Questo corso è progettato nell'ambito del catalogo di offerta "Lifelong Learning Initiatives" del Progetto PNRR Ecosistema dell'Innovazione "NODES - Nord Ovest Digitale E Sostenibile" perché è importante avere consapevolezza di quelli che sono gli impatti ambientali della vita moderna affinché la prevenzione parta dalla progettazione dei sistemi di produzione. Le analisi dei cicli vita dei prodotti forniranno anche le linee guida per migliorare e progettare i processi produttivi attuali al fine di soddisfare i principi dell’Economia Circolare.
Obiettivi formativi
Il corso approfondirà la tematica dello sviluppo di processi sostenibili nell’ambito della chimica verde.
Si affronteranno una selezione di casi studio, sia dal punto di vista teorico che pratico, nell’ambito
- dello sfruttamento di biomasse residuali per la produzione di biocombustibili,
- della cattura ed il riutilizzo di CO2 per la produzione di combustibili e materiali plastici rinnovabili,
- della produzione di idrogeno rinnovabile da fonti organiche di scarto,
- della produzione e purificazione di biometano, la decarbonizzazione di processi ad alta intensità energetica o materica, quali l’industria del cemento, dell’acciaio e della carta, incrementando la circolarità dei processi industriali.
Destinatari
Il corso, aperto ad un numero massimo di 20 discenti, è prevalentemente pensato per:
- laureati in ingegneria industriale che ricoprono ruoli di gestione e di ingegneria di processo e lavorano in imprese manifatturiere e di servizi dove l'essere competitivi su tematiche di sostenibilità è diventata una necessità strategica,
- laureati in materie economiche e comunicazione.
Possono accedere anche professionisti che lavorano nella pubblica amministrazione.
Durante le esercitazioni, i team di lavoro verranno creati in maniera da unire competenze trasversali ed affrontare la problematica della sostenibilità dei processi in maniera multi settoriale: tecnico, economico e ambientale.
| DATA | ORARIO | MATERIA | DOCENTE |
|---|---|---|---|
|
Martedì 21 novembre |
h 14.00-18.00 |
Introduzione ai case studies del corso Nel corso verranno presentati 4 case studies principali mediante un approccio metodologico che sia in grado valutare quantitativamente i fabbisogni di materia ed energia di questi processi, per poterli confrontare con lo stato dell'arte e comprenderne protentialità e limiti nel contesto attuale. La scelta dei processi è stata effettuata in ragione del loro interesse in alcuni settori di processo nei quali concretizzare l'introduzione di energie rinnovabili. |
Prof. Bensaid |
|
Giovedì 23 novembre |
h 14.00-18.00 |
Bilanci di materia ed energia nei processi Scopo della lezione è fornire gli strumenti fondamentali per la descrizione qualitativa e quantitativa dei processi chimici (nella loro accezione più ampia) sia in termini di flussi di materia che di energia. Verranno dunque introdotti, tra gli altri, i concetti di resa e selettività di un processo, e fornite le basi per determinarne il fabbisogno energetico. |
Prof. Pipitone |
|
Martedì 28 novembre |
h 14.00-18.00 |
Case study 1: valorizzazione delle lignina per la produzione di biocombustibili e biosolventi La lignina è uno scarto della produzione della carta e del bioetanolo, ed ha una struttura aromatica la cui depolimerizzazione e successiva deossigenazione può portare all'ottenimento di biocombustibili o biosolventi utili in campo chimico. |
Prof. Bensaid |
|
Giovedì 30 novembre |
h 14.00-18.00 |
Apparecchiature dell'industria chimica: separazioni e scambiatori di calore La lezione offre una panoramica essenziale sulle apparecchiature utilizzate nell'industria chimica per separare miscele complesse (mono- e multi-fase) e gestire il trasferimento di calore. La classe esplorerà le principali tecnologie adoperate, come distillatori e colonne di assorbimento, approfondendo i principi primi che ne determinano il funzionamento. Inoltre, verrà approfondito l'utilizzo degli scambiatori di calore per il controllo delle temperature e l'efficientamento energetico dei processi chimici. |
Prof. Pipitone |
|
Martedì 5 dicembre |
h 14.00-18.00 |
Case study 2: sintesi del metanolo e derivati da CO2 La CO2 può essere recuperate da diverse fonti (biogeniche e non) quali gli impianti di biogagas, i fumi di combustione, ed altre sorgenti emissive. La produzione di idrogeno rinnovabile può convertire la CO2 a prodotti analoghi a quelli di raffineria e della chimica, ma con una natura rinnovabile. Verranno studiati i processi di conversione della CO2 ed individuati i contesti di maggiore interesse in campo applicativo. |
Prof. Bensaid |
|
Giovedì 7 dicembre |
h 14.00-18.00 |
Apparecchiature dell'industria chimica: reattori chimici Scopo della lezione è la descrizione delle principali tipologie di reattori chimici utilizzati nell'industria di processo. Verranno definite le caratteristiche peculiari che ne definiscono il campo di utilizzo, in aggiunta alla valutazione dei fondamenti della cinetica chimica per comprenderne i meccanismi e massimizzarne la resa nei prodotti desiderati |
Prof. Pipitone |
|
Martedì 12 dicembre |
h 14.00-18.00 |
Case study 3: sintesi di jet fuel da oli di scarto L'introduzione di combustibili rinnovabili per applicazioni aeronautiche sono attualmente di grande interesse. Gli oli vegetali, in particolare quelli esausti, possono costituire una fonte rilevante in tal senso se valorizzati portandoli ad avere le caratteristiche richieste da un kerosene per aviazione. |
Prof. Bensaid |
|
Giovedì 14 dicembre |
h 14.00-18.00 |
Criteri di valutazione della sostenibilità La lezione si concentra sull'importanza di considerare gli aspetti ambientali e energetici nello sviluppo dei processi industriali (mentre gli aspetti economici verranno approfonditi in una lezione ad hoc). La classe acquisirà conoscenze su come valutare quantitativamente indicatori come l'impatto ambientale attraverso i fondamenti dell'analisi LCA e l'efficienza energetica, insieme all'applicazione dei principi della green chemistry. |
Prof. Pipitone |
|
Martedì 19 dicembre |
h 14.00-18.00 |
Case study 4: produzione di idrogeno da pirolisi del biometano Il metano è parte integrante dell'infrastruttura energetica della società. L'utilizzo di biometano è una fonte rinnovabile perfettamente compatibile con questa infrastruttura. La richiesta di idrogeno da altre fonti rispetto all'utilizzo di energia elettrica può essere soddisfatta attraverso la pirolisi del (bio)metano ottenendo un co-prodotto carbonioso solido, quindi non sottoforma di CO2 gassosa. |
Prof. Bensaid |
|
Giovedì 21 dicembre |
h 14.00-16.00 |
Valutazione economica La lezione fornisce gli strumenti e le metodologie per valutare l'aspetto finanziario dei processi industriali e dei progetti chimici. La classe apprenderà come calcolare costi (di capitale e operativi), ricavi, flussi di cassa e a utilizzare metriche per prendere decisioni informate sull'investimento in nuovi progetti. La conoscenza di questi principi consente dunque che le decisioni nell'industria chimica siano sostenibili non solo dal punto di vista tecnico ma anche economico, contribuendo alla gestione efficace delle risorse finanziarie aziendali. |
Prof. Pipitone |
|
Giovedì 21 dicembre |
h 16.00-18.00 |
Aspetti comparativi con i processi convenzionali I processi descritti verranno confrontati in termini di efficienze di conversione e di sostenibilità rispetto allo stato dell'arte e ne verranno individuati i possibili sviluppi futuri per accelerarne la penetrazione nella società. |
Prof. Bensaid |
This course is part of the project NODES which has received funding from the MUR – M4C2 1.5 of PNRR with grant agreement no. ECS00000036
Il corso è progettato nell'ambito del catalogo di offerta "Lifelong Learning Initiatives" del Progetto PNRR dell’Ecosistema dell'Innovazione "NODES - Nord Ovest Digitale E Sostenibile”, in particolare per le tematiche Green technologies and sustainable industries, Spoke 2, coordinato dall'Università di Torino coordinato dal Politecnico di Torino. Il progetto è finanziato tramite fondi PNRR.