chimica organica di base, nonché aver seguito le lezioni teoriche del corso di "Green chemistry". |
| Metodi didattici | Esercitazioni pratiche in laboratorio e in aula (calcolo metriche). |
| Altre informazioni | - |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | I CFU corrispondenti all’attività formativa di laboratorio sono acquisiti dallo studente con il superamento di una prova finale, con l’obiettivo di accertare il grado di conoscenza e padronanza dei concetti trattati, oltre al corretto utilizzo del linguaggio tecnico-scientifico. La prova, che è parte integrante all'interno dell'esame di "green chemistry", prevede una o più domande relative alle esperienze laboratoriali (pratiche e in aula) svolte durante il corso. Gli studenti e le studentesse con disabilità e/o con DSA sono invitati/e a visitare la pagina dedicata agli strumenti e alle misure previste e a concordare preventivamente quanto necessario con il/la docente (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa). |
| Programma esteso | -Introduzione alle "Green metrics" e ai processi sintetici che verranno considerati durante le esperienze pratiche - Sintesi di triazoli tramite CuAAc con diversi solventi (t-BuOH/acqua, FA/acqua az.; Poalrclean/acqua) - Analisi tramite "Green metrics" dell'impatto ambientale delle sintesi effettuate nelle esperienze pratiche |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | - |