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Chimica delle Risorse e delle Materie Prime (Curriculum Chimica)

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Chemistry of Resources and Raw Materials

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
CHI0038
Docenti
Prof. Claudia Barolo (Titolare del corso)
Prof. Gabriele Ricchiardi (Titolare del corso)
Dott. Silvia Tabasso (Titolare del corso)
Corso di studio
Chimica e Tecnologie Chimiche
Anno
3° anno
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/04 - chimica industriale
ING-IND/22 - scienza e tecnologia dei materiali
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti
Conoscenze di termodinamica
Conoscenze di base di Chimica Organica
Thermodynamic and organic chemistry
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Il corso fornisce una introduzione alla chimica delle risorse e delle materie prime dell'industria chimica e dei materiali e del settore energetico. E' suddiviso in tre moduli che affrontano rispettivamente le risorse fossili, le biomasse e le risorse minerarie, con particolare attenzione agli aspetti industriali e di sostenibilità.

To course provides an introduction to the chemistry of resourches and raw materials for the chemical and materials industry and for the energy sector. It comprises three modules, dealing with fossil resources, biomass resources and mineral resources respectively, with a focus on industrial and sustainability issues.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente al termine del corso avrà acquisito conoscenze di base su:
- origine e principali processi industriali di trasformazione delle risorse fossili
- origine e principali processi industriali di trasformazione delle biomasse
- origine delle principali risorse minerarie
- principali concetti relativi alla sostenibilità dello sfruttamento delle risorse

Lo studente avrà altresì acquisito:

- capacità di reperire informazioni dettagliate sulla chimica industriale delle risorse fossili, delle biomasse e delle risorse minerarie
- capacità di svolgere semplici valutazioni termodinamiche sui processi industriali di trasformazione delle risorse fossili
-capacità di utilizzare il linguaggio tecnico della chimica industriale delle risorse e delle materie prime, con particolare riguardo agli aspetti di sostenibilità.

At the end of the course, the student will possess basic knowledge on:
- the origin of fossil resources and their principal industrial transformation processes;
- the sources of biomasses and their principal industrial transformation processes;
- the origin of the main mineral resources
- the main concepts necessary for the discussion of sustainability of resource exploitation

Furthermore, the student will be able to:

- find and critically evaluate detailed information on the industrial aspects of natural resources and raw materials;
- make simple thermodynamic calculations concerning industrial processes related to hydrocarbons;
- use the technical language of industrial chemistry of resources and raw materials.

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Programma

MODULO A

-Natura chimica e proprietà delle risorse fossili
-Distillazione, cracking, reforming catalitico, isomerizzazione,
-Polimerizzazione, alchilazione del petrolio.
-Uso e produzione del gas di sintesi dalle risorse fossili.

MODULO C

- Analisi della struttura e composizione chimica delle specie vegetali più
importanti attualmente sfruttate per l'ottenimento di prodotti industriali e beni di largo consumo.
- Studio dei processi di bioraffinerie.
- Analisi e applicazioni dei principali prodotti e sottoprodotti ottenuti dalle
risorse rinnovabili.

MODULO B

- Modelli economici per la descrizione dello sfruttamento delle risorse
- La sostenibilità dello sfruttamento delle risorse
- Impronta ecologiaca ed altri indicatori di impatto
- La teoria di Hubbard del "picco del petrolio"
- Abbondanza, scarsità, esaurimento di risorse minerarie: aspetti fisici, geografici e di mercato..
- Il rame come tipica risorsa mineraria
- Risorse minerarie epr il settore delle energie rinnovabili(rame, terre rare, litio, metalli preziosi)
- risorse minerarie in agricoltura

MODULE A

- Chemical structure and properties of fossil sources.
- Distillation, cracking, catalytic reforming, isomerization, alkylation,
polimerization reactions of hydrocarbons.
- Uses and production of syngas.

MODULE C

- Analysis of the structure and composition of the main plant species used
to obtain industrial products and commodity chemicals.
- Study of the biorefineries' processes.
- Analysis and applications of the main products and by-products obtained
from reneawable sources.

MODULE B

- Economic models for the exploitation of natural resources
- The concept of sustainability of resource exploitation
- Ecological footprint and other impact indicators
- The Hubbard "Peak Oil" model
- Minerals abundance, scarcity, depletion: physical, geographical and market aspects
- Copper as a typical mineral resource
- Mineral resources for the renewable energy sector (copper, Rare Earths, Lithium, precious metals)
- Minerals resources for agriculture

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Modalità di insegnamento

Il corso si compone di tre moduli da 16 ore di lezione in aula

The course comprises three modules of 16 hours of classroom lectures.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto comprendente:

- 4 domande brevi ( max 10 righe) a risposta aperta per ogni modulo;

- 2 domade lunghe (1 pagina) a risposta aperta sui moduli B e C;

-1 esercizio numerico sul modulo A

Written questions comprising:

- 4 short questions (max 10 lines) for each module;

- 2 long questions (1 page) on modules B and C

- 1 numerical problem on module A

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Testi consigliati e bibliografia

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile sulla pagina del corso.

Per il modulo C (Risorse minerarie e sostenibilità) il materiale didattico è interamente disponibile sotto forma di link nelle dispense presentate a lezione.
E' inoltre consigliato il testo:

Natta e Pasquon, Principi della chimica industriale. Città studi, Milano 1993

(anche disponibile su www.giulionatta.it)

All lecture notes are available on the course webpage. For module B (mineral resouces and sustainability) the lecture slides contain URL links to all of the relevant course material.

The following book is also suggested:

Natta e Pasquon, Principi della chimica industriale. Città studi, Milano 1993

(also available at  www.giulionatta.it)

 

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Ultimo aggiornamento: 03/10/2018 10:32
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