Moduli caratterizzanti indirizzo STS

Bio-economia e chimica verde

Responsabili di modulo Chiara Lambruschini e Lisa Moni – DCCI

Titolo lezioneRelatore e affiliazioneData e ora
Chimica sostenibilePaola Galletti
Università di Bologna, Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician"
18 aprile 2020
ore 9:00 - 13:00
ABSTRACT
In questa presentazione verranno illustrati i concetti generali della chimica verde (o sostenibile) soffermandosi in particolare su alcuni esempi di approcci green per l'estrazione e la valorizzazione di risorse rinnovabili dal mondo industriale ed accademico.
Le risorse rinnovabili sono state usate per vari scopi per secoli ma negli ultimi cent’anni è stata la petrolchimica a fornire la maggioranza dei carburanti, plastiche e composti chimici. Il crescente impatto ambientale e l’inevitabile futuro esaurimento delle fonti fossili rende ora necessario una sorta di ritorno al passato sviluppando al contempo nuove tecnologie e processi che rendano l’uso delle risorse alternative realmente sostenibile ed ambientalmente compatibile. All’interno delle risorse rinnovabili le biomasse occupano un posto particolare, sono infatti l'unica fonte rinnovabile di atomi di carbonio e possono essere utilizzate, oltre che per la generazione di elettricità e calore, anche per la produzione di combustibili liquidi e sostanze chimiche.
Il ruolo della chimica e della chimica sostenibile in particolare è centrale in questo processo, poiché sebbene rinnovabili, le biomasse sono una risorsa a volte scarsa e limitata, soprattutto quando prodotte in modo sostenibile ed è importante utilizzarle nel modo più efficiente.
Lo sbilancio dell'anidride carbonica: come uscirneLuca Banfi
Università di Genova
2 maggio 2020
ore 9:00 - 13:00
ABSTRACT
Negli ultimi 100 anni l'anidride carbonica emessa per cause antropiche è stata costantemente maggiore di quella assorbita dal pianeta. Ciò ha generato uno sbilancio che ha portato la percentuale di CO2 nell'atmosfera a valori mai toccati negli ultimi 800.000 anni. Il riscaldamento globale è solo una delle conseguenze di questo sbilancio, che potrebbe avere un impatto imprevedibile sugli ecosistemi terrestri e marini. La lezione parlerà dei gas serra, spiegando la correlazione tra sbilancio della CO2 e riscaldamento globale, dimostrerà che lo sbilancio è di origine antropica e discuterà le non facili problematiche scientifiche, tecnologiche, ambientali, sociali e politiche che devono essere superate per poter risolvere il problema. Si discuterà quindi di energia rinnovabile, e sulla possibilità di produrre energia rinnovabile con le biomasse, evidenziando i limiti ambientali ed etici connessi con questo approccio. L'intento della lezione è fare capire che non esistono mai soluzioni senza effetti collaterali e che pertanto è necessario affrontare le scelte politiche con un'ottica scientifica del rapporto costi/benefici.
Le biomasse sono però destinate anche diventare una nuova fonte di materie prime organiche per l'industria chimica, in alternativa alla fonte tradizionale (il petrolio). Anche questo approccio è importante per mitigare lo sbilancio di CO2, visto che ogni sostanza organica, alla fine del suo ciclo di vita, si converte in CO2. A tale scopo, occorre creare una chimica organica del tutto nuova, che può portare non solo a sintetizzare vecchi prodotti da fonti nuove, ma anche a scoprire nuovi prodotti meno tossici e pericolosi e più biodegradabili. Questa è un'occasione per mettere a punto anche processi chimici più sostenibili. Verranno pertanto anche discussi i principi della chimica verde, con esempi storici di "cattive pratiche" e di "buone pratiche". Si discuterà anche del ciclo della plastica, un materiale per molti aspetti insostituibile, ma che può creare, se non impiegato in un'ottica di economia circolare, notevoli problemi ambientali. Infine, si parlerà dell'impatto potenziale delle cosiddette "biotecnologie bianche" e di un approccio orientato alla diversità alla sintesi di sostanze "natural-like".
BioplasticheTiziana Milizia
Novamont
23 maggio 2020
ore 9:00 - 13:00
ABSTRACT
L’attuale periodo storico è caratterizzato da una serie di sfide importantissime, che la nostra società è tenuta ad affrontare: aumento della popolazione (con conseguenze legate alla sicurezza alimentare e all’occupazione, all’emergere di instabilità politica, etc.), smaltimento dei rifiuti, inquinamento e cambiamento climatico. Sfide importanti e collegate tra loro, che hanno effetti anche su altre tematiche fondamentali per la vita sul pianeta, come la perdita di biodiversità, la degradazione del suolo e la desertificazione. Il modello di sviluppo tradizionale, ossia quello lineare, che parte dalla materia prima e, dopo la produzione di beni e il loro utilizzo, produce grandi quantità di scarti ed ingenti costi economici, ambientali e sociali, non solo non è non è stato in grado di dare una risposta a queste sfide, ma ne è spesso la causa nonché un fattore peggiorativo dello stato attuale dell’ecosistema e dell’economia.
Per trovare una soluzione a questi problemi è quindi necessario un cambiamento del paradigma economico, che consenta di passare dal modello lineare attuale a quello dell’economia circolare. Un esempio rilevante in questo senso è rappresentato dalla bioeconomia.
La bioeconomia è definita dalla Commissione Europea come un'economia che usa le risorse biologiche rinnovabili, provenienti dalla terra e dal mare, così come i rifiuti, come input per la produzione energetica, industriale, alimentare e mangimistica1. La bioeconomia rappresenta l’innovazione fondamentale per realizzare la transizione da una produzione industriale basata sull’uso di risorse fossili a quella basata sull’utilizzo di fonti rinnovabili: è quindi la componente rinnovabile dell’economia circolare, che più propriamente potremmo chiamare bioeconomia circolare.

Gestione sostenibile della risorsa idrica

Responsabile di modulo Ilaria Gnecco – DICCA