Obiettivi formativi del dottorato: Il programma formativo, coerente con il Regolamento didattico della Scuola di Dottorato del Politecnico di Bari, approvato dal Consiglio della SCUDO del 24.03.2021, punta a fornire al futuro dottore di ricerca la capacità di svolgere ricerca avanzata ed autonoma nelle tematiche del dottorato, insieme ad elevate competenze professionali riversabili in ruoli di alto livello all'interno di enti pubblici, imprese e studi o società di progettazione.
Ai dottorandi sarà proposta una formazione comune orientata sia a potenziare il bagaglio culturale nelle materie di base, sia a fornire elementi specialistici su tematiche scientifiche innovative che possano essere di immediato interesse per le ricerche dottorali. Gli aspetti metodologici dell'attività di ricerca beneficeranno di appositi interventi formativi proposti dalla SCUDO. Ciascun dottorando, in base al progetto di ricerca assegnato dal Collegio per la tesi, sarà indirizzato a specifiche iniziative di formazione, quali frequenza di corsi e seminari, all'interno del Politecnico di Bari, dell'Università del Salento e dell'ITC-CNR, oppure presso altri Atenei o centri di ricerca o di formazione, in Italia ed all'Estero.
I temi portanti della formazione dottorale ruotano attorno al binomio “sicurezza - sostenibilità”, e riguardano l'analisi e la valutazione del rischio nelle costruzioni, la diagnosi ed il monitoraggio delle strutture e delle infrastrutture; la progettazione di interventi strutturali innovativi ed al contempo sostenibili per la protezione dal rischio di edifici ed infrastrutture; la sperimentazione e la diffusione di nuovi materiali da costruzione, finalizzati ad un maggior utilizzo del riciclo e ad un ridotto impatto ambientale; l'innovazione nel progetto degli spazi, degli elementi tecnologici e degli impianti, adottando soluzioni pienamente sostenibili e a basso impatto ambientale e razionalizzando l'uso dell'energia e l'approvvigionamento da fonti rinnovabili. In tal modo, il Dottorato darà il proprio contributo sui temi dello Smart Building, dello Net Zero Buildings, degli Smart Districts, al fine di contenere i consumi energetici e garantire costruzioni ed impiantistiche eco-sostenibili, sicure e resilienti.
La formazione riguarderà inoltre le strategie per l'incremento della resilienza energetica di distretti urbani ai cambiamenti climatici a scala locale e globale, lo sviluppo di soluzioni digitali in X-reality per la conoscenza, la pianificazione di interventi di manutenzione e la gestione delle costruzioni esistenti e nuove, la gestione avanzata ed efficiente delle infrastrutture.
Ulteriore tema di particolare rilevanza è lo sviluppo di strategie innovative per la diagnosi, il monitoraggio, l'analisi strutturale, la valutazione di vulnerabilità, il consolidamento e la riqualificazione, anche impiantistica, del patrimonio di costruzioni di interesse storico.
Guardando al versante delle costruzioni industriali, la formazione punterà al miglioramento dell'approccio progettuale ai fini della sicurezza e della sostenibilità di strutture, macchine e impianti, con riferimento sia alle problematiche di affidabilità e sicurezza di grandi impianti per la produzione di energia da fonti rinnovabili (strutture per l'eolico di grandi dimensioni e off-shore), sia alla necessità di un maggiore ricorso a fonti di approvvigionamento energetico su piccola scala e diffuse sul territorio (applicazioni del micro e mini eolico e quelle del fotovoltaico e solare termico su strutture esistenti), sia a quelle relative al recupero e al riuso di materiali.
In questo contesto, si affronteranno i temi della progettazione di impianti ed elementi di impianti innovativi ad elevata efficienza energetica (scambiatori di calore ad alta efficienza, pompe di calore geotermiche, nanofluidi e nanotecnologie per lo scambio termico, sistemi a biomasse, sistemi termofotovoltaici), incluso lo sviluppo e/o miglioramento di tecniche e strumenti per la diagnostica e la manutenzione predittiva ai fini del miglioramento dell'affidabilità e della sicurezza; della progettazione ed organizzazione degli spazi e dei relativi elementi tecnologici che consentano di massimizzare la circolarità del processo produttivo, anche attraverso l'implementazione di tecniche di remanufacturing/reshaping basate sull'utilizzo di processi innovativi; dello sviluppo di modelli suimulation based per l'analisi della sostenibilità ambientale e della resilienza di sistemi industriali complessi e di modelli dinamici di risk analysis in ambiti incerti.
Sbocchi professionali e potenziali settori di impiego del dottorato di ricerca: Il Dottorato, grazie anche al suo approccio spiccatamente pluridisciplinare, che intreccia le competenze delle aree culturali dell'Ingegneria Civile, dell'Architettura, e dell'Ingegneria Industriale, punta a costituire un percorso formativo privilegiato per la creazione di figure professionali di elevato livello, con competenze e conoscenze che lo inseriscono in uno scenario di lavoro in ambito di alta innovatività? su aggregati di capacita? e su problemi che necessitano conoscenze multidisciplinari, in modo particolare nelle aree delle Key Enabling Technologies.
Saranno formati ricercatori qualificati, in grado di orientare le scelte progettuali al fine di migliorare l'affidabilità e la sicurezza di strutture, infrastrutture, macchine e impianti, nella produzione di energia da fonti rinnovabili e nel recupero nell'ottica dell'economia circolare.
Gli sbocchi occupazionali riguardano i seguenti ambiti:
- la ricerca: i dottori di ricerca potranno intraprendere la carriera scientifica presso Atenei ed Enti di ricerca, italiani ed esteri. Potranno inoltre trovare impiego nello svolgimento, nel coordinamento e nella gestione di attività di ricerca e sviluppo tecnologico all'interno di strutture di ricerca e sviluppo di aziende e imprese attive nei campi di interesse del corso;
- gli enti pubblici: le competenze metodologiche, disciplinari e tecnologiche, unitamente alla capacità interpretative acquisite dai dottori di ricerca possono rappresentare un grande valore aggiunto per le strutture pubbliche chiamate ad attuare gli obiettivi del PNRR relativi alla Rivoluzione Verde ed alla Transizione Ecologica (M2), quali Ministeri, Regioni, Comuni, Soprintendenze, enti di gestione del patrimonio e delle reti infrastrutturali. Ad esempio, i dottori di ricerca saranno candidati ideali a ricoprire posizioni di energy manager, responsabili per la conservazione e l'uso razionale dell'energia, con avanzate competenze in sistemi quali ISO 50001.
- le imprese: le competenze acquisite in termini di capacità di risolvere problemi ad elevata complessità e di spiccato carattere multidisciplinare nell'ambito della protezione civile, della sostenibilità e del controllo della sicurezza, di costruzioni civili e industriali fanno del dottore di ricerca una figura, esperta di sostenibilità, che risulta attualmente molto richiesta dalle imprese operanti in settori quali l'Ingegneria Civile, l'Ingegneria Ambientale, l'Ingegneria della Sicurezza, il manifatturiero, la realizzazione di impianti e sistemi per la produzione di energia, i sistemi informatici di gestione, la produzione di componenti edilizi.
- la libera professione: in società e studi di progettazione integrata, specie quelli orientati alla gestione di progetti complessi e di opere pubbliche strategiche e di infrastrutture di rilevante importanza, alla pianificazione del territorio, alla progettazione di edifici sostenibili, alla riqualificazione del patrimonio di costruzioni civili e industriali.
Coerenza con gli obiettivi del PNRR
Il Dottorato nasce con il precipuo obiettivo di ampliare l'offerta formativa di terzo livello del Politecnico di Bari, colmando la lacuna esistente in alcune aree tematiche portanti del PNRR ed in generale del programma Next Generation - EU. Le tematiche scientifiche e di sviluppo tecnologico trattate hanno infatti come cardini innovazione e sostenibilità, declinati all'interno delle mutue interazioni possibili delle costruzioni civili ed industriali e delle loro ricadute anche dal punto di vista della sostenibilità sociale e dello sviluppo economico del territorio, e si possono inquadrare nelle seguenti aree di intervento generale del PNRR: Transizione verde; Trasformazione digitale; Crescita intelligente, sostenibile e inclusiva.
Partendo dal presupposto che lo sviluppo di una tecnologia avanzata richieda più competenze scientifiche e tecnologiche per costruire una catena di valore abilitante per l'innovazione scientifica e tecnologica, il Dottorato possiede caratteristiche di innovatività e multi-disciplinarietà, che si realizza attraverso collaborazioni tra le aree culturali dell'Ingegneria Civile, dell'Architettura, e dell'Ingegneria Industriale.
Tutte le attività saranno conformi al principio “non arrecare un danno significativo” (DNSH) ai sensi dell'art. 17 del regolamento UE 2020/852 in coerenza con gli orientamenti tecnici predisposti dalla Commissione europea (Comunicazione 2021/C58/01).
In particolare, gli obiettivi formativi del Dottorato di Ricerca si inseriscono prevalentemente nella missione M2 del PNRR: Rivoluzione Verde e Transizione Ecologica, relativamente alle seguenti componenti:
M2C1: Agricoltura Sostenibile ed Economia Circolare, M2C1.1 - Migliorare la Capacità di Gestione Efficiente e Sostenibile dei Rifiuti e il Paradigma dell'economia Circolare, per la ricerca sull'impiego di materiali da costruzione con riutilizzo di plastiche di scarto, coltivando la cultura e la consapevolezza dell'edilizia eco-sostenibile e della sfida ambientale e contribuendo alla realizzazione di un progetto faro di economia circolare (Investimento 1.2);
M2C2: Energia Rinnovabile, Idrogeno, Rete e Mobilità sostenibile, per il raggiungimento degli obiettivi europei e nazionali di decarbonizzazione e di riduzione delle emissioni totali di gas serra, anche mediante soluzioni innovative di produzione di energia, in termini sia di tecnologie sia di assetti e configurazioni impiantistiche, quali i sistemi di generazione di energia rinnovabile off-shore, in linea con l'Investimento 1.3;
M2C3: Efficienza Energetica e Riqualificazione degli Edifici, promuovendo approcci di ricerca olistica e multiscala per la progettazione e l'ottmizzazione di cluster urbani e distretti di edilizia sostenibile, integrando tecnologie rinnovabili e sistemi di accumulo energetico latente emergenti, e adottando uno schema di gestione ottimale dell'energia, anche grazie all'introduzione di AI e ML. Si affianca la ricerca sulla riqualificazione, sul restauro e sul consolidamento delle costruzioni, con tecniche sostenibili e robuste, che rendano resiliente il patrimonio costruito, configurando complessivamente un intervento in grado di contribuire al raggiungimento degli obiettivi delle componenti M2C3.1 - Efficientamento Energetico Edifici Pubblici, Investimento 1.1: Piano di sostituzione di edifici scolastici e di riqualificazione energetica e Investimento 1.2: Efficientamento degli edifici giudiziari; M2C3.2 - Efficientamento Energetico e Sismico Edilizia Residenziale Privata e Pubblica, Investimento 2.1: Ecobonus e Sismabonus fino al 110 per cento per l'efficienza energetica e la sicurezza degli edifici;
M2C4: Tutela del Territorio e della Risorsa Idrica, con particolare riferimento alla componente M2C4.2 - Prevenire e Contrastare gli Effetti del Cambiamento Climatico sui Fenomeni di Dissesto Idrogeologico e sulla Vulnerabilità del Territorio, Investimento 2.2: Interventi per la resilienza, la valorizzazione del territorio e l'efficienza energetica dei Comuni, favorendo un approccio razionale ed integrato ad interventi nelle aree urbane per la messa in sicurezza e l'adeguamento degli edifici, ed il raggiungimento degli obiettivi di efficienza energetica.
L'azione proposta punta inoltre a supportare i settori dell'Engineering & Construction e della gestione di sistemi infrastrutturali complessi critici per il Paese mettendo in campo le tecnologie più innovative, dalla sensoristica avanzata e soluzioni IoT alla progettazione BIM (in coerenza con gli ambiti della digitalizzazione ed innovazione M1), ed implementando metodologie, piattaforme ed applicazioni di Asset Management avanzato per la valorizzazione del dominio di Operation & Maintenance, traguardando l'obiettivo di integrazione degli ambienti informativi e della definizione di modelli innovativi di gestione e manutenzione, anche al fine di supportare le infrastrutture per la mobilità sostenibile (M3).