Il modulo di "Processi chimici sostenibili" copre un campo emergente dell'ingegneria chimica moderna, centrato sulla revisione critica ed innovativa della chimica industriale al fine non tanto di ridurre l'impatto sulla salute umana e sull'ambiente dei prodotti e processi, quanto piuttosto di "ripensare" al processo e alla tecnologia perché sia intrinsecamente sostenibile. Il modulo mira inoltre a dare una panoramica sui processi più innovativi della chimica, soprattutto a fini energetici e intende fornire linee guida e tools scientifici per misurare e incrementare la "sostenibilità" di un processo o di un prodotto.
Il modulo di "Progettazione di processi innovativi" si propone lo studio completo di un caso, con una esercitazione progettuale da condurre in gruppo, solitamente con il contributo di qualificati professionisti.

L'insegnamento si propone di sviluppare la capacità di sintesi delle conoscenze acquisite, di utilizzo di informazioni sperimentali, la capacità di assumere decisioni progettuali.

Modulo di "Processi chimici sostenibili" 
L’industria chimica. L’era del petrolio (risorse, sfruttamento, problematiche). L’età della Sostenibilità.
Materie prime ed energia. Biomasse come alternativa ai combustibili fossili. Composizione chimica dei combustibili tradizionali e delle biomasse. Sfruttamento delle risorse ai fini energetici o per l’ottenimento di prodotti chimici. La chimica di base. Produzione dei "Fine Chemicals". Miglioramento ed innovazione di un processo chimico: considerazioni economiche ed ambientali. Green chemistry. Enunciazione dei 12 principi della Chimica Verde. Analisi di processi industriali e dei possibili interventi innovativi. Strumenti della Chimica Verde: materiali di partenza alternativi; reagenti, solventi, prodotti e catalizzatori alternativi. Ruolo della catalisi. I principi della biocatalisi e le sue applicazioni nella sintesi di biocombustibili, l'intensificazione di processo ai fini della riduzione dei consumi energetici, di materiali e di spazio.
Esempi di applicazioni industriali di processi sostenibili: bioraffineria. Conversione di biomasse, bioetanolo, bio-olio; biodiesel e biogas. Soluzioni tradizionali e processi innovativi.
Principi della tecnologia di fermentazione. Metodologia di operatività; tipologia reattoristica; sterilizzazione. Lieviti.
Analisi di ciclo vita e criteri tecnico-economici per la corretta analisi di fattibilità di processi innovativi. Il bilancio di energia sull’intero ciclo di produzione di energia da biomasse (LCA).
Esercitazioni: Bilanci di materia e di energia sugli schemi di processo.LCA di prodotti e/o processi: case studies di problematiche peculiari in ambito energetico nello sfruttamento di risorse rinnovabili. Valutazioni quantitative.

Modulo di "Progettazione di processi innovativi"
L'attività progettuale si applica alla definizione di un processo innovativo, le cui fasi sono: 
- ricerca e valutazione di dati (brevetti, letteratura scientifica); 
- prove di principio per ricavare dati sperimentali da utilizzare nella successiva fase progettuale; 
- schema a blocchi (progettazione concettuale); 
- PFD e ingegneria di base (bilanci di proprietà, dimensionamento apparecchiature); 
- ingegneria di processo (schema di controllo, valutazioni di affidabilità, fogli specifica, manuale operativo). 
Il lavoro di gruppo è condotto in maniera strutturata e caratterizzato da scadenze intermedie durante il corso, con una suddivisione di compiti e responsabilità tra i membri del gruppo stesso.

riferimenti bibliografici
' Tracy C. Williamson, Green Chemistry: Frontiers in Benign Chemical Synthesies and Processes by Paul Anastas Ed, October 1998, Oxford University Press, ISBN: 019850170
' John C. Warner, Green Chemisry: Theory and Practice, Paul Anastas Ed., Oxford University Press, 2000, ISBN: 0198606988
' Stephen C., Garrett R.L., Designing safer chemicals: green Chemistry for Pollution Prevention, American Chemical Society, Washington D.C., 1996, ISBN 0-8412-3443-4
' Tundo P., Anastas P.T., Green chemistry: challenging perspectives, Oxford University Press, 2000, ISBN 0-19-850455-1
' E.S. Stevens, Green Plastics: An Introduction to the New Science of Biodegradable Plastics.
' Wool R., Sun X.-S., Biobased Polymers and Composites, Elsevier, August 2005, ISBN 0127639527

Per quanto riguarda il modulo di "Processi Chimici Sostenibili" la verifica è costituita da una prova scritta volta a accertare la comprensione dei fondamenti chimici e fisici della materia e la capacità di applicare le conoscenze acquisite. Per il modulo di "Progettazione di processi innovativi" viene invece valutata la relazione di progetto preparata dagli studenti, tenendo conto della qualità dell'elaborato e della bontà delle scelte progettuali adottate.