Opening the black box of material criticality: heterogeneity and interrelations of companies within and across industrial sectors

The concept of ‘material criticality’ has been introduced to examine availability and accessibility of natural resources that underlie industrial competitiveness and deployment of strategic technologies, such as electric mobility or wind turbines. The academic and policy discourse conceptualised material criticality rather as a black box, assuming industrial sectors to be monolithic, homogeneous and independent entities, neglecting complexity of the company dimension. The thesis questions appropriateness of these assumptions and aims to achieve the following objectives: 1) to examine the influence of heterogeneity and interrelations of companies on identification and mitigation of material criticality; and 2) to demonstrate their relevance for understanding material criticality. Through the exploratory case based research, the thesis highlights the importance of the company dimension for examination of critical materials. The findings indicate the need to extend the criticality analysis to consider power relations of companies along supply chains, and competitive relations of companies across industrial sectors at a shared resource market. These relations influence a company’s ability to identify and mitigate material criticality, which in turn affects an industrial system’s ability to withstand supply disruptions. Heterogeneity of companies within and across industrial sectors suggests against utility of generic outcomes of the criticality analysis at the national/global levels. The thesis provides implications for policy-makers regarding selective support for companies and industrial sectors to assist their efforts to mitigate material criticality. The results serve to raise awareness of practitioners about material criticality and to assist with the decision-making for development of mitigation strategies. Finally, the thesis calls for the need to establish a dialogue between policy-makers, industrial actors and researchers to advance understanding and analysis of material criticality.

La nozione di “materiali critici” è stata introdotta in anni recenti per governare sul piano industriale le problematiche legate alla disponibilità e accessibilità di risorse naturali che stanno alla base dello sviluppo di tecnologie strategiche, quali la generazione eolica o la mobilità elettrica. Istituti di ricerca e governi hanno finora approcciato il problema considerando la dimensione industriale come una “scatola nera”, ovvero assumendo i settori industriali come entità monolitiche, omogenee e indipendenti, trascurando così la possibile rilevanza delle specificità aziendali. Partendo da questi presupposti, la tesi si pone due obiettivi: 1) esaminare l'influenza di eterogeneità e interrelazioni tra imprese sui processi di identificazione e mitigazione dei materiali critici; e 2) dimostrare la rilevanza dell'eterogeneità e delle interrelazioni tra imprese nella comprensione del fenomeno nel uso complesso. Attraverso ricerca empirica basata su casi, la tesi mette in evidenzia un insieme di fattori di natura industriale fondamentali per la piena comprensione e la gestione dei materiali critici. In particolare, i rapporti di forza cliente-fornitore (power regime), lungo le catene di fornitura, e la competizione tra imprese che agiscono sullo stesso mercato dei materiali critici. Questi aspetti condizionano, inoltre, il grado di consapevolezza dell'azienda circa la criticità dei materiali e la fattibilità di diverse possibili azioni di mitigazione. Ne deriva per le imprese una scarsa utilità di analisi generaliste, quali elenchi di materiali critici redatti periodicamente da centri di ricerca ed altri enti pubbliche. La tesi fornisce raccomandazioni per i decisori politici per quanto riguarda il sostegno selettivo a imprese e a settori industriali, al fine di assistere in modo mirato e appropriato gli sforzi per mitigare i rischi legati all’uso di materiali critici. I risultati raggiunti servono anche a sensibilizzare i manager circa la complessità del fenomeno, aiutandoli nel prendere decisioni razionali circa le strategie di mitigazione. Infine, si sottolinea la necessità di stabilire un dialogo tra diversi attori per progredire nella comprensione e nello sviluppo di adeguati strumenti di analisi della criticità dei materiali.