Cross-sensors analysis of multispectral Earth observation data for environmental monitoring

Time Series Analysis of multispectral satellite data offers an innovative way to extract valuable information of our changing planet. This is now a real option for scientists thanks to data availability as well as innovative cloud-computing platforms, such as Google Earth Engine. The integration of different missions would mitigate known issues in multispectral time series construction, such as gaps due to clouds or other atmospheric effects. With this purpose, harmonization among Landsat-like missions is possible through statistical analysis. This research offers an overview of the different instruments from Landsat and Sentinel missions (TM, ETM, OLI, OLI-2 and MSI sensors) and products levels (Collection-2 Level-1 and Surface Reflectance for Landsat and Level-1C and Level-2A for Sentinel-2). Moreover, a cross-sensors comparison was performed to assess the interoperability of the sensors on-board Landsat and Sentinel-2 constellations, having in mind a possible combined use for time series analysis. Firstly, more than 20,000 pairs of images almost simultaneously acquired all over Europe were selected over a period of several years. The study performed a cross-comparison analysis on these data, and provided an assessment of the calibration coefficients that can be used to minimize differences in the combined use. Four of the most popular vegetation indexes were selected for the study: NDVI, EVI, SAVI and NDMI. As a result, it is possible to reconstruct a longer and denser harmonized time series since 1984, useful for vegetation monitoring purposes. Secondly, the spectral characteristics of the recent Landsat-9 mission were assessed for a combined use with Landsat-8 and Sentinel-2. A cross-sensor analysis of common bands of more than 3,000 almost simultaneous acquisitions verified a high consistency between datasets. The most relevant discrepancy has been observed in the blue and SWIRS bands, often used in vegetation and water related studies. This analysis was supported with spectroradiometer ground measurements.

Geopolymers for tile industry

This project aims to develop energy-saving methods for manufacturing tiles by using geopolymerization as an innovative processing technique. In fact, classical ceramic tiles are usually produced by sintering at temperatures ranging between 1100-1250 °C depending on natural raw materials selected for the mixture. Geopolymers, instead, are amorphous aluminosilicate inorganic polymers obtained by mixing alkali-silicate solutions with reactive aluminosilicate precursors, and geopolymerization may occur at room temperature or at temperature lower than 150 °C, and several types of waste may be used as geopolymer precursors. The possibility to obtain geopolymer tiles with properties comparable with those of ceramic tiles is extremely challenging, but geopolymerization would represent a huge energy-saving in the consolidation process as well as in natural raw materials exploitation.

Enhancing predictive capability of models for solubility and permeability in polymers and composites

The interpretation of phase equilibrium and mass transport phenomena in gas/solvent - polymer system at molten or glassy state is relevant in many industrial applications. Among tools available for the prediction of thermodynamics properties in these systems, at molten/rubbery state, is the group contribution lattice-fluid equation of state (GCLF-EoS), developed by Lee and Danner and ultimately based on Panayiotou and Vera LF theory. On the other side, a thermodynamic approach namely non-equilibrium lattice-fluid (NELF) was proposed by Doghieri and Sarti to consistently extend the description of thermodynamic properties of solute polymer systems obtained through a suitable equilibrium model to the case of non-equilibrium conditions below the glass transition temperature. The first objective of this work is to investigate the phase behaviour in solvent/polymer at glassy state by using NELF model and to develop a predictive tool for gas or vapor solubility that could be applied in several different applications: membrane gas separation, barrier materials for food packaging, polymer-based gas sensors and drug delivery devices. Within the efforts to develop a predictive tool of this kind, a revision of the group contribution method developed by High and Danner for the application of LF model by Panayiotou and Vera is considered, with reference to possible alternatives for the mixing rule for characteristic interaction energy between segments. The work also devotes efforts to the analysis of gas permeability in polymer composite materials as formed by a polymer matrix in which domains are dispersed of a second phase and attention is focused on relation for deviation from Maxwell law as function of arrangement, shape of dispersed domains and loading.

Studio pancreatic cystic follow-up, an international collaboration (PACYFIC study). Valutazione prospettica della sorveglianza delle cisti pancreatiche basato sulla consensus Europea sui tumori cistici del pancreas.

Introduzione Nel 2014 è stato proposto un protocollo di studio riguardante la sorveglianza delle lesioni cistiche del pancreas (intese come IPMN) e denominato PACYFIC Study. Obiettivi Obiettivo primario era di stabilire l’impatto di un programma di sorveglianza in termini di pazienti arruolati e pazienti con indicazione chirurgica. Obiettivi secondari erano: 1) stabilire l’impatto dei fattori demografici, clinici, radiologici e della strategia di sorveglianza sull’indicazione chirurgica, sulla capacità individuare le lesioni maligne, sulla sopravvivenza. Materiali e Metodi Lo studio su cui si è basata la raccolta dei dati è uno studio di tipo prospettico, di coorte, multicentrico, internazionale. Lo studio ha incluso gli individui con una IPMN, di nuova o pregressa diagnosi, che giustifichi una sorveglianza o il trattamento chirurgico. I dati clinici, demografici, radiologici e chirurgici sono stati raccolti in un database prospettico. Le variabili discrete sono state espresse come frequenza e percentuale. Le continue come medie e deviazioni standard o mediane e range interquartile (IQR). Per l’analisi statistica sono stati utilizzati il test di Fischer, il test del Chi quadro, il test di Spearman, il test di Student. L’analisi multivariata è stata eseguita utilizzando la regressione logistica espressa come Odds Ratio e intervallo di confidenza al 95 %. Per la sopravvivenza è stato utilizzato il metodo di Kaplan-Meier. L’analisi multivariata sulle sopravvivenze è stata eseguita mediante la regressione di Cox. Risultati Il protocollo di sorveglianza ha permesso l'arruolamento di 516 pazienti. 53 pazienti hanno raggiunto l'indicazione chirurgica. La sopravvivenza globale della coorte è stata di 326.8± 9.1 mesi. I fattori predittivi la sopravvivenza sono risultati età (OR 1.07, P-value<0.001), sesso (OR 1.82, P-value=0.006), ittero, noduli murali (OR 4.84, P-value=0.018 e OR 2.19, P-value=0.016), chirurgia (OR 0.46, P-value 0.038). Conclusioni L'introduzione del protocollo di sorveglianza ha portato ad un aumento di identificazione di lesioni e ha avuto impatto sulla sopravvivenza

Trapianto di polmone ed ex-vivo. Esperienza iniziale in due centri trapianti di polmone

Background Il trapianto polmonare rappresenta l'unica soluzione percorribile per l'insufficienza respiratoria end-stage. La principale limitante ad un suo impiego è rappresentata dalla scarsità di polmoni idonei. In questo contesto si colloca il progetto di ricondizionamento ex-vivo. L'implementazione risulta possibile attraverso il ricondizionamento di organi cosiddetti “marginali” o giudicati inizialmente non idonei al trapianto e da donatori a cuore fermo (Donor after Cardiac Death – DCD). Scopo Lo scopo principale del progetto è quello di analizzare i risultati a breve e medio termine del trapianto polmonare effettuato impiegando polmoni sottoposti a procedura di ricondizionamento ex-vivo in due centri trapianti di polmone a basso volume. Materiali e Metodi I dati sono stati raccolti retrospettivamente (da Giugno 2013 per quanto riguarda l’ISMETT e dal 2014 quelli dell’ Ospedale S. Orsola-Malpighi) e in maniera prospettica dal 2019. Risultati Sommando i dati relativi ad entrambi i centri, dal 2013 sono stati eseguiti un totale di 26 procedure di riperfusione. Sei volte i polmoni sono stati giudicati idonei al trapianto al termine con 5 trapianti doppi e un trapianto singolo sinistro. I risultati in termine di sopravvivenza a medio termine sono risultati sovrapponibili a quelli disponibili in letteratura, tuttavia è stato registrato un alto tasso di PGD (Primary Graft Disfunction) di grado 3, da imputare alla patologia di base del ricevente (ipertensione polmonare), che per protocollo di istituto rimane con supporto cardio-respiratorio (ECMO) dopo il trapianto. Conclusioni L’EVLP si conferma in centri di piccolo e medio volume un metodo sicuro ed efficace per implementare in numero di polmoni idonei al trapianto.

Nanocellulose films activated with essential oils for active packaging applications

The study focused on the analysis of the state of the art of active packaging and on the development of an innovative active packaging system for food application based on the use of nanocellulose matrix embedded with essential oils. The solubility and diffusivity of thyme, cinnamon and oregano essential oils in three nanocellulose films, endowed with different carboxymethylation degree, were analysed. The antimicrobial and antioxidant activity of those films was also analyzed. Firstly, the activity against model pathogenic bacteria was tested and the minimum inhibitory concentration of each oil was determined (0.37 – 0.68 mg/mg of matrix). This initial validation was then followed by experimental settings aimed at testing the system directly on clamshell type packed raspberries. It was observed that thyme and oregano essential oils were more effective in maintaining firmness and reduce weight loss than cinnamon essential oil or controls, through 12 days storage at 1ºC. From the results obtained, it is possible to conclude that the dispersion of thyme and oregano essential oils in nanocellulose matrix is a promising technology to improve shelf-life of raspberries or other fresh fruits.

Morte cardiaca improvvisa in Emilia-Romagna: caratteristiche della rete multidisciplinare e risultati dei primi quattro anni

Introduzione: dal 2018 è attiva in Emilia-Romagna una rete multidisciplinare per i casi di morte cardiaca improvvisa (MCI). In questo studio sono riportate le caratteristiche della rete e i risultati dei primi quattro anni di attività. Materiali e metodi: sono inclusi i casi di MCI avvenuti in Emilia-Romagna dal 2018 in soggetti con età > 1 anno e ≤55 anni. L’autopsia è stata eseguita secondo le raccomandazioni internazionali ed il cuore inviato all’Unità di Patologia Cardiovascolare del Policlinico di Sant’Orsola. A seconda degli scenari sono state eseguite analisi genetiche, tossicologiche e microbiologiche. In caso di patologie geneticamente determinate o nelle morti sine materia è stato avviato lo screening familiare. Risultati: nei primi quattro anni di attività sono pervenuti 83 casi (età media 37 anni). In tutti i casi è stato eseguito un esame cardio-patologico completo e in 55 soggetti (66%) l’analisi genetica. Tra i 75 casi completati, è stata identificata una causa certa/altamente probabile di decesso in 66 (88%). Le patologie coronariche sono la patologia più frequentemente diagnostica (20 casi, 27%) seguita dalle cardiomiopatie (21%), mentre in 9 soggetti è stata riscontrata una malattia infiammatoria. L’indagine genetica è stata completata in 42 casi, identificando in 8 una mutazione causativa o una variante verosimilmente patogena (materiale inidoneo in 9). Successivamente, è stato eseguito lo screening in 14 famiglie di probandi deceduti per patologie non acquisite identificando sei soggetti di altrettante famiglie con un fenotipo positivo o dubbio. L’analisi genetica ha permesso di individuare quattro parenti con la stessa mutazione/variante verosimilmente patogena del probando. Complessivamente, in quattro soggetti è stato impiantato un defibrillatore per la prevenzione primaria della MCI. Conclusioni: la rete multidisciplinare della MCI in Emilia-Romagna ha permesso di identificare una causa di decesso in quasi nove casi su dieci, diagnosticare diversi parenti affetti e approntare strategie preventive per la MCI.

Differenze di genere tra le caratteristiche cliniche e outcome dei pazienti con cancro ospedalizzati per COVID-19.

Obiettivo: Lo scopo principale di questo studio è analizzare lo sviluppo di complicanze cardiovascolari (CV) nei pazienti con neoplasia e malattia moderata-severa da COVID-19 e valutare differenze di genere per il rischio di mortalità intraospedaliera o di complicanze CV. Materiali e Metodi. Popolazione oggetto di studio. Pazienti inclusi nel registro ISACS-COVID 19 (ClinicalTrials.gov: NCT05188612), dati raccolti a partire da Febbraio 2020 a Luglio 2022. I pazienti arruolati sono stati reclutati da centri ospedalieri di cinque paesi: Italia, Croazia, Macedonia, Serbia e Romania. Le caratteristiche d’inclusione comprendono: età >18 anni, essere ospedalizzati e avere diagnosi certa d’infezione da SARS-CoV2. Gli endpoint analizzati sono stati: mortalità intraospedaliera e lo sviluppo di scompenso cardiaco acuto (SCA) nei pazienti con neoplasia. Risultati. La popolazione finale oggetto dello studio era di 4,014 pazienti ospedalizzati per malattia da COVID-19. Di questi circa l’8% risultava affetto da neoplasia. I pazienti con neoplasia risultavano essere più frequentemente donne (49% vs 40%, p=0.004), con un’età media più alta (68.3±12.95 vs 65.2±15.6, p<0.001) ma con profilo di rischio CV simile ai pazienti liberi da neoplasia. A seguito di analisi logistica di regressione multivariata, le donne non risultavano avere un incremento del rischio di mortalità intraospedaliera (OR 0.83;95%CI 0.66-2.45), mentre la presenza di tumore era significativamente associata ad incremento di mortalità (OR 1.68;95%CI 1.16-2.45). Restringendo le analisi di regressione logistica ai pazienti oncologici, le donne presentavano un incremento del rischio di sviluppo di SC acuto (OR3.07;95%CI 1.14 – 8.30) così come lo era la presenza di tumore al seno (OR 2.26; 95%CI 1.38 – 12.1). Conclusioni. La presenza di neoplasia rappresenta una condizione che incrementa il rischio di mortalità intraospedaliera nei pazienti ricoverati con COVID-19, mentre il genere femminile no. Le donne sembrano avere un rischio aumentato di sviluppo di SC acuto soprattutto se presentano un tumore al seno

Innovative photoresponsive materials & supramolecular structures

This thesis focuses on two main topics: photoresponsive azobenzene-based polymers and supramolecular systems generated by the self-assembly of lipophilic guanosines. In the first chapters describe innovative photoresponsive devices and materials capable of performing multiple roles in the field of soft robotics and energy conversion. Chapter 2 describes a device obtained by coupling a photoresponsive liquid-crystalline network and a piezoelectric polymer to convert visible light into electricity. Chapter 3 deals with a material that can assume different shapes when triggered by three different stimuli in different environments. Chapter 4 reports a highly performing artificial muscle that contracts when irradiated. The last two chapters report on supramolecular structures generated from functionalized guanosines dissolved in organic solvents. Chapter 6 illustrates the self-assembly into G-quadruplexes of 8- and 5’-functionalized guanosines in the absence of templating ions. Chapter 7 describes the supramolecular structure generated by the assembly of a lipophilic guanosine in the presence of silver cations. Chapter 6 is reproduced from an already published paper, while the other chapters are going to be submitted to different journals in a couple of months.

Numerical and physical modelling of axially loaded piles for offshore wind turbines

The scope of the thesis is to broaden the knowledge about axially loaded pipe piles, that can play as foundations for offshore wind turbines based on jacket structures. The goal of the work was pursued by interpreting experimental data on large-scale model piles and by developing numerical tools for the prediction of their monotonic response to tensile and compressive loads to failure. The availability of experimental results on large scale model piles produced in two different campaigns at Fraunhofer IWES (Hannover, Germany) represented the reference for the whole work. Data from CPTs, blow counts during installation and load-displacement curves allowed to develop considerations on the experimental results and comparison with empirical methods from literature, such as CPT-based methods and Load Transfer methods. The understanding of soil-structure interaction mechanisms has been involved in the study in order to better assess the mechanical response of the sand with the scope to help in developing predictive tools of the experiments. A lack of information on the response of Rohsand 3152 when in contact with steel was highlighted, so the necessity of better assessing its response was fulfilled with a comprehensive campaign of interface shear test. It was found how the response of the sand to ultimate conditions evolve with the roughness of the steel, which is a precious information to take account of when attempting the prediction of a pile capacity. Parallel to this topic, the work has developed a numerical modelling procedure that was validated on the available large-scale model piles at IWES. The modelling strategy is intended to build a FE model whose mechanical properties of the sand come from an interpretation of commonly available geotechnical tests. The results of the FE model were compared with other predictive tools currently used in the engineering practice.

Development of processes for the valorization of lignocellulosic biomass based on renewable energies

The world grapples with climate change from fossil fuel reliance, prompting Europe to pivot to renewable energy. Among renewables, biomass is a bioenergy and bio-carbon source, used to create high-value biomolecules, replacing fossil-based products. Alkyl levulinates, derived from biomass, hold promise as bio-additives and biofuels, especially via acid solvolysis of hexose sugars, necessitating further exploration. Alkyl levulinate's potential extends to converting into γ-valerolactone (GVL), a bio-solvent produced via hydrogenation with molecular-hydrogen. Hydrogen, a key reagent and energy carrier, aids renewable energy integration. This thesis delves into a biorefinery system study, aligning with sustainability goals, integrating biomass valorization, energy production, and hydrogen generation. It investigates optimizing technologies for butyl levulinate production and subsequent GVL hydrogenation. Sustainability remains pivotal, reflecting the global shift towards renewable and carbon bio-resources. The research initially focuses on experimenting with the optimal technology for producing butyl levulinate from biomass-derived hexose fructose. It examines the solvolysis process, investigating optimal conditions, kinetic modeling, and the impact of solvents on fructose conversion. The subsequent part concentrates on the technological aspect of hydrogenating butyl levulinate into GVL. It includes conceptual design, simulation, and optimization of the fructose-to-GVL process scheme based on process intensification. In the final part, the study applies the process to a real case study in Normandy, France, adapting it to local biomass availability and wind energy. It defines a methodology for designing and integrating the energy-supply system, evaluating different scenarios. Sustainability assessment using economic, environmental, and social indicators culminates in an overall sustainability index, indicating scenarios integrating the GVL biorefinery system with wind power and hydrogen energy storage as promising due to high profitability and reduced environmental impact. Sensitivity analyses validate the methodology's reliability, potentially extending to other technological systems.

Frammenti latini tra le carte estensi: riflessioni sul contesto di riuso e catalogo descrittivo

La tesi che qui si presenta muove dall’osservazione della collezione dei Frammenti conservata presso l’Archivio di Stato di Modena, fornendo un'analisi dettagliata della sua storia archivistica fin dalle origini e dei percorsi di ricerca esplorati fino ad oggi. Un censimento condotto durante la ricerca ha inoltre rivelato circa 50 nuovi frammenti latini riutilizzati nei registri dell'Archivio Estense, che permangono in situ. Un notevole numero di frammenti dell'ASMo proviene dalle legature dei volumi del complesso archivistico estense, il quale, coprendo il periodo 1317-1797, costituisce il più ampio fondo dell'Archivio di Stato di Modena. Diversamente dalle ricerche precedenti dedicate a frammenti specifici, questa tesi adotta uno sguardo olistico, esplorando le testimonianze frammentarie legate a un medesimo contesto di riutilizzo. Il nucleo centrale si concentra sulla metodologia adoperata per ricostruire le 'provenienze archeologiche', con un focus sul riutilizzo nei registri dell'Archivio Estense. La tesi include frammenti documentari, spesso trascurati, offrendo nuove prospettive sullo studio del fenomeno del riuso, soprattutto nei domini estensi. Questo approccio sottolinea inoltre l’interdisciplinarietà intrinseca agli studi dedicati ai frammenti di manoscritti, già considerati prevalentemente secondo un’ottica paleografica e codicologica e qui sottoposti anche a un’indagine dal punto di vista dell’archivistica e della diplomatica. La tesi comprende un catalogo parziale dei frammenti pergamenacei latini provenienti dall'Archivio Estense, costruito adottando il modello di scheda descrittiva del database digitale Fragmentarium. L'analisi comprende identificazione, datazione, localizzazione dei frammenti, cui si aggiungono aspetti materiali e storico-contestuali del riuso, e il catalogo riferisce, in alcuni casi, la ricostruzione di membra disiecta. Parallelamente, si è avviato un progetto pilota per la digitalizzazione dei frammenti dell'ASMo in collaborazione con il Centro Studi ARCE dell'Università di Bologna. La tesi include una relazione sulle attività svolte, con riflessioni sulle metodologie adottate durante il progetto di digitalizzazione.

Urban air mobility: modelling the future transport system

The advances in the aviation field, particularly the development of electric flying vehicles, as UAV and eVTOL, paved the way for setting Urban Air Mobility (UAM) services. UAM would provide services for passengers, goods and emergencies and could offer faster trips than ground ones. It is expected that early UAM operations will be performed at Very Low-Level airspace as 0-500 m Above Ground Level. The purpose of this research is to both explore the main features of UAM and test an aerial network model, which could be integrated in a multimodal transport system where ground and aerial mobility services are provided. Analyses on UAM transport system involved two sub-systems: the transport demand sub-system, i.e., the mobility requirements, and the transport supply sub-system, i.e., the service and facilities enabling mobility. At first, the UAM demand levels and features for an Airport Shuttle service have been explored through a suitable survey, by combining Revealed and Stated Preference methodologies, and by calibrating some discrete mode choice models. Then, the focus has been on the transport supply model for UAM services, by focusing on both the ground access points (vertiports) and the aerial network model. A suitable three-dimensional urban aerial network (3D-UAN) model that could support fast aerial connections between O/D pairs has been proposed. Some tests have been implemented to verify the feasibility of the proposed model. Some flying vehicles supporting an Airport Shuttle service have been simulated on the aerial network, which has been specified in terms of both topological features and link transport costs. The preliminary results have showed that the proposed 3D-UAN model could be suitable for supporting UAM services. As for transport engineering, the UAM system framework proposed in this thesis paves the way for further research on air-ground multimodality in urban areas.

Riscontri istologici in individui transgender AFAB in terapia con testosterone

CONTESTO: Il rischio oncologico dell’esposizione al testosterone (T) di organi genitali in transgender AFAB non è noto. SCOPO: valutazione istologica di utero, cervice, salpingi e ovaia asportati in corso di intervento chirurgico di affermazione di genere (GAS) in AFAB che assumevano testosterone. MATERIALI E METODI: valutazione dei dati istologici condotta retrospettivamente tramite la consultazione di 187 cartelle cliniche di soggetti transgender AFAB sottoposti a GAS presso la Ginecologia dell’IRCCS Sant’Orsola, Bologna. RISULTATI: 187 transgender AFAB sono stati sottoposti a isteroannessiectomia bilaterale. Nessun paziente sottoposto a ovariectomia, chemioterapia o radioterapia prima della chirurgia. La mediana della durata di assunzione di T era di 36 mesi (12 mesi-14 anni). 96/187 (51.4%) uteri presentavano endometrio ipoattivo/atrofico, mentre 1 caso di iperplasia senza atipie cellulari è stato identificato (0.5%), 8/187 (4.3%) endometrio polipoide e 4/187 (2.2%) secretivo. Il più comune riscontro istologico cervicale è stata la cervicite cronica (n=174, 93%) associata a metaplasia (n=131,76%). Le salpingi sono risultate indenni in 90/187 (48.1%) casi e con infiammazione cronica in 91/187 (48,7%) casi. La maggior parte delle ovaie analizzate mostravano follicoli in diversi stati di maturazione (n=117, 62.5%). In 20 analisi istologiche sono stati identificati corpi lutei/corpi lutei emorragici (10.7%). CONCLUSIONI: Nessuna lesione premaligna o maligna è stata riscontrata in questi 187 soggetti che assumevano testosterone fino a un massimo di 168 mesi prima della chirurgia. La presenza di follicoli in vari stadi di sviluppo e di corpi lutei suggerisce la possibilità di cicli ovulatori in corso di terapia con testosterone. I risultati di questo studio confermano la sicurezza dell'uso prolungato di T sugli organi genitali di transgender AFAB. Seppur ancora limitate, le evidenze suggeriscono sempre più la mancanza di necessità assoluta di rimuovere utero e ovaia nei soggetti trasgender in terapia con T con il solo fine di prevenire patologie oncologiche.

New biomaterials for packaging: a green approach to biopolymers and biocomposites

The impellent global environmental issues related to plastic materials can be addressed by following two different approaches: i) the development of synthetic strategies towards novel bio-based polymers, deriving from biomasses and thus identifiable as CO2-neutral materials, and ii) the development of new plastic materials, such as biocomposites, which are bio-based and biodegradable and therefore able to counteract the accumulation of plastic waste. In this framework, this dissertation presents extensive research efforts have been devoted to the synthesis and characterization of polyesters based on various bio-based monomers, including ω-pentadecalactone, vanillic acid, 2,5-furan dicarboxylic acid, and 5-hydroxymethylfurfural. With the aim of achieving high molecular weight polyesters, different synthetic strategies have been used as melt polycondensation, enzymatic polymerization, ring-opening polymerization and chain extension reaction. In particular, poly(ethylene vanillate) (PEV), poly(ω-pentadecalactone) (PPDL), poly(ethylene vanillate-co-pentadecalactone) (P(EV-co-PDL)), poly(2-hydroxymethyl 5-furancarboxylate) (PHMF), poly(ethylene 2,5-furandicarboxylate) (PEF) with different amount of diethylene glycol (DEG) unit amount, poly(propylene 2,5-furandicarboxylate) (PPF), poly(hexamethylene 2,5-furandicarboxylate), (PHF) have been prepared and extensively characterized. To improve the lacks of poly(hydroxybutyrate-co-valerate) (PHBV), its minimal formulations with natural additives and its blending with medium chain length PHAs (mcl-PHAs) have been tested. Additionally, this dissertation presents new biocomposites based on polylactic acid (PLA), poly(butylene succinate) (PBS), and PHBV, which are polymers both bio-based and biodegradable. To maintain their biodegradability only bio-fillers have been taken into account as reinforcing agents. Moreover, the commitment to sustainability has further limited the selection and led to the exclusive use of agricultural waste as fillers. Detailly, biocomposites have been obtained and discussed by using the following materials: PLA and agro-wastes like tree pruning, potato peels, and hay leftovers; PBS and exhausted non-compliant coffee green beans; PHBV and industrial starch extraction residues.