ID:
511424
Durata (ore):
56
CFU:
6
SSD:
FONDAMENTI CHIMICI DELLE TECNOLOGIE
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (30/09/2024 - 17/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso intende fornire i concetti e gli strumenti necessari per: i) valutare l’importanza delle materie prime e dei materiali nel contesto socioeconomico globale, ii) riconoscere e interpretare le sfide poste dallo sviluppo sostenibile alla scienza dei materiali; iii) evidenziare il ruolo chiave della circolarità dei materiali nel supportare la transizione energetica.
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica generale e chimica fisica, acquisite negli insegnamenti della laurea triennale
Metodi didattici
Metodi didattici METODI_DID 8000 Sì Le attività didattiche prevedono ore sia in aula (4 CFU) che in laboratorio (2 CFU).
Il corso si compone di lezioni frontali, alternate a lezioni di stampo euristico socratico durante le quali sarà privilegiato il confronto dialogico con l’aula e prevede seminari da parte di esperti del mondo industriale su tematiche specifiche affrontate attraverso casi studio selezionati.
Le attività di laboratorio sono finalizzate ad acquisire competenze sulle principali strategie di riciclo e di recupero di alcuni materiali critici primari e sui metodi di valutazione della sostenibilità.
Le slide utilizzate a supporto delle lezioni verranno caricate sulla cartella Drive accessibile dalla piattaforma KIRO. Per scaricare le slide è necessaria l’iscrizione al corso.
Le slide vengono considerate parte integrante del materiale didattico assieme ad articoli scientifici e capitoli di libro consigliati dai docenti. Si ricorda agli studenti non frequentanti di controllare il materiale didattico disponibile e le indicazioni fornite.
Il corso si compone di lezioni frontali, alternate a lezioni di stampo euristico socratico durante le quali sarà privilegiato il confronto dialogico con l’aula e prevede seminari da parte di esperti del mondo industriale su tematiche specifiche affrontate attraverso casi studio selezionati.
Le attività di laboratorio sono finalizzate ad acquisire competenze sulle principali strategie di riciclo e di recupero di alcuni materiali critici primari e sui metodi di valutazione della sostenibilità.
Le slide utilizzate a supporto delle lezioni verranno caricate sulla cartella Drive accessibile dalla piattaforma KIRO. Per scaricare le slide è necessaria l’iscrizione al corso.
Le slide vengono considerate parte integrante del materiale didattico assieme ad articoli scientifici e capitoli di libro consigliati dai docenti. Si ricorda agli studenti non frequentanti di controllare il materiale didattico disponibile e le indicazioni fornite.
Verifica Apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento MOD_VER_APPR 8000 Sì La valutazione sommativa degli apprendimenti è effettuata tramite un esame finale orale, che si compone di tre parziali, relativi ai tre moduli. Lǝ studentǝ dovrà dimostrare di aver compreso, e di essere in grado di applicare gli argomenti trattati Assessment of learning is done through an oral final examination, which consists of three partials, relating to the three modules. The student must demonstrate that he or she understands, and is able to apply, the topics covered in the course
Testi
Non è previsto un unico libro di testo. I materiali per la preparazione dell'esame finale comprendono gli appunti delle lezioni, le diapositive, i capitoli dei libri di testo e gli articoli scientifici suggeriti. I materiali sono disponibili dalla piattaforma KIRO.
Letture suggerite:
M.F. Ashby, Materials and the Environment Eco-Informed Material Choice, Butterworth-Heinemann, 2021
S.E. Kesler and A.C. Simon, Mineral Resources, Economics and the Environment, Cambridge University Press, 2015
European Commission, Critical Raw Materials and the Circular Economy – Background Report, 2017.
European Commission, Critical Raw Materials for Strategic Technologies and Sectors in the EU – a Foresight Study, 2020.
European Commission, Critical Raw Materials Resilience: Charting a Path towards greater Security and Sustainability - 2020
Letture suggerite:
M.F. Ashby, Materials and the Environment Eco-Informed Material Choice, Butterworth-Heinemann, 2021
S.E. Kesler and A.C. Simon, Mineral Resources, Economics and the Environment, Cambridge University Press, 2015
European Commission, Critical Raw Materials and the Circular Economy – Background Report, 2017.
European Commission, Critical Raw Materials for Strategic Technologies and Sectors in the EU – a Foresight Study, 2020.
European Commission, Critical Raw Materials Resilience: Charting a Path towards greater Security and Sustainability - 2020
Contenuti
MODULE A (2 CFU, 16 h)
Materiali e ambiente. Le rivoluzioni industriali: la crescente dipendenza da materiali non rinnovabili. Risorse naturali. Giacimenti e risorse. Eco-proprietà di materiali e processi. Energia incorporata e impronta di carbonio. Proprietà geoeconomiche. Consumo di risorse e suoi fattori trainanti. Nesso tra materiali, energia e acqua. Criticità e rischio della catena di fornitura. L'indice di Herfindahle Hirschman. Le materie prime critiche nel contesto dell'UE. Metodologia per la valutazione della criticità nell'UE.
Il ciclo di vita dei materiali. Fine della prima vita: problema o risorsa. Materie prime e materie secondarie. Cosa determina la vita del prodotto? Schema di recupero delle risorse e smaltimento dei residui. La gerarchia dei rifiuti. Breve introduzione al riciclo e alla sua importanza per affrontare la criticità e l'esaurimento delle risorse. La metafora ecologica. Fare sul serio: quanto possiamo essere circolari?
Introduzione alla sostenibilità. Il contesto ambientale. L'impronta ecologica. Breve storia dell'idea di sostenibilità. Interpretazioni della sostenibilità. Quadri di riferimento per la sostenibilità (ad esempio, Triple bottom line, The doughnut model, Eco-efficienza, chimica verde e ingegneria verde). Uno sguardo alla 1) legislazione internazionale vigente in materia ambientale; 2) trattati, protocolli, convenzioni, accordi e standard internazionali; 3) strumenti economici: tasse, sussidi e sistemi di scambio.
I processi di estrazione, lavorazione e riciclaggio di materiali selezionati saranno affrontati come casi di studio.
MODULO B (1 CFU, 8 h)
Life Cycle Thinking e strumenti di assessment. Sostenibilità ambientale e Life Cycle Assessment (LCA), sostenibilità economica e Life Cycle Costing (LCC), Sostenibilità sociale e Social Life Cycle Assessment (S-LCA).
Economia Circolare e Supply Chain Sostenibile. I paradigmi dell'economia circolare: approvvigionamento, produzione, consumo e fine vita del prodotto. Sostenibilità delle filiere produttive e gestione del rischio di approvvigionamento.
Nuove sfide per la sostenibilità. Industria 4.0 e tecnologie dell'internet degli oggetti (IoT). Innovazione tecnologica e capitale manifatturiero (CM). La sostenibilità tecnologica come quarto pilastro dello sviluppo sostenibile. Greenwashing e trasparenza.
Materiali e ambiente. Le rivoluzioni industriali: la crescente dipendenza da materiali non rinnovabili. Risorse naturali. Giacimenti e risorse. Eco-proprietà di materiali e processi. Energia incorporata e impronta di carbonio. Proprietà geoeconomiche. Consumo di risorse e suoi fattori trainanti. Nesso tra materiali, energia e acqua. Criticità e rischio della catena di fornitura. L'indice di Herfindahle Hirschman. Le materie prime critiche nel contesto dell'UE. Metodologia per la valutazione della criticità nell'UE.
Il ciclo di vita dei materiali. Fine della prima vita: problema o risorsa. Materie prime e materie secondarie. Cosa determina la vita del prodotto? Schema di recupero delle risorse e smaltimento dei residui. La gerarchia dei rifiuti. Breve introduzione al riciclo e alla sua importanza per affrontare la criticità e l'esaurimento delle risorse. La metafora ecologica. Fare sul serio: quanto possiamo essere circolari?
Introduzione alla sostenibilità. Il contesto ambientale. L'impronta ecologica. Breve storia dell'idea di sostenibilità. Interpretazioni della sostenibilità. Quadri di riferimento per la sostenibilità (ad esempio, Triple bottom line, The doughnut model, Eco-efficienza, chimica verde e ingegneria verde). Uno sguardo alla 1) legislazione internazionale vigente in materia ambientale; 2) trattati, protocolli, convenzioni, accordi e standard internazionali; 3) strumenti economici: tasse, sussidi e sistemi di scambio.
I processi di estrazione, lavorazione e riciclaggio di materiali selezionati saranno affrontati come casi di studio.
MODULO B (1 CFU, 8 h)
Life Cycle Thinking e strumenti di assessment. Sostenibilità ambientale e Life Cycle Assessment (LCA), sostenibilità economica e Life Cycle Costing (LCC), Sostenibilità sociale e Social Life Cycle Assessment (S-LCA).
Economia Circolare e Supply Chain Sostenibile. I paradigmi dell'economia circolare: approvvigionamento, produzione, consumo e fine vita del prodotto. Sostenibilità delle filiere produttive e gestione del rischio di approvvigionamento.
Nuove sfide per la sostenibilità. Industria 4.0 e tecnologie dell'internet degli oggetti (IoT). Innovazione tecnologica e capitale manifatturiero (CM). La sostenibilità tecnologica come quarto pilastro dello sviluppo sostenibile. Greenwashing e trasparenza.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
In riferimento alle linee di indirizzo per le modalità didattiche (a.a. 2023/2024), per studenә iscrittә al corso che certificano di trovarsi in una delle condizioni indicate nell’allegato A, verranno concordate fino a 2 ore di ricevimento settimanali, anche online. Il ricevimento dovrà essere concordato via posta elettronica con almeno una settimana di anticipo. Le modalità di esame resteranno invariate.
Corsi
Corsi
CHIMICA
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (3)
Docente
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