Biotecnologie vegetali - BIOCOMBUSTIBILI (2010/2011)

Codice insegnamento
4S02777
Docente
Roberto Bassi
crediti
3
Settore disciplinare
AGR/07 - GENETICA AGRARIA
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
I semestre dal 4-ott-2010 al 31-gen-2011.

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Orario lezioni

Obiettivi formativi

Il modulo bio-combustibili ha come scopo di fornire basi sulla definizione e caratteristiche dei combustibili di diversa provenienza e destinazione d’uso. Fra questi vengono particolarmente curati i bio-combustibili bioetanolo, biodiesel e bio-idrogeno e le implicazioni del loro uso per l’ambiente, i processi produttivi e l’autotrazione. Per ognuno di questi vengono definite le modalità di produzioni esistenti al momento su base industriale e le procedure bio-tecnologiche in corso di definizione per il miglioramento di questi processi, prendendo in considerazione le piante agrarie che condividono porzioni di filiera produttiva con i procedimenti per la produzione di derrate alimentari ( bio-combustibili di prima generazione). In seguito vendono considerate sorgenti alternative di biomasse che non competono o dipendono in misura minore dalla filiera alimentare. Fra queste vengono studiate in particolare le alghe unicellulari e le procedure per il miglioramento della biomassa algale per via genetica classica e attraverso la tecnologia del DNA ricombinante al fine di definire una filiera produttiva per i combustibili economicamente sostenibile e a basso impatto ambientale.

Programma

1) definizione di bio-combustibili e degli organismi/substrati di origine, con particolare riferimento a Bio-gas, bio-diesel, bio-idrogeno.
2) Procedure industriali di conversione della biomassa in bio-combustibile e
legislazione in materia di biocombustibili (per autotrazione e non).Scenario attuale di impiego.
3) Bilancio energetico del processo foto sintetico e delle fermentazioni: limiti massimi alla produzione autotrofa. Efficienza di conversione. Produzione di energia elettrica e di combustibili liquidi. Comparazione con la produzione fotovoltaica.
4) Piante terrestri come produttori autotrofi di bio-combustibili. Stato attuale e prospettive della selezione genetica e dell’ingegnerizzazione degli organismi erbacei e forestali.
5) Alghe unicellulari e microalghe: produzione autotrofa e mixotrofa.
6) Biodiesel da alghe
7) Bio-idrogeno da alghe e da sistemi misti con biocenosi batteriche.
8) Le Alghe unicellulari come sistema modello per l’ingegneria genetica.
9) Crescita di alghe in fotobio-reattori. Vantaggi e svantaggi delle diverse architetture e limitazioni conseguenti della produttività
10) Alghe come fissatori della CO2 atmosferica: costo della fissazione in confronto al confinamento fisico ed altre soluzioni industriali.
11) Ingegneria metabolica: A) sistemi di raccolta della luce.
12) Ingegneria metabolica: B) metabolismo dei lipidi.
13) Ingegneria metabolica: C) trasporto degli elettroni e idrogenasi.

Modalità d'esame

Modalita d'esame
L’esame sarà organizzato in due parti.
a) Fra una scelta di articoli forniti dal docente ogni candidato dovrà sceglierne uno di suo interesse e dare una breve presentazione sulla base di diapositive preparate allo scopo.
b) I candidati che risulteranno sufficienti alla prova precedente discuteranno con il docente alcuni aspetti di interesse. Il candidato potrà di preparare un argomento di sua scelta tra i capitoli del programma del corso da esporre all’orale.