Biotecnologie vegetali - BIOENERGIA E BIOCOMBUSTIBILI (2019/2020)

Codice insegnamento
4S02777
Docente
Roberto Bassi
crediti
3
Settore disciplinare
AGR/07 - GENETICA AGRARIA
Lingua di erogazione
Italiano
Sede
VERONA
Periodo
I semestre dal 1-ott-2019 al 31-gen-2020.

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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, biogas, 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 (seconda generazione). Fra queste vengono studiate in particolare le alghe unicellulari, a cui viene dedicata uno spazio apposito per illustrarne le caratteristiche, bio-diversità e genetica, e le procedure per il miglioramento della biomassa algale per via genetica classica (Terza generazione) e attraverso la tecnologia del DNA ricombinante al fine di definire una filiera produttiva per i combustibili economicamente sostenibile e a basso impatto ambientale (quarta generazione).

Programma

1) definition of biofuels, biomass of origin. Bio-gas, bio-ethanol, bio-diesel and bio-hydrogen
2) Present procedures of production and legislation
3) Energy balance of photosynthetic organisms, upper limits of productivity, factors of loss of productivity, comparison with photovoltaaics.
4) Crops as biomass for biofuels. Present state and perspectives for improvement in crops and forst organisms..
5) Unicellular algae: advantages and disadvantages with respect to crops.
6) Biodiesel from algae
7) bio-hydrogen from algae
8) Molecular genetics in unicellular algae model system and productive systems. Procedures limiting engineering of algae.
9) Growth in photobioreactors: different architectures and limits for productivity.
10) Algae as CO2 scavengers.
11) Metabolic engineering: light use efficiency.
12) lipid metabolism
13) electron transport and hydrogenases.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
a cura di Buchanan B.B., Gruissem W., Jones R.L., Zanichelli Editore. “Biochimica e Biologia Molecolare delle Piante”  
Anju Krivov Bioenergy 1st Edition (Edizione 1) 2014 9780124081208
L. Taiz & E. Zeiger Plant Physiology - Third edition (Edizione 3) Sinauer Associates, Inc. 2002 0-87893

Modalità d'esame

a) multiple choice quenstions (up to 27/30)

b) presentation of an article and discussion