- Oggetto:
- Oggetto:
Materiali per l'energia con laboratorio
- Oggetto:
MATERIALS FOR ENERGY WITH LABORATORY
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- MFN1258
- Docenti
- Silvia Bordiga (Titolare)
Francesca Carla Bonino (Titolare)
Matteo Signorile (Titolare) - Corso di studio
- Scienza e Tecnologia dei Materiali [008716]
- Anno
- 3° anno
- Periodo
- Primo semestre
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6 (4 CFU lezione frontale + 2 CFU laboratorio)
- SSD attività didattica
- CHIM/02 - chimica fisica
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Frequenza alle lezioni facoltativa. Frequenza al laboratorio obbligatoria
- Tipologia esame
- Orale
- Prerequisiti
- Conoscenze base di Chimica Generale, Chimica dei Materiali, Cristallografia, Chimica Fisica I e II.
Basic knowledge of Chemistry, Chemistry of materials, Crystallography, Physical Chemistry I and II. - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'insegnamento prevede di introdurre le principali fonti energetiche ed alcune tipologie di materiali sviluppati per la produzione, conversione, immagazzinamento, trasporto di energia. Verranno apprese le caratteristiche dei materiali che possono contribuire ad usare meglio le risorse energetiche non rinnovabili (carbone, petrolio, gas naturale) e le tipologie di materiali utili per “mitigare” l’impatto ambientale degli inquinanti prodotti. Verranno acquisite competenze sui materiali per il fotovoltaico, i materiali per la produzione e stoccaggio di idrogeno, i sistemi in fase di studio per la riconversione dell’anidride carbonica.
The class illustrates the principal energetic sources and some categories of materials developed to produce, convert, store and transport energy. The student will learn the characteristic of the materials that can contribute to use better the resources not renewable (carbon, oil and natural gas) and materials useful to “mitigate” environment impact of pollutants. The student will learn about photovoltaic; materials for hydrogen production and storage, system under study developed to convert CO2.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
- Conoscenza e comprensione: si acquisiranno conoscenze approfondite su una vasta gamma di materiali, inclusi materiali sintetici cristallini e disordinati. Si sarà in grado di comprendere le caratteristiche e le proprietà di materiali specifici come materiali ossidici, metalli, materiali ibridi organici ed inorganici, e polimeri funzionalizzati. Inoltre, si avrà una conoscenza delle fonti energetiche principali, distinguendo tra fonti rinnovabili e fonti non rinnovabili.
- Applicazione delle conoscenze: si sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per valutare e selezionare materiali per l'energia, sia per la produzione che per lo stoccaggio. Si sarà in grado di comprendere come i materiali possono contribuire a un uso più efficiente delle risorse energetiche non rinnovabili e a mitigare l'impatto ambientale degli inquinanti prodotti. In particolare, si acquisiranno competenze specifiche sui materiali per il fotovoltaico, la produzione e lo stoccaggio di idrogeno e la riconversione dell'anidride carbonica.
- Capacità di apprendimento: si svilupperà la capacità di apprendere in modo continuo e di tenersi aggiornati sulle nuove scoperte e sviluppi nel campo dei materiali per l'energia. Si sarà in grado di applicare le conoscenze in contesti in evoluzione e di adattarsi alle nuove tecnologie e alle sfide emergenti.
- Competenze trasversali: durante il corso, si svilupperanno competenze trasversali come il pensiero critico, la risoluzione dei problemi e l'analisi dei dati nel contesto dei materiali per l'energia. Si sarà in grado di valutare le prestazioni dei materiali, di identificare possibili miglioramenti e di considerare gli aspetti economici e ambientali legati alla produzione e all'utilizzo di tali materiali.
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Knowledge and understanding: students will acquire in-depth knowledge of a wide range of materials, including synthetic materials that are both crystalline and disordered. They will be able to understand the characteristics and properties of specific materials such as oxide materials, metals, organic and inorganic hybrid materials, and functionalized polymers. Additionally, they will gain basic knowledge of the main energy sources, distinguishing between renewable and non-renewable sources.
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Application of knowledge: students will be able to apply the acquired knowledge to evaluate and select materials for energy production and storage. They will understand how materials can contribute to a more efficient use of non-renewable energy resources and mitigate the environmental impact of pollutants. Specifically, they will acquire specific skills regarding materials for photovoltaics, hydrogen production and storage, and carbon dioxide conversion.
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Learning skills: students will develop the ability to learn continuously and stay updated on new discoveries and developments in the field of energy materials. They will be able to apply their knowledge in evolving contexts and adapt to new technologies and emerging challenges.
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Transversal skills: during the course, students will develop transversal skills such as critical thinking, problem-solving, and data analysis within the context of energy materials. They will be able to assess material performance, identify potential improvements, and consider the economic and environmental aspects related to the production and use of such materials.
- Oggetto:
Programma
L'adeguamento del sistema energetico verso la riduzione della dipendenza dai combustibili fossili e la riduzione del loro impatto sul clima, l’ambiente e la salute è la sfida cruciale dei nostri tempi. In questo ambito i materiali costituiscono un aspetto cruciale e possono contribuire migliorando l'efficienza energetica della produzione industriale e offrendo soluzioni per le emissioni. L'insegnamento prevede una prima parte introduttiva relativa alla descrizione delle principali fonti energetiche e delle relative tecnologie, per poi dedicarsi alla descrizione di alcune tipologie di materiali sviluppati per la produzione, conversione, immagazzinamento, trasporto di energia. Gli aspetti relativi all'energia nucleare verranno trattati interattivamente con un esercizio in aula. Nell’ambito delle fonti energetiche convenzionali, si tratteranno i materiali che possono contribuire ad usare meglio le risorse energetiche non rinnovabili (carbone, petrolio, gas naturale) ed i materiali utili per “mitigare” l’impatto ambientale degli inquinanti prodotti. Per quanto riguarda le fonti energetiche rinnovabili, l’attenzione sarà rivolta ai materiali per il fotovoltaico, ai materiali per la produzione e stoccaggio di idrogeno, ai materiali per la riconversione dell’anidride carbonica. L'insegnamento prevede anche un laboratorio che avrà lo scopo di far conoscere alcuni strumenti di indagine essenziali per la progettazione e lo studio di materiali innovativi in questo settore.
The adjustment of the energy system to reduce dependence on fossil fuels and reducing their impact on climate, environment and health is the key challenge of our times. In this context, the materials are crucial and can contribute to improving energy efficiency in industrial production and offering solutions for emissions. The course includes an introduction on the first description of the main energy sources and technologies, and later it is dedicated to the description of some types of materials developed for the production, conversion, storage, transport of energy. Nuclear energy will be treated through an interactive exercise during. In the context of conventional energy sources, we will discuss the materials that can help in making a better use of non-renewable energy resources (coal, oil, natural gas) and the materials used to "mitigate" the impact of environmental pollutants. With regard to renewable energy sources, attention will be given to materials for photovoltaics, materials for the production and storage of hydrogen, materials for the conversion of carbon dioxide. The course also provides a laboratory, aimed at making students aware of some essential research tools for the design and study of new materials in this area.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Tipologia Insegnamento
L’insegnamento si svolgerà in parte in aula, con lezioni frontali: 4 CFU per un totale di 32 ore; ed in parte in laboratorio: 2 CFU, per un totale di 32 ore.
Frequenza
La frequenza alle lezioni non è obbligatoria. La frequenza ai corsi di laboratorio è obbligatoria e non può essere inferiore al 70% delle ore previste.
Le lezioni frontali sono erogate in presenza.
Il laboratorio è erogato in presenza.
Verrà messo a disposizione il seguente materiale didattico:
- le diapositive utilizzate a lezione.
Lessons :32 hours (4 CFU)
Laboratory: 32 hours (2 CFU)
The attendance at the lessons is not compulsory. The attendance at the laboratory is compulsory and cannot be less than 70% of the total.
The frontal lectures are delivered in presence.
The laboratory is delivered in presence.
The following didactic material will be made available to students:
- slides used during the lessons.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Orale. Domande sia sugli argomenti svolti a lezione che sui risultati ottenuti in laboratorio (disussione dei dati rielaborati). Voto espresso in trentesimi.
Oral concerning subjects treated during lessons and laboratory (discussion on revised data). Mark expressed in thirtieths.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Energia per l’astronave Terra
- Anno pubblicazione:
- 2011
- Editore:
- Zanichelli
- Autore:
- Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Altro
- Titolo:
- Appunti de* docenti.
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
Note
Gli/le studenti/esse con DSA o disabilità, sono pregati di prendere visione delle modalità di supporto (https://www.unito.it/servizi/
lo-studio/studenti-e- studentesse-con-disabilita e di accoglienza (https://www.unito.it/ accoglienza-studenti-con- disabilita-e-dsa) di Ateneo, ed in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame (https://www.unito.it/servizi/ lo-studio/studenti-e- studentesse-con-disturbi- specifici-di-apprendimento- dsa/supporto). The students with special needs and disabilities may find information on the follow website:- Oggetto:
Orario lezioni
Lezioni: dal 01/10/2020 al 22/01/2021
Nota: Per l'orario dettagliato delle lezioni consultare la pagina "Orario Lezioni"
http://stmateriali.campusnet.unito.it/do/lezioni.pl- Registrazione
- Aperta
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