The role of digital technologies in circular ecosystems : the effectiveness of digital technologies exploitation in enabling circular ecosystems

This thesis examines the role of Digital Technologies as enablers in the creation and development of Circular Ecosystems, providing a significant contribution to understanding how these models can optimize the benefits of the Circular Economy. The research was conducted to address a twofold need: to explore how Circular Ecosystems are conceptualized and structured, and to analyze the support that Digital Technologies can offer to these ecosystems. The primary objective of the thesis is to define and characterize the Circular Ecosystem as a foundation to maximize the advantages of circularity. This ecosystemic vision integrates actors, resources, and flows within an interconnected system, overcoming the limitations of an approach focused on the single organization. Moreover, the contributions and functionalities of Digital Technologies, particularly Blockchain, Artificial Intelligence, Big Data, Internet of Things (IoT), and Digital Platforms, are explored, representing indispensable tools for coordination, efficiency, and transparency within a Circular Ecosystem. The analysis conducted has enabled the identification of the distinctive characteristics of Circular Ecosystems and a deeper understanding of the relationships between these characteristics and the functionalities offered by Digital Technologies. First, the key dimensions that define and characterize Circular Ecosystems were analysed, followed by an analysis of the specific functionalities of Digital Technologies. Subsequently, through a cross-analysis, it was possible to identify how each technology specifically contributes to certain characteristics of the Circular Ecosystem, adding practical and operational depth to the proposed model. The hope is that this study will help encourage companies to adopt ecosystemic models, leveraging Digital Technologies as enabling tools for success and sustainability in the future. Therefore, this thesis positions itself as a theoretical and practical reference for those who wish to understand the interdependence between Digital Technologies and Circular Ecosystems, proposing an operational model that integrates technological innovation with sustainability.

La presente tesi esamina il ruolo delle tecnologie digitali come fattori abilitanti per la creazione e lo sviluppo degli ecosistemi circolari, offrendo un contributo significativo alla comprensione di come questi modelli possano ottimizzare i benefici dell’economia circolare. La ricerca è stata condotta per rispondere a una doppia esigenza: esplorare come gli ecosistemi circolari prendano forma e come siano definiti, e analizzare il supporto che le tecnologie digitali possono fornire a tali ecosistemi. L’obiettivo principale della tesi è quello di definire e caratterizzare l'ecosistema circolare come fondamento per massimizzare i vantaggi della circolarità. Tale visione ecosistemica integra attori, risorse e flussi in un sistema interconnesso, superando i limiti di un approccio focalizzato sulla singola organizzazione. Inoltre, vengono esplorati il contributo e le funzionalità delle tecnologie digitali, quali Blockchain, Intelligenza Artificiale, Big Data, Internet of Things (IoT) e Piattaforme Digitali, i quali rappresentano strumenti indispensabili per il coordinamento, l’efficienza e la trasparenza all’interno di un ecosistema circolare. L’analisi svolta ha permesso di identificare le caratteristiche distintive degli ecosistemi circolari e di approfondire le relazioni tra queste caratteristiche e le funzionalità offerte dalle tecnologie digitali. In primo luogo, sono state analizzate le dimensioni chiave che definiscono e caratterizzano gli ecosistemi circolari, seguite da un’analisi delle funzionalità specifiche delle tecnologie digitali. Successivamente, attraverso una cross-analysis, è stato possibile identificare come ciascuna tecnologia contribuisca in modo specifico a determinate caratteristiche dell’ecosistema circolare, aggiungendo uno spessore pratico e operativo al modello proposto. L'auspicio è che questo studio contribuisca a incentivare le aziende ad adottare modelli ecosistemici, facendo leva sulle tecnologie digitali come strumenti abilitanti di successo e sostenibilità per il futuro. Questa tesi si pone, quindi, come un punto di riferimento teorico e pratico per coloro che desiderano comprendere l’interdipendenza tra tecnologie digitali ed ecosistemi circolari, proponendo un modello operativo che integra innovazione tecnologica e sostenibilità.