CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Comprendere i concetti di criticità per un dato elemento o materiale, conoscere quali materiali sono ritenuti comunemente critici, comprendere quali sono le strategie per mitigarne la criticità. CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE APPLICATE: Saper riconoscere un materiale critico, o stabilirne il grado di criticità in base a diversi parametri. Saper giudicare la migliore strategia per mitigarne la criticità, e saperla quindi applicare, anche utilizzando appositi strumenti software. AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Saper giudicare se un materiale o elemento chimico sia critico o no. Saper giudicare se possa esserne mitigata la criticità e come. ABILITA’ COMUNICATIVE: Attraverso la discussione di alcuni “case studies” a lezione, ed attraverso l’esame di profitto (anche in forma di seminario), si favorisce la capacità di discutere criticamente e presentare i dati da parte dello studente. CAPACITA’ DI APPRENDERE: Le attività individuali quali la ricerca bibliografica, la lettura di “case studies” dalla letteratura scientifica, l’approfondimento individuale e l’utilizzo di software per la sostituzione di materiali critici favoriscono e stimolano la capacità di apprendimento dello studente.

Conoscenze di base in chimica e in scienza dei materiali quale data nei corsi omonimi erogati nei corsi di laurea triennali.

Dopo un’introduzione generale sui materiali critici e strategici, si farà un excursus storico sull’importanza di alcuni materiali in diversi momenti storici, per poi approdare ai materiali oggi, ed alla loro importanza a livello geopolitico, in particolare per i materiali utilizzati per le tecnologie legate alla produzione e stoccaggio di energia. Si passerà quindi a definire cosa si intende per “materiale critico” secondo diversi criteri, includendo considerazioni di carattere etico. Si passeranno quindi in rassegna le strategie più importanti per mitigarne la criticità, focalizzandosi in particolare sul loro riciclo e sulla loro sostituzione con altri materiali a criticità minore. I contenuti dell'insegnamento sono coerenti con gli obiettivi formativi così come riportati nel Regolamento Didattico del Corso di Studi

“Critical Materials” (Ed. S. Erik Offerman), World Scientific, 2019

1. Introduzione generale ai materiali critici 2. Materiali critici e strategici: prospettiva storica, con esempi dal passato remoto e recente 3. Materiali critici oggi: geopolitica ed energia; 3.1 Materiali nelle attuali tecnologie strategiche; 3.2 Materiali, chimica e geopolitica; 3.3. Batterie e magneti: litio e terre rare come elementi critici per la transizione energetica 4. Definire i materiali critici; 4.1 Definire e misurare la criticalità; 4.2. Criticalità e questioni etiche, minerali oggetto di conflitto; 4. Confronto tra diverse modalità di definizione 5. Strategie di mitigazione; 5.1. Introduzione generale alle strategie di mitigazione; definire le strategie di mitigazione; cenni sulle strategie non associate ai materiali;

Lezioni frontali con supporti multimediali (filmati, animazioni e visualizzazione modelli molecolari tridimensionali); discussione aperta di “case studies” tra docenti e studenti.

No

Esame orale, eventualmente in forma di seminario su un argomento prescelto o su un caso di studio. I criteri usati per la valutazione sono la chiarezza dell'esposizione, la correttezza dei concetti, l'accuratezza della terminologia, i collegamenti effettuati tra gli argomenti del corso, il grado di comprensione generale degli argomenti esposti. Il punteggio verrà assegnato coerentemente con i seguenti criteri: -Eccellente (30 -30 e lode): ottima conoscenza delle materie prime critiche, ottima proprietà di linguaggio, ottima capacità analitica sulla criticità; lo/la studente/essa è in grado di applicare brillantemente le conoscenze teoriche a casi concreti di problemi riguardanti la criticità delle materie prime. -Molto buono (27 -29): buona conoscenza delle materie prime critiche, notevole proprietà di linguaggio, buona capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare correttamente le conoscenze teoriche a casi concretidi problemi riguardanti la criticità delle materie prime. -Buono (24-26): buona conoscenzadelle materie prime critiche, discreta proprietà di linguaggio; lo/la studente/essa mostra una adeguata capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti di problemi riguardanti la criticità delle materie prime. -Soddisfacente (21-23): lo/la studente/essa non mostra piena padronanza degli argomenti principali dell'insegnamento, pur possedendone le conoscenze fondamentali; mostra comunque soddisfacente proprietà di linguaggio e sufficiente capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti di problemi riguardanti la criticità delle materie prime. -Sufficiente (18-20): minima conoscenza degli argomenti principali dell'insegnamento e del linguaggio tecnico, limitata capacità di applicare in modo adeguato le conoscenze teoriche a casi concreti di problemi riguardanti la criticità delle materie prime. -Insufficiente (<18): lo/la studente/essa non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti dei diversi argomenti del programma.

Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile