Produzione economicamente sostenibile di biocombustibili a basso impatto ambientale da microalghe, sfruttando nuove soluzioni tecnologiche.
Il progetto
Nell'ambito del triennio di chimica le tematiche ambientali rivestono un ruolo fondamentale. Ai ragazzi è stato posto un problema da risolvere per poter contribuire in modo concreto alla salvaguardia ambientale: individuare un metodo di produzione di biocarburante da fonti rinnovabili, sostenibile sia dal punto di vista ambientale che economico per sostituire i combustibili fossili.
I ragazzi, consapevoli dei problemi ambientali del proprio territorio: uso di reflui zootecnici e impianti petrolchimici, hanno individuato la possibile soluzione attraverso lo studio di una fitodepurazione algale e una successive produzione di biocarburanti:le microalghe scelte sono infatti in grado di fornire una grande quantità di biomassa, convertibile in energia grazie all’olio contenuto al loro interno, depurando i reflui.
Fasi e sviluppo
1. Inquadramento generale del problema
2. Studio di casi, ricerca bibliografica, selezione di fonti e materiali adeguati. Sintesi. Confronto.
3. Ricerca e realizzaione di nuove soluzioni:
prove sperimentali: scelta dei ceppi algali idonei e coltivazione di alghe, analisi chimiche su campioni reali, rilevazione e ottimizzazione dei parametri (temperatura, pH, parametri relativi alla funzionalità di impianti)
progettazione e realizzazione prototipo: gli studenti hanno progettato e realizzato un fotobioreattore per la coltivazione di microalghe .
Il progetto è stato realizzato attraverso l'esperienza di impresa formativa simulata: finita la prima fase gli studenti sono stati divisi in gruppi corrispondenti ai vari settori di un'azienda simulata, secondo un preciso organigramma. Ogni gruppo ha svolto compiti definiti legati alla specificità del proprio settore, cooperando con le altre unità. Il progetto prosegue a scuola attraverso il coinvolgimento di nuove classi entranti e potrebbe proseguire all'esterno attraverso la creazione di una start-up innovativa ad opera di alcuni studenti neodiplomati proseguono nello studio della tematica.
Obiettivi specifici
scientifici: individuare una soluzione alternativa all'utilizzo dei combustibili fossili e realizzare un progetto/prototipo/impianto pilota per la produzione di biocombustibili di seconda generazione attraverso soluzioni tecnologiche innovative (utilizzo di sistemi di controllo automatici, scheda Arduino)
didattici: avvicinare gli studenti al mondo dei green jobs attraverso lo sviluppo del pensiero creativo e innovativo per la soluzione di problemi reali in ambito ambientale, energetico e delle tecnologie innovative, sviluppando le idee di imprenditorialità, del fare “impresa didattica” e della ricerca attiva di soluzioni, di esperienze formative e lavorative nell'ambito della green economy. I percorsi intendono attivare le risorse personali degli studenti, far loro acquisire competenze tecniche e di cittadinanza, senso di responsabilità e di collaborazione che permettano loro di operare in modo consapevole e costruttivo nelle loro future attività.
Mezzi utilizzati
Metodologie didattiche: lavoro cooperativo, problem-solving, valorizzazione delle capacità e delle competenze specifiche dei singoli studenti, inclusione.
Soluzioni tecnologiche e sperimentazione: utilizzo delle nuove tecnologie per la didattica (LIM, PC o tablet e connessione internet per ogni studente), utilizzo degli strumenti propri della ricerca scientifica (banche dati, riviste scientifiche di settore e librerie on line, esperienze e prove di laboratorio, prove sulla coltivazione di microalghe, utilizzo di una scheda ARDUINO, di led e led light-pipe per la costruzione del prototipo, know-how e strumentazione di laboratorio delle aziende che supportano l'esperienza didattica.
Durante lo svolgimento e la realizzazione interagiscono i seguenti utenti:
studenti di istituto superiore, (in media una classe di 25 studenti che studiano, elaborano e risolvono il problema posto)
aziende del settore ambientale (in media due esperti di settore che studiano l'applicabilità in base alle normative vigenti)
aziende di produzione di energia da fonti rinnovabili (in media due esperti di settore che studiano l'applicabilità operativa su impianti già esistenti e funzionanti)
laboratori di analisi (due persone che indirizzano glistudenti sui possibili controlli ed eseguono le analisi proposte)
Format e metodologie didattiche utilizzate, motivazione e inclusione degli studenti,procedure operative, soluzioni tecnologiche, ricerca di soluzioni scientifiche e tecnologiche concretamente realizzabili
Versione stampabile
PDF version