Dottorato di Ricerca

Dottorato di Ricerca in Scienze Fisiche e Ingegneristiche per l’innovazione e la sostenibilità (XXXIX Ciclo)

Ciclo
XXXIX

Descrizione

Il Dottorato in Scienze fisiche e ingegneristiche per l’innovazione e la sostenibilità opera in continuità con l’ispirazione e il progetto scientifico e formativo dello stesso dottorato del ciclo precedente e del dottorato in Scienze fisiche e ingegneria dell’innovazione industriale ed energetica, per i cicli precedenti. Svolge attività di alta formazione e di ricerca scientifica collegata a 3 aree/curricula: INGEGNERIA INDUSTRIALE E DELL’INFORMAZIONE, INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA, SCIENZE FISICHE e SCIENZE MATEMATICHE ED INFORMATICHE coperte dai settori scientifici dei membri del collegio: ingegneria energetica, termomeccanica e nucleare; ingegneria meccanica, aerospaziale e navale; ingegneria elettrica, elettronica e misure; ingegneria delle telecomunicazioni e campi elettromagnetici; pianificazione e progettazione urbanistica e territoriale, ingegneria strutturale e geotecnica; fisica e matematica; relative analisi tecniche, economiche, sociali e ambientali. Di fatto, la ricerca in ingegneria industriale e dell’informazione richiede sempre più competenze avanzate di scienze fisiche e matematiche e, per quanto riguarda l’applicazione nel territorio, di Ingegneria Civile e Architettura. Ne sono un esempio le ricerche sullo sviluppo e integrazione di sistemi a fonti rinnovabili, idrogeno e celle a combustibile, di sistemi di misura, controllo, automazione e gestione, di analisi geotecniche e strutturali avanzate, di analisi urbanistiche e paesaggistiche e in genere di pianificazione/progettazione/gestione di sistemi innovativi e sostenibili, che si ritrovano nelle pubblicazioni, progetti, brevetti e riconoscimenti dei membri del collegio del dottorato e nelle relative attività portate avanti dal Dipartimento di Scienze Ingegneristiche (DSI, , dipartimento di tale dottorato), dal Centro di Ricerca per la Transizione Ecologica e Digitale (CERITED a cui afferiscono membri del dottorato, del DSI e di altri dipartimenti come il DSEA, Dipartimento di Scienze Economiche e Aziendali) e dall’Università degli Studi Guglielmo Marconi (USGM) sia sperimentalmente, tramite il laboratorio con il test rig di processi elettrochimici (e.g. batterie/supercondensatori/celle a combustibile/elettrolizzatori) e di processi termochimici (e.g. condizionamento, pirolisi, gasssificazione), sia simulativamente, tramite il server del DSI a cui docenti e ricercatori hanno accesso dotato di vari programmi (e.g. ASPEN, SIMAPRO).

Obiettivi del corso

Il Dottorato ha l’obiettivo di dare una formazione rigorosa ed aperta, nella metodologia e nei contenuti, capace di rispondere alle esigenze e alle sfide di una società in evoluzione. Avvalendosi di metodologie di insegnamento sia classiche che innovative e di strumenti sia tradizionali che tecnologicamente avanzati, l’intendimento è sviluppare l’approccio multidisciplinare nella ricerca, indirizzando lo studio di ogni disciplina all’acquisizione di contenuti e tecniche specifici e, nel contempo, all’interdisciplinarietà, al coordinamento e all’interazione, alla visione d’insieme, alla definizione di un sapere articolato e complesso ma unitario, non frammentato in comparti autosufficienti ed autoreferenziali. Costante attenzione è anche rivolta agli sviluppi consolidati e in atto a livello nazionale e sovranazionale, europeo in particolare, onde analizzare le prospettive e le linee di tendenza più marcate nei vari ambiti di interesse. Per il conseguimento di detti fini, il Dottorato punta all’internazionalizzazione, favorendo l’inserimento di Dottorandi stranieri e l’inserimento in attività di ricerca multidisciplinari presso numerosi enti di ricerca nazionali e internazionali, utilizzando gli accordi in essere con i principali centri di ricerca nazionali e internazionali (USGM, DSI, e CERITED hanno accordi con il CNR/INFN e l’ENEA, membri del collegio, ma anche con vari enti di ricerca nazionali e internazionali) e i molteplici progetti di ricerca (e.g. BLAZE su impianti a biomasse residuali e celle a combustibile, GICO su sistemi per la cattura, conversione e uso della CO2 per generazione di biocombustibili, SO-FREE su celle a combustibile a ossidi solidi, LIFE3H su 3 Hydrogen Valley in Lazio, Abruzzo e Umbria, Idrogeno Civitavecchia su fotovoltaico e elettrolisi). Infine, i membri del collegio svolgono attività di ricerca in centri internazionali quali il CERN di Ginevra ed il FERMILAB di Chicago (e.g. esperimenti CMS, NA62, Mu2e).

Sbocchi occupazionali e professionali previsti

L’obiettivo del Dottorato è quello di formare esperti che, grazie alle competenze acquisite, siano in grado di guidare lo sviluppo dell’innovazione di processo e di prodotto nei vari ambiti industriali, civili e di ricerca, come lo sviluppo di sistemi energetici efficienti e sostenibili da fonti rinnovabili e celle a combustibile. In tal senso i futuri Dottori di Ricerca, in possesso sia di competenze tecniche specialistiche che di capacità operative di gestione dello sviluppo dell’innovazione, si potranno inserire, ad esempio, come Innovation Manager, Energy Manager, Fleet Manager, Product Manager o all’interno di reparti di Ricerca e Sviluppo, Pianificazione, Progettazione, Produzione, Applicazione, Gestione, Controllo, Sicurezza di enti pubblici e/o privati, per, ad esempio, la progettazione, gestione, di impianti di produzione, distribuzione, stoccaggio e uso di materiali/apparati e energia e analisi e monitoraggio dell’impatto ambientale degli stessi; di razionalizzazione e ottimizzazione dell’uso delle risorse. Inoltre, grazie alle discipline inerenti il governo del territorio e inerenti l’ingegneria industriale, informatica, civile e edile, i futuri Dottori avranno competenze in grado di garantire il possesso dei fondamenti cognitivi e conoscitivi di un decision-maker nel Settore Pubblico e Privato ed, in generale, nelle attività di gestione delle trasformazioni urbane e industriali. Saranno in grado di progettare e implementare, in aderenza al quadro normativo esistente, i sistemi amministrativi e di management meglio rispondenti alle esigenze di una sua positiva funzionalità. Al fine di fornire una preparazione multidisciplinare, e grazie al connubio tra ricerca applicata e scienza di base, i futuri dottori di ricerca avranno la possibilità di apprendere le tecniche più avanzate di elaborazione dei dati e di analisi di processo, ampliando così le possibilità di occupazione in settori diversi. I futuri Dottori potranno quindi trovare occupazione presso Università, Centri di Ricerca pubblici o privati, industrie meccaniche, energetiche, automobilistiche e dell’informazione, aziende ed enti per la produzione e la conversione dell’energia e per la mobilità di persone e merci, imprese impiantistiche, industrie per l’automazione e la robotica, imprese manifatturiere in generale e nel contesto dei servizi, nella Pubblica Amministrazione e negli Enti locali. Particolare sviluppo occupazionale potrà essere dato anche al settore transazionale e dei servizi, sia per gli Enti pubblici che Privati, nonché nel settore delle Biotecnologie Applicate in ambito di innovazione tecnologica in Ingegneria Industriale e dell’Informazione, Ingegneria Civile e Architettura e Scienze Fisiche e Matematiche. Inoltre, nel caso che i risultati ottenuti durante il dottorato portino allo sviluppo di prodotti/processi originali e spendibili sul mercato, sarà possibile partecipare da protagonisti alla creazione di brevetti, nuove imprese e spin-off-accademici in particolar modo attraverso il CERITED e il centro Innovation hub della Marconi.

Coerenza con gli obiettivi del PNRR

I temi di Ingegneria Industriale e dell’Informazione, Ingegneria Civile e Architettura e Scienze Fisiche e Matematiche trovano riscontro diretto, trasversale e/o indiretto in quasi tutte le politiche strategiche del PNRR. In particolare, trovano riscontro principale nella missione 2 rivoluzione verde e transizione ecologica (coprendo tutte le componenti di tale misura: M2C1: agricoltura sostenibile ed economia circolare; M2C2: energia rinnovabile, idrogeno, rete e mobilità sostenibile; M2C3: efficienza energetica e riqualificazione degli edifici; M2C4: tutela del territorio e della risorsa idrica); ma anche nella missione 1 digitalizzazione, innovazione, competitività, cultura e turismo (principale focus è sulla componente M1C2: digitalizzazione, innovazione e competitività nel sistema produttivo), nella missione 3 infrastrutture per una mobilità sostenibile (coprendo tutte le componenti di tale misura M3C1: investimenti sulla rete ferroviaria M3C2: intermodalità e logistica integrata), nella missione 4 Istruzione e Ricerca (coprendo tutte le componenti M4C1 ad esempio con lo sviluppo del laboratorio del dottorato anche in remoto e per long term test, si veda progetto europeo RE-OPEN e M4C2 ad esempio con lo sviluppo di brevetti e spin-off). Inoltre, alcuni punti di forte connessione si ritrovano nei temi generali della “Crescita intelligente. Sostenibile ed inclusiva” della “Coesione sociale e Territoriale”, della “Salute e resilienza economica, sociale ed istituzionale”, della “Transazione del verde”. Una particolare attenzione nel dottorato sarà data (in piena coerenza con gli obiettivi del PNRR che dedica al settore numerosi investimenti) al tema della “rigenerazione urbana”, intesa come uno strumento volto a “ridurre situazioni di emarginazione e degrado sociale nonché di migliorare la qualità del decoro urbano oltre che del contesto sociale e ambientale”, ed a quello della definizione di strumenti (come i Piani Urbani Integrati) che possano prevedere “una pianificazione urbanistica partecipata, con l’obiettivo di trasformare territori vulnerabili in città smart e sostenibili, limitando il consumo di suolo edificabile” (cit. PNRR).

Composizione

Il collegio di dottorato è composto da 17 professori strutturati Marconi, 2 membri INFN e 2 membri ENEA per il totale dei seguenti 21 membri:

Attività formative

Programma delle attività formative

Elenco documenti (ad accesso interno)

Regolamento per l’elezione dei Rappresentanti dei Dottorandi
Regolamento Comitato Consultivo
Documento di Sintesi annuale

Lista studenti

Vizza Domenico, Economical analysis of Sustainable Energy Systems
Boodaghi Roja, Accessibility analysis for urban hybrid and electric transportation
Annese Silvy, Aspetti legislativi e di valutazione dell’impatto di sistemi di trasporto basati sull’automazione parziale dei veicoli
Quarta Alessio, Scenari di aumento delle stazioni rifornimento a idrogeno e prospettive di sviluppo