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Si è conclusa l’edizione 2010/2011delle Olimpiadi della Scienza - Premio Green Scuola

Quando i giovani diventano amici della chimicaa cura di Pellegrino Conte e Fulvio Zecchini

L’Aula Magna dell’Università di Catania, sede della cerimonia di premiazione.

“Non ci sono molecole cattive, ci sono solo uomini malvagi”. Questa citazione del premio Nobel per la Chimica (1981) Sir Roald Hoffmann, già riportata su Green n. 22, ben rappresenta la filosofia che sta alla base della sesta edizione del concorso per le scuole secondarie di secondo grado - intitolata “Quando la chimica diventa amica dell’ambiente. Presente e futuro dei prodotti chimici puliti” - che si è conclusa con la cerimonia di premiazione tenutasi il 23 gennaio scorso a Catania. Una giornata di festa per studenti e professori di cui vogliamo rendervi conto nelle pagine successive.

Olimpiadi della Scienza Conclusa la 6a edizione

La sesta edizione delle Olimpiadi della Scienza - Premio Green Scuola (anno sco-lastico 2010/2011), intitolata “Quando la chimica diventa amica dell’ambiente - Pre-sente e futuro dei prodotti chimici puliti”, si è conclusa con la bella cerimonia tenu-tasi il 23 gennaio scorso presso l’Aula Ma-gna dell’Università di Catania, gentilmente messa a disposizione dal Magnifico Retto-re, professor Antonino Recca. Il concorso, rivolto alle scuole secondarie di secondo grado, è organizzato annual-mente dal Consorzio Interuniversitario Nazionale “La Chimica per l’Ambiente” (Consorzio INCA, l’ente di ricerca e alta formazione non-profit che rappresenta il nostro editore), in collaborazione con il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca - Dipartimento Istruzio-ne, D.G. per gli Ordinamenti Scolastici e per l’Autonomia Scolastica, con la nostra rivista Green e con la partecipazione del-la SCI, la Società Chimica Italiana. Come per le ultime edizioni, il Presidente della Repubblica, on. Giorgio Napolitano, ha voluto concedere la sua pregevolissima adesione. Il premio è accreditato dal pro-gramma “Io Merito” di Valorizzazione delle Eccellenze scolastiche del Miur, il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca.Di seguito diamo spazio ai protagonisti della cerimonia, per poi proseguire illu-strando brevemente alcuni degli elaborati che, pur non avendo vinto, si sono dimo-strati essere di alta qualità e gradimento da parte della commissione di valutazione. Quest’ultima era formata dai professori Angelo Albini - Università di Pavia (Con-siglio Scientifico del Consorzio INCA; Coordinatore del Gruppo Interdivisionale

di Green Chemistry della SCI), Armando-doriano Bianco - Università “La Sapien-za” di Roma (Comitato Scientifico rivista “Green. La Scienza al Servizio dell’Uomo e dell’Ambiente), Giovanni Sartori - Uni-versità di Parma (Consiglio Scientifico del Consorzio INCA) e Corrado Sarzanini - Università di Torino (Presidente Divisione Ambiente e Beni Culturali della SCI).La graduatoria del concorso è consultabile sul sito della nostra rivista, al link: http://incaweb.org/green/pgsVIed/index.htm

Una giornata di festaSono le 11.00 del 23 gennaio 2012, a Cata-nia la giornata è soleggiata, quasi primave-rile. Un centinaio persone, gli studenti au-tori degli elaborati premiati - accompagnati da compagni e familiari e dai docenti che hanno coordinato i progetti -, assiepano l’Aula Magna dell’Università di Catania. Cominciano i lavori della cerimonia, pre-sieduti dal professor Leonardo Palmisano dell’Università di Palermo, vicepresidente del Consorzio INCA. Dopo i saluti di rito, egli spiega lo scopo del concorso: una sana competizione scolastica che intende au-mentare la consapevolezza dei giovani in merito al ruolo fondamentale che la scienza ha nella tutela della salute e dell’ambiente; sottolineando nel contempo l’importan-za della ricerca e della collaborazione tra scuola e università. Poi il vicepresidente descrive brevemente INCA e gli altri enti organizzatori del concorso, portando i sa-luti della SCI, il cui rappresentante, il pro-fessor Michele A. Floriano, non ha potuto presenziare per motivi di salute.Interviene il prorettore dell’Università di

Il professor. Leonardo Palmisa-no, vicepresidente del Consorzio INCA, avvia i lavori della ceri-monia di premiazione. Affianco a lui, da sinistra a destra troviamo il professor Guido De Guidi, rap-presentante dell’ateneo catanese nel Consiglio Direttivo INCA, la professoressa Maria Luisa Car-nazza, pro-rettore, e il professor Salvatore Indelicato, preside del “Cannizzaro”.

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Olimpiadi della Scienza

Premio Green Scuola

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Catania, professoressa Maria Luisa Car-nazza, la quale parla a nome del Rettore, impossibilitato a partecipare. Dopo il ben-venuto alle scuole e agli organizzatori, ella sottolinea l’importanza della collaborazio-ne tra università e scuola e, più nello speci-fico, come questa edizione del concorso sia utile per introdurre la chimica, disciplina complicata quanto affascinante, ai giovani e farli innamorare di una scienza che tenta di spiegare la struttura e il comportamento della materia e di descrivere i processi che avvengono negli esseri viventi, meravi-gliose macchine biochimiche.

A seguire, intervengono prima il professor Guido De Guidi, rappresentante dell’Uni-versità di Catania nel Consiglio Direttivo del Consorzio INCA, e poi il professor Salvatore Indelicato, Direttore scolastico dell’ITIS “Stanislao Cannizzaro” di Cata-nia, primo classificato del concorso e or-ganizzatore della cerimonia. Dopo i saluti

e i ringraziamenti, entrambi ribadiscono l’importanza della chimica nel mondo mo-derno. Viene quindi il tempo di illustrare i progetti da parte degli studenti che li han-no realizzati, mentre i docenti coordinatori chiudono gli interventi dei propri istituti, parlando della didattica delle scienze e del-le attività scolastiche connesse alla tutela della salute e dell’ambiente.Parte il terzo classificato: l’Istituto Tecni-co Industriale Statale e Liceo Scientifico “Ettore Molinari” di Milano. Il progetto è ben presentato dagli autori Sara Iacopetti (5aA periti chimici) e Dario Renna (4aA periti chimici), si intitola “Materie plasti-che sostenibili. Il PLA: un polimero amico dell’ambiente”. I due descrivono dapprima la scoperta della plastica e la sua importan-za nel mondo moderno, quindi evidenziano i problemi ambientali legati al suo uso indi-scriminato. Infine, introducono il concetto di biopolimeri, come sostituti ecosostenibi-li grazie all’elevata biodegradabilità. L’og-getto specifico del lavoro è l’acido polilat-tico (PLA) che è utilizzato, tra l’altro, per la fabbricazione di flaconi, bottiglie e tes-suti. Si tratta di un polimero dell’acido lat-tico. Molecola, quest’ultima, di cui vengo-no illustrate sintesi e funzione negli esseri viventi, che viene prodotta a livello indu-striale per fermentazione microbica. Segue la descrizione dettagliata del meccanismo di polimerizzazione e della caratterizza-zione analitica del PLA mediante FT-IR, spettroscopia all’infrarosso in trasformata di Fourier. A seguire, il professor Mariano Calatozzolo illustra le attività didattiche del suo istituto e le varie collaborazioni ad attività di salvaguardia dell’ambiente, tra cui quella con Legambiente per il mo-nitoraggio del fiume Lambro. Egli ricorda anche che il “Molinari” ha già vinto il con-corso del Consorzio INCA nel 2008, con un progetto su biodiesel e biocombustibili.Tocca ora al secondo classificato, l’Istituto Tecnico Industriale Statale “Enrico Fermi” di Siracusa. Il progetto “Produzione bio-tecnologica di biocombustibili: il biodie-sel” viene illustrato dagli autori Christian Terra (5aA), Alessio Franzò (5aB), Arianna Miano (4aB) e Stefano Ippolito (4aA). Gli studenti illustrano con dovizia di particola-ri la problematica legata ai carburanti fossi-li, caratterizzata dal loro esaurimento in un futuro non molto lontano e dal significativo contributo all’aumento della concentrazio-ne della CO2 atmosferica. Passano, poi, alla descrizione dei processi di transesterifica-zione usati per la sintesi del diesel da bio-masse agricole di scarto. Il professor Fran-cesco Randone conclude l’intervento del “Fermi” descrivendo le attività didattiche

La consegna dei premi al “Mo-linari” di Milano, terzo classifi-cato.

La consegna dei premi al “Fer-mi” di Siracusa, secondo classi-ficato

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e le iniziative in merito a scienza, salute e ambiente.Infine, cinque dei 13 autori si incaricano

della presentazione del progetto vinci-tore del primo premio; sono tutti

studenti della 3aA dell’Istituto Tecnico Industriale Statale

“Stanislao Cannizzaro” di Catania. Il progetto, intitolato “Dagli agrumi di Sicilia solventi eco-compatibili”, muove dalla costatazione che ogni anno tonnellate di agrumi prodotti sul

territorio regionale ven-gono mandati al macero,

ciò si deve alla sovrappro-duzione e al basso costo che

impedisce il trasporto verso mercati lontani. Gli autori illu-

strano come questo surplus di agrumi può essere

sfruttato per l’estra-zione di oli essen-

z i a l i utilizza-

bili come solventi alter-

nativi ecocompatibili, ad esempio, nella produzione di coloranti e vernici. La professoressa Angela Per-colla illustra la didattica

della scienza al “Cannizzaro” e i numerosi premi vinti dai suoi allievi, tra cui un altro primo posto ottenuto alle Olimpiadi della Scienza del 2007.A conclusione della cerimonia, verso le 13.00, vengono consegnati premi e ricono-scimenti. Oltre all’ovvia soddisfazione di essersi imposti in una sana competizione tra scuole, gli istituti vincitori ricevono, tra scrosci di applausi e manifestazioni di gioia, l’attestato di premiazione, una tar-ga del Consorzio INCA e, non ultima, la pregiata medaglia del Presidente della Re-pubblica. Essendo il concorso accreditato dal programma “Io Merito” del Miur, gli studenti autori dei lavori vincitori saranno inclusi nell’apposito elenco delle eccellen-ze e riceveranno dal ministero un premio in denaro da destinarsi a scopi formativi.Dopo la cerimonia, un lauto pranzo, offerto dagli organizzatori, aumenta il buon umo-re di tutti e prepara alla parte ludica della giornata: studenti e docenti si riversano per le vie di Catania alla scoperta dei luoghi storici e artistici e di quelli più curiosi, con

I vincitori del concor-so “Cannizzaro” di Catania posano per le interviste da parte di giornali e televisioni locali.

Fronte e retro della medaglia del Presidente della Repubblica con-segnata ai tre vincitori.

Una delle targhe di premiazione consegnata dal Consorzio INCA ai vincitori

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i colleghi del posto a far da cicerone. È la degna conclusione di una giornata di festa.

Vincitori e “vinti”Ci pare giusto fornire un’ampia sintesi de-gli elaborati vincitori; lo facciamo nei box di fine articolo. Prima dedichiamo un meri-tato spazio, forzatamente breve, a qualcuno dei “vinti”. Abbiamo usato questo termine

per indicare sinteticamente chi non è stato premiato, ma l’abbiamo scritto volutamente tra virgolette, perché per l’appunto i “vinti” non devono considerarsi tali, in quan-to la stessa partecipazione al con-corso è da considerarsi una vitto-ria per tutti, una dimostrazione del grande impegno profuso, un contributo fondamentale agli obiettivi degli organizzatori: aumentare la consapevolezza dei giovani, dei loro amici e familiari, e, di conseguenza della società tutta, riguardo al ruolo fondamentale della scienza nella vita quotidia-na; evidenziando nel con-tempo le realtà eccellenti nazionali nell’ambito delle scuole secondarie di se-condo grado.I premiati, purtroppo,

sono solo tre, ma la maggior parte degli elaborati era di buon livello e avrebbe me-ritato un riconoscimento, ma una scelta va pur fatta. Vogliamo, però, rendere omaggio almeno a qualcuno dei lavori non vincitori; perciò descriveremmo brevemente quelli maggiormente apprezzati dai singoli mem-bri della commissione di valutazione.

Molto bello il giornale progettato dagli stu-denti della classe 3aA dell’IIS “Majorana-Marconi” di Messina con la supervisione del Prof. Nicola Spanò, intitolato “Chimica verde e sostenibile. La chimica sono Io. Io rispetto l’ambiente” che approfondisce vari temi di questa disciplina, tra i quali: energie alternative, biocarburanti, materiali ecocompatibili, solventi verdi.Di ottimo livello la presentazione multime-diale “Diciamo no alla diossina!... Sì, ma come?” dell’IISS “Q.O. Flacco” di Castel-laneta in provincia di Taranto. L’elaborato, la cui realizzazione da parte degli allievi della 2aA (informatica) e della 2aB (elettro-nica e telecomunicazioni) è stata coordina-ta dalla professoressa Teresa Piccoli, tratta di uno scottante problema locale: quello delle elevate concentrazioni di diossina ritrovate in matrici ambientali e alimentari nel tarantino, dovute alle emissioni indu-striali soprattutto da parte delle acciaierie.Notevole anche il progetto “Le noci del sa-pone: detergente ecologico, efficace, eco-

Una diapositiva della presenta-zione del “Flacco” di Castella-neta (Taranto).

La copertina del giornale del “Majorana-Marconi” di Messina.

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nomico” dell’Istituto Tecnico per Attività sociali “Galileo Galilei” di Jesi (Ancona), realizzato dagli allievi dalla 5aC (indirizzo biologico), con la supervisione del pro-fessor Edgardo Catalani. Viene descritto in dettaglio il processo per sfruttare come detergenti e detersivi naturali le saponine contenute nei frutti dell’albero Sapindus mukorossi, una pianta appartenente alla fa-miglia delle Sapindaceae, tipica dell’India e della catena dell’Himalaya.Spicca per originalità la presentazione “È ora di risplendere” dell’Istituto Nautico “San Giorgio” di Genova, in cui gli allie-vi della 2aF (indirizzo trasporti e logistica) - con la guida della professoressa Teresa

Procopio - esplorano le possibilità di ridur-re l’uso di detergenti di sintesi. Per farlo partono dall’esperienza dei vecchi saggi, da interviste ai nonni e ai familiari più an-ziani, i quali da giovani hanno vissuto in un mondo in cui non esisteva la moltitudine di prodotti chimici oggi disponibili. Essi erano, quindi, costretti ad usare “metodi naturali”.Questi sono solo alcuni esempi dell’im-pegno di studenti e insegnanti che hanno partecipato con dedizione e interesse al concorso, con grande soddisfazione degli organizzatori: solo se i giovani diventano amici della chimica, questa può diventare davvero amica dell’ambiente!

“SOlVEnTi AllA FRuTTA DAGli AGRuMi Di SiCiliA, SOlVEnTi ECOCOMPATibili”

Scuola: Istituto Tecnico Industriale Statale “Stanislao Cannizzaro” di Catania

Allievi autori: Raissa Aurora, Fabrizio Cappadonna, Mario Colombo, Michela Di Nanno, Angela Finoc-chiaro, Marco Granata, Manuel Minerba, Graziella Mita, Fabrizio Pace, Michael Pavone, Dario Serini, Anella Sorrentino, Daniele Timpano (classe 3aA)

Docenti coordinatori: Angela Percolla, Maria Palermo e Salvatore Consoli

Sintesi dell’elaborato inviata dagli autori:Il progetto è rivolto agli allievi di una terza classe dell’Indirizzo Chimica dell’ITI “Cannizzaro” di Catania ed è inserito nel contesto delle iniziative legate alle attività di Educazione Ambientale e sensibilizza-zione dei giovani nei settori della produzione eco-innovativa e del consumo sostenibile. La classe IIIA Chimica, ha studiato e prodotto i terpeni di arancio e limone; estratti dagli oli essenziali, che possono es-sere utilizzati come solventi ecocompatibili in sostituzione ai solventi sintetici, dannosi per l’ambiente.

Dalle bucce di agrumi infatti, mediante estrazione si ottengono i terpeni che si distinguono dai solventi sintetici per la componente naturale e per il basso impatto ambientale nello smaltimento.

La progettazione e sperimentazione dell’attività didattica di tipo laboratoriale è stata portata avanti dai docenti di Analisi Chimica, Laboratorio di Analisi Chimica e Chimica Organica che hanno lavorato in equipe utilizzando il 20% del monte ore di laboratorio consentendo di integrare le attività curriculari del-la scuola e permettendo agli allievi del corso Chimica di approfondire le conoscenze relative all’Analisi e alla Chimica Organica.

Il progetto ha previsto l’acquisto di un distillatore in corrente di vapore per estrarre presso il laboratorio della scuola gli oli essenziali dalle bucce d’arancia, successivamente il lavoro è stato approfondito con una visita presso il C.R.A - Centro di ricerca per l’agrumicultura e le colture mediterranee di Acireale (CT) e successivamente con un’attività laboratoriale presso l’Istituto di Chimica Biomolecolare del CNR di Catania. Gli allievi hanno potuto arricchire le proprie conoscenze e competenze teorico-pratiche, svol-gendo importanti attività presso il laboratorio dell’Istituto di Chimica biomolecolare del CNR di Catania, specializzato in chimica delle sostanze naturali di interesse biologico; qui gli allievi oltre all’estrazione delle essenze dalle bucce degli agrumi. Hanno analizzato mediante gas cromatografia i componenti presenti negli oli essenziali tra i quali i terpeni, sostanze utilizzabili come vernici ecocompatibili.

Il lavoro si è articolato in quattro fasi:

1. produzione degli oli essenziali nei laboratori della scuola mediante distillazione in corrente di vapore;

2. visita al CRA Centro di ricerca per l’agrumicultura di Acireale (Ct) e studio dei terpeni;

3. attività di laboratorio presso l’ICB di Catania (produzione oli essenziali dalle bucce d’agrumi ed uso dell’idrodistillatore, estrazione dei terpeni ed analisi gas cromatografica);

4. elaborazione del lavoro svolto e produzione del documento di testo inviato al concorso.

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La nuova edizione del concorso

Per finire, ringraziamo tutti coloro che hanno inviato i loro lavori per l’edizione 2010/2011 e li invitiamo – assieme a tut-te le scuole secondarie di secondo livello statali e parificate - a partecipare alla nuo-va, la settima (anno scolastico 2011/2012), che è stata bandita il 25 gennaio scorso ed è intitolata “Prevenire è meglio che curare. La tutela dell’ambiente e della salute attra-verso l’analisi del ciclo di vita dei composti chimici e dei processi produttivi”. La scadenza per l’invio degli elaborati è il

31 maggio 2012 Il bando e tutta la docu-mentazione necessaria per partecipare si possono scaricare dal link: http://incaweb.org/green/pgsVIIed/index.htm

Pellegrino ConteUnità di Ricerca Palermo 2

Consorzio INCAFulvio ZecchiniConsorzio INCA

Olimpiadi della Scienza Conclusa la 6a edizione

Le finalità del progetto sono:

• approfondire le tecniche di distillazione ed estrazione; approfondire lo studio sui solventi tradizio-nali e sui solventi verdi;

• individuare le risorse che il nostro territorio offre ai fini della produzione di solventi verdi;

• attivare interventi di sensibilizzazione dei ragazzi sull’uso di prodotti a minor impatto ambientale;

• approfondire il problema che fa riferimento alla necessità non più derogabile di un consumo “criti-co” degli alimenti (tonnellate di agrumi finiscono al macero senza utilizzarne i sottoprodotti);

• imparare a lavorare in team.

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“PRODuZiOnE biOTECnOlOGiCA Di biOCOMbuSTibili: il biODiESEl”

Scuola: Istituto Tecnico Industriale Statale “Enrico Fermi” di Siracusa

Allievi autori: Christian Terra (5aA), Alessio Franzò (5aB), Arianna Miano (4aB) e Stefano Ippolito (4aA)

Docente coordinatore: Francesco Randone

Sintesi dell’elaborato inviata dagli autori:Lo sviluppo ecosostenibile è un tema ampiamente rivisitato nel nostro Istituto che vanta un’esperienza cinquantennale dall’istituzione dell’indirizzo Chimico dal 1958.

La riduzione del fabbisogno energetico e il relativo impatto ambientale trova il punto di collocamento nello studio delle fonti rinnovabili e dei biocombustibili.

Durante il corso dell’anno, nell’ambito delle attività didattiche, alcuni studenti della V e della IV clas-se di indirizzo Chimico hanno approntato uno studio che ha sintetizzato la produzione di biodiesel a partire dalle materie prime (olio di soia, alcool metilico) seguendo le diverse fasi del processo attraver-so la messa in esercizio di un impianto pilota di produzione, lo studio in laboratorio della reazione di transesterificazione e la caratterizzazione del prodotto finito attraverso le analisi di laboratorio esegui-te secondo le norme UNI o metodi standard.

Ciò ha permesso da una parte di raffermare la cultura della sperimentazione attraverso il potenziamen-to della didattica laboratoriale e la conoscenza dei meccanismi di implementazione e gestione dei pro-cessi chimici, dall’altra ha favorito la capacità di gestire gruppi di lavoro rafforzandone l’apprendimento delle discipline scientifiche e tecnologiche.

L’utilizzo dei supporti informatici ha permesso una rapida consultazione di una biblioteca multimediale ed applicare le tecnologie informatiche alla didattica delle discipline scientifiche.

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“MATERiE PlASTiCHE SOSTEnibili - il PlA: un POliMERO AMiCO DEll’AMbiEnTE”

Scuola: Istituto Tecnico Industriale - Liceo Scientifico S.A. “Ettore Molinari” di Milano

Allievi autori: Sara Iacopetti (5aA) e Dario Renna (4aA)

Docente coordinatore: Mariano Calatozzolo

Sintesi dell’elaborato inviata dagli autori:Il progetto si inserisce nelle attività extracurriculari basate sulla didattica laboratoriale (Scuola aperta) realizzate dal nostro Istituto.

Prende l’avvio dal nostro interesse per indagare anche sperimentalmente la sostenibilità delle produ-zioni chimiche. In particolare ci siamo interessati alle problematiche legate allo smaltimento delle mate-rie plastiche, specie quelle utilizzate negli imballaggi.

Dopo una rapida indagine documentale sull’impatto ambientale legato alla sostanziale non biodegra-dabilità di gran parte delle materie plastiche attualmente utilizzate, ci si è interessati al recente sviluppo di manufatti in acido polilattico (PLA), materiale che può biodegradarsi. Di particolare interesse è la produzione di acido lattico, il monomero del PLA, che può ottenersi per fermentazione di biomasse contenenti carboidrati. Le biomasse potenzialmente utilizzabili sono alquanto diversificate e possono costituire sottoprodotti da smaltire di altre lavorazioni.

Si dispiega, per il PLA, uno scenario altamente virtuoso sul piano della sostenibilità, che va dall’utilizzo di materie prime “seconde” da fonti rinnovabili, a processi produttivi, come la

fermentazione, che non richiedono condizioni particolarmente drastiche, a un prodotto biodegradabile, che quindi non dovrebbe presentare quelle problematiche che carat-

terizzano oggi lo smaltimento di molti manufatti in materie plastiche, specie degli imballaggi.

L’interesse per il PLA ci ha portati a verificare la possibilità di sintetizzarlo nei nostri laboratori. Si è effettuata una ricerca documentale sia sulla produzione per fermen-tazione di acido lattico, sia sulla sua polimerizzazione a PLA.

La parte sperimentale ha riguardato la preparazione di acido lattico per fermenta-zione di un terreno contenente glucosio con un ceppo di Lactobacillus delbrueckii

bulgaricus e la policondensazione dell’acido lattico, con allontanamento dell’acqua, sia per distillazione azeotropica, sia per essiccamento del solvente su setacci molecolari. La

massa molare media del PLA ottenuto è stata valutata viscosimetricamente.

Con il presente elaborato si è voluto indagare sulle valenze ambientali del PLA e sulla possibilità di produrre nei nostri laboratori sia l’acido lattico, sia lo stesso PLA.

Il lavoro presentato si articola in due sezioni:

• presentazione, che illustra le valenze ambientali del PLA e le fasi salienti delle attività di laboratorio.

• report tecnico scientifico dell’indagine documentale e delle attività sperimentali.

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Prove di degradazione microbica con attinomiceti in vitro di lamine di PLA di 20x20 mm circa con spessore di 0,13 mm. Al test è stato sottoposto sia PLA tal quale, che addizionato col 5% di due diversi materiali nanostrutturati (Cloisite 30B e Nanofil 804).

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