Deep Decarbonization in the manufacturing sector: an integrated perspective of drivers, barriers, and strategies

The growing urgency of tackling climate change and reducing CO₂ emissions makes it essential to decarbonize industrial sectors, in particular manufacturing, which contributes significantly to global emissions. This thesis explores in depth the topic of deep decarbonization in the manufacturing sector, which emerges as the reduction of emissions to near-zero levels, by analyzing the strategies adopted to cut CO₂ emissions, along with the main factors that motivate and hinder companies along this path. Using a multidisciplinary methodology, based on the systematic literature review, the work identifies and analyzes the main strategies, drivers, and barriers related to decarbonization. The analysis carried out, which identified the main factors involved in the decarbonization process, also revealed significant gaps in the literature, including a lack of attention to deep decarbonization, an area that requires further study to understand how companies can embark on a systematic path to reducing emissions through integrated initiatives. Another important gap concerns the absence of a consistent and integrated approach to reducing emissions in the three areas (Scope 1, 2, and 3) across the entire corporate value chain. Finally, the need emerged for a framework that organically links strategies, drivers, and barriers, offering companies an adaptable model for a sustainable transition. To address the gaps identified in the literature, this study seeks to answer the following research question: "How do manufacturing companies undertake the transition toward deep decarbonization?". To answer this question, the analysis focused on the three emissions categories outlined by the GHG Protocol (Scope 1, 2, and 3), starting from identifying the specific strategies to be implemented to achieve reductions for each area. Subsequently, the drivers and barriers that companies encounter in implementing each strategy were identified. In this way, it was possible to build a preliminary theoretical framework that offers a complete view of the relationships between scopes, strategies, drivers, and barriers in the manufacturing sector for achieving deep decarbonization. To preliminary test the relationships between scopes, strategies, drivers, and barriers, an empirical analysis was conducted based on five case studies of manufacturing companies. This practical examination helped refine and confirm the model while also providing insights and directions for future research. Furthermore, strategic and institutional recommendations were collected to facilitate the decarbonization process, offering concrete suggestions for organizations and policymakers. The results provide valuable and operational indications to accelerate the transition towards deep decarbonization in the manufacturing sector.

La crescente urgenza di contrastare il cambiamento climatico e ridurre le emissioni di CO₂ rende fondamentale la decarbonizzazione dei settori industriali, in particolare quello manifatturiero, che contribuisce in modo significativo alle emissioni globali. Questa tesi esplora in modo approfondito il tema della decarbonizzazione profonda nel settore manifatturiero, definita come la riduzione delle emissioni a livelli prossimi allo zero, analizzando le strategie adottate per ridurre le emissioni di CO₂, insieme ai principali fattori che motivano o ostacolano le aziende in questo percorso. Utilizzando una metodologia multidisciplinare, basata sulla revisione sistematica della letteratura, il lavoro identifica e analizza le principali strategie, motivatori, e barriere legate alla decarbonizzazione. L’analisi svolta, che ha permesso di individuare i principali fattori coinvolti nel processo di decarbonizzazione, ha inoltre messo in luce significative lacune nella letteratura, tra cui la scarsa attenzione alla decarbonizzazione profonda, un ambito che richiede ulteriori studi per comprendere come le imprese possano intraprendere un percorso sistematico di riduzione delle emissioni attraverso iniziative integrate. Un'altra importante lacuna riguarda l'assenza di un approccio coerente e integrato per la riduzione delle emissioni nei tre Scopi (Scopo 1, 2 e 3) lungo l'intera catena del valore aziendale. Infine, è emersa la necessità di un quadro di riferimento che colleghi in modo organico strategie, motivatori, e barriere, offrendo alle imprese un modello adattabile per una transizione sostenibile. Per colmare le lacune individuate nella letteratura, questo studio mira a rispondere alla seguente domanda di ricerca: "In che modo le aziende manifatturiere intraprendono la transizione verso la decarbonizzazione profonda?”. Per rispondere a questa domanda, l'analisi si è concentrata sulle tre categorie di emissioni definite dal Protocollo GHG (Scopo 1, 2 e 3), individuando le strategie specifiche da attuare per ottenere riduzioni per ogni singolo Scopo. Successivamente, sono stati identificati i motivatori e le barriere che le aziende incontrano nell’implementare ciascuna strategia. In questo modo è stato possibile costruire un quadro teorico preliminare che offrisse una visione completa delle relazioni tra Scopi, strategie, motivatori e barriere nel settore manifatturiero per il raggiungimento della decarbonizzazione profonda. Per esaminare preliminarmente le relazioni tra Scopi, strategie, motivatori e barriere, è stata condotta un'analisi empirica su cinque casi studio riguardanti aziende manifatturiere. Questo approccio pratico ha contribuito a perfezionare e convalidare il modello, fornendo inoltre spunti preziosi per future linee di ricerca. Sono state inoltre raccolte raccomandazioni strategiche e istituzionali per facilitare il processo di decarbonizzazione, offrendo suggerimenti concreti per le organizzazioni e i decisori politici. I risultati forniscono indicazioni preziose e operative per accelerare la transizione verso la decarbonizzazione profonda nel settore manifatturiero.