Input-output-based impact evaluation of a full compressed air systems audit for power plants in Kenya

The simultaneous necessity to take action and intervene in industrial sector to reduce greenhouse gases (GHGs) and air pollutants, as well as implementing effective procedures for assessing the likely impact of investments, represents a crucial aspect of the sustainable challenge faced today. This thesis presents a model integrated framework applied to a case study. The objective of this study is to evaluate the direct and indirect impact of corrective actions on compressed air systems with regards to energy efficiency in power production in Kenya. The thesis work aims to support the decision-makers in developing countries by evaluating the impacts of the corrective interventions within the context of the 17 Sustainable Development Goals of Agenda 2030. Additionally, a key strength of the analysis is its scalability, allowing for future adaptability. The methodology combines multiple information provide by Kenya’s Eora national database, industrial sector data and case study reports, applying the Input-Output Analysis through the MARIO Python package tool. The implementation of corrective measures demonstrates the expected results of enhancing energy efficiency, achieving economic and CO2 savings within the industrial sector. On the other hand, results demonstrate also unpredictable benefits to be gained in others sectors, such as reduced imports and additional required workforce. Specifically, the investment of 1.326 million USD would yield benefits for 576k USD per year for the power sector at national level, saving up 1986 ton of GHG and 86.5 ton of air pollutant. The same investment would displace a small portion of production from heavy-duty oil, leading to a relative saving of imports worth 20248 USD per year and 2311 USD per year respectively for power sector and petroleum sector. These advantages constitute fundamental steps towards the transition to innovative and affordable clean energy. As the obtained results suggest, there is interconnectivity among different sectors. Moreover, the thesis work suggests the applied model may effectively facilitate investment decision-making processes in developing countries, complementing the already existing models thanks to its flexibility and scalability.

La simultanea necessità di agire e intervenire nel settore industriale per ridurre i gas serra e gli inquinanti atmosferici, così come implementare procedure efficaci per valutare l’eventuale impatto degli investimenti, rappresenta un aspetto cruciale della sfida sulla sostenibilità affrontata oggi. Questo lavoro di tesi presenta un modello integrato di framework applicato a un case study. L’obiettivo di questo lavoro è valutare l’impatto diretto e indiretto delle misure correttive dei sistemi di aria compressa, per quanto riguarda l’efficientamento energetico nella produzione di energia in Kenya. Il lavoro di tesi mira a supportare i decision-makers nei Paesi in via di sviluppo, valutando gli impatti degli interventi correttivi nel contesto dei 17 Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell’Agenda 2030. Inoltre, un punto di forza dell’analisi è la sua scalabilità, che consente una futura adattabilità. La metodologia adottata combina molteplici informazioni fornite dal database nazionale Eora per il Kenya, da analisi sul settore industriale Keniota e da reports sul case study, applicando l’Analisi Input-Output attraverso il pacchetto Python MARIO. L’implementazione delle misure correttive mostra da un lato i risultati attesi in efficientamento energetico e quindi risparmi economici e di emissioni CO2 nel settore industriale, dall’altro lato benefici non facilmente prevedibili anche in altri settori, come per esempio riduzione di imports e un’aggiuntiva forza lavoro richiesta. In particolare, l’investimento di 1.326 milioni di USD a livello nazionale produrrebbe benefici per 576000 dollari all’anno per il settore energetico, con un risparmio di 1986 tonnellate di GHG e 86.5 tonnellate di inquinanti atmosferici. Lo stesso investimento andrebbe a sostituire una piccola parte di heavy-oil, con un relativo risparmio di 20248 USD e 2311 USD all’anno rispettivamente per il settore elettrico e quello del petrolio. Questi vantaggi costituiscono passi fondamentali verso una transizione energetica pulita e innovativa. Come suggeriscono i risultati ottenuti, esiste un’interconnessione tra i diversi settori. Inoltre, il lavoro di tesi suggerisce che il modello applicato potrebbe effettivamente facilitare i processi decisionali di investimento nei Paesi in via di sviluppo, affiancando i modelli già esistenti grazie alla sua flessibilità e scalabilità.