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Il progetto Nemesis (NEw generation MEthods for Numerical SImulationS), progetto di ricerca internazionale coinvolge il Politecnico di Milano e l’Università di Milano-Bicocca

Studiano il modo per ridurre il rischio di catastrofi vulcaniche imprevedibili o la possibilità che i pipistrelli custodiscano il segreto della buona salute e della longevità ma anche un sistema con cui le piante catturano l'acqua e sviluppano colture resistenti ai cambiamenti climatici: sono questi alcune delle 37 ricerche premiate dal Consiglio europeo della ricerca (Cer) per affrontare alcuni dei problemi di ricerca più complessi al mondo in diversi settori scientifici. I candidati erano 395 proposte nell'ambito di questo bando, i progetti selezionati coinvolgeranno 135 ricercatori in 19 paesi europei e non solo.
 
Il progetto Nemesis a Milano
Tra i destinatari dei fondi c’è anche Nemesis (NEw GEneration MEthods for Numerical SImulationS), progetto di ricerca internazionale, che coinvolge il Politecnico di Milano e l’Università di Milano-Bicocca, al quale è stato assegnato  dal Consiglio europeo della ricerca (ERC) uno dei 37 Synergy Grant. Qui si sviluppano metodi numerici di nuova generazione per le sfide della sostenibilità.
 
Il team e il progetto
Il team di ricercatori (formato da Paola F. Antonietti (nella foto), professoressa di Analisi Numerica e responsabile del laboratorio di modellistica e calcolo scientifico MOX del dipartimento di matematica del Politecnico di Milano; Lourenco Beirao da Veiga, professore di analisi numerica all’Università degli Studi di Milano-Bicocca; Daniele A. Di Pietro, professore di analisi numerica all’Università di Montpellier; Jérôme Droniou, direttore di ricerca al Cnrs - Centre National de la Recherche Scientifique) ha ricevuto 7,8 milioni di euro per una durata di 6 anni.
Il progetto Nemesis si colloca nell'ambito della matematica applicata e computazionale e si propone di sviluppare una nuova generazione di metodi numerici, partendo dai fondamenti teorici fino alla loro implementazione computazionale. Affronta inoltre la sfida di validare il loro utilizzo in applicazioni rilevanti in tema di sostenibilità come la geofisica (ad esempio nella mitigazione degli effetti delle attività antropiche nel sottosuolo e nei problemi di transizione energetica) e i processi manifatturieri avanzati.
Nello specifico, un metodo numerico sarà in grado di simulare i rischi sismici e per l’ambiente legati alle operazioni di stoccaggio - passato e futuro - della CO2 nel sottosuolo, indicando possibili movimenti tellurici o infiltrazioni di sostanze inquinanti di un dato territorio sottoposto a questo processo. Un’altra applicazione, sul versante della Industria 4.0, potrà riguardare i sistemi di estrazione dell'alluminio tramite fusione (smelting). I modelli matematici saranno in grado di simulare fasi di produzione del metallo dalla bauxite a basso impatto ambientale.
Questa metodologia, rispetto alle precedenti avrà una migliore capacità di approssimazione dei dati e del dominio geometrico, permetterà l’integrazione diretta di leggi fisiche specifiche nell’ambito numerico, consentendo di rispecchiare la reale struttura del problema fisico in esame, e sarà più efficiente nell’elaborazione computazionale.
 
I due ricercatori italiani
Paola F. Antonietti, classe 1980, è responsabile del laboratorio di modellistica e calcolo scientifico MOX del dipartimento di matematica e professoressa ordinaria di analisi numerica al Politecnico di Milano. Nel 2015 aveva già ottenuto un finanziamento SIR (Scientific Independence of young Researchers), finanziato dal ministero dell’Università e della Ricerca, con il progetto “PolyPDEs: Non-conforming polyhedral finite element methods for the approximation of partial differential equations”. Nel 2020 ha ricevuto il premio “Jacques-Louis Lions”, assegnato ogni due anni dalla European Community on Computational Methods in Applied Sciences (ECCOMAS) a giovani ricercatori con contributi eccezionali nel campo della matematica computazionale.
Lourenco Beirao da Veiga, classe 1976, professore ordinario di analisi numerica a Milano-Bicocca dal 2015, si era già aggiudicato un finanziamento ERC (Consolidator Grant) nel 2016 (progetto CAVE (Challenges and Advancements in Virtual Elements) ed è riconosciuto come “Highly Cited Researcher” (titolo che spetta ai ricercatori i cui lavori scientifici hanno un elevato numero di citazioni), dalla prestigiosa piattaforma di indicizzazione di citazioni scientifiche “Web of Science”. Nel 2016 ha inoltre ricevuto il premio “Jacques-Louis Lions”, assegnato ogni due anni dalla European Community on Computational Methods in Applied Sciences (ECCOMAS) a giovani ricercatori con contributi eccezionali nel campo della matematica computazionale.