B026850 - ENERGIA E BIOMATERIALI DA PROCESSI MICROBICI

Italiano

Fornire agli studenti (i) conoscenze sui più avanzati processi di produzione ecosostenibile di energia con microrganismi; (ii) conoscenze sui principali processi della microbiologia applicata in ambito ambientale e industriale, con particolare riferimento alla produzione di biopolimeri e di molecole di interesse industriale in processi a basso impatto ambientale; (iii) conoscenze sull’uso dei microrganismi per uso alimentare e mangimistico

Processi biotecnologici di produzione di idrogeno da microrganismi: microrganismi, vie metaboliche, criticità. Biogas da digestione anaerobica di residui di origine agraria: microrganismi produttori, substrati e processi in uso. Bioetanolo dalla fermentazione di residui vegetali. Biodiesel da microalghe: processi e criticità. Elettrolisi microbica. Biopolimeri da microrganismi (polisaccaridi, poliesteri). Molecole di interesse industriale , mangimi e nuovi alimenti da microrganismi.

Nessuno

Lezioni frontali, seminari di esperti, gruppi di discussione su tematiche assegnate dal Docente, attività in laboratorio, visite didattiche a impianti industriali

Esame orale, partecipazione attiva ai gruppi di discussione con relazione finale. Le domande saranno formulate in maniera da verificare che lo studente, oltre ad aver acquisito conoscenze specifiche, abbia acquisito la capacità di elaborare e correlare le tematiche affrontate durante il corso.

Processi biotecnologici di produzione di idrogeno: microrganismi produttori e loro vie metaboliche; sistemi microbici combinati e aspetti termodinamici della produzione di idrogeno da residui agroalimentari e scarti industriali; impianti di produzione industriale e criticità del processo.
Biogas da digestione anaerobica di residui di origine agroindustriale: fasi della digestione anaerobica e microrganismi coinvolti; vie metaboliche dei microrganismi coinvolti, substrati utilizzati e qualità del biogas prodotto; impianti di digestione anaerobica; criticità del processo.
Bioetanolo dalla fermentazione di residui vegetali: microrganismi e loro vie metaboliche; substrati di origine vegetale utilizzati, pretrattamenti dei substrati. Produzione di butanolo e isopropanolo dalle fermentazioni microbiche.
Microalghe come fonte di olio per la produzione di biodiesel: organismi utilizzati e loro vie metaboliche; accumulo intracellulare di olio e processi di estrazione; transmetilazione per la produzione di biodiesel da olio; dispositivi di coltura di microalghe.. Analisi energetica ed economica.
Elettrolisi microbica: tipologie e principio di funzionamento delle celle elettrolitiche microbiche. Microrganismi utilizzati e criticità del processo.
Polisaccaridi microbici di interesse industriale: tipologie di polimeri e loro impiego industriale; microrganismi produttori e vie metaboliche di biosintesi dei polisaccaridi.
Poliesteri di origine microbica: prodotti di origine diretta (poliidrossialcanoati) e indiretta (polilattati). Microrganismi produttori e loro vie metaboliche. Produzione industriale dei poliesteri e dei polilattati e loro applicazioni. Concetto di bioraffineria: come ottenere più prodotti di interesse industriale da biomasse microbiche.
Molecole di interesse industriale (pigmenti, acidi grassi polinsaturi, molecole bioattive), mangimi e nuovi alimenti da microalghe: organismi utilizzati e loro vie metaboliche; applicazioni dei prodotti ottenuti e processi di produzione industriale.

B. Biavati, C. Sorlini “Microbiologia agro ambientale, Casa Editrice Ambrosiana, 2008
P.C. Hallenbeck (Ed) “Microbial technologies in advanced biofuels production”, Springer Science, 2012
Rassegne e articoli scientifici forniti dal Docente da riviste specializzate del settore su argomenti del programma

Nessuna