Strategic investment prioritization for green warehousing: a new matrix-based approach with simulation-based application to real cases in the retail sector

This Master’s thesis, developed within the Italian-funded PNRR research project ’Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile (MOST) - Spoke 10 Sustainable Logistics’, investigates strategies to improve sustainability and energy efficiency in warehousing. Given the sector’s growing impact on global energy consumption and emissions, this research develops a practical investment prioritisation framework to bridge the gap between academic knowledge and managerial decision-making. Following a systematic literature review using the PRISMA methodology, the study first identifies best practices for green warehousing and then examines investment trends in the retail sector. The methodology starts with on-site visits to logistics sites, which provide key operational insights that are then integrated into a simulation-based approach. This approach generates "to-be" scenarios for energy efficiency improvements, which feed into an economic evaluation model that addresses research gaps and supports strategic investment decisions. The core contribution of this thesis is a new matrix-based investment prioritisation framework that enables decision makers to rank sustainability interventions based on their environmental and economic impacts. By applying the framework to real logistics sites, decarbonisation strategies are evaluated to support the transition to net-zero warehouses. Finally, the research highlights key findings, practical implications and future directions, emphasising the importance of academic-industry collaboration for sustainable innovation in logistics.

Questa tesi magistrale, sviluppata nell’ambito del progetto di ricerca italiano finanziato dal PNRR "Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile (MOST) – Spoke 10 Sustainable Logistics", analizza strategie per migliorare la sostenibilità e l’efficienza energetica nei magazzini. Considerata la crescente incidenza del settore sui consumi energetici e sulle emissioni, questa ricerca sviluppa un framework pratico per la prioritizzazione degli investimenti, colmando il divario tra ricerca accademica e decisioni manageriali. Dopo una revisione sistematica della letteratura mediante metodologia PRISMA, lo studio identifica le migliori pratiche per il green warehousing e analizza i trend di investimento nel settore retail. La metodologia prevede visite on-site presso magazzini reali per raccogliere dati operativi, successivamente integrati in un approccio basato sulla simulazione. Questo consente di generare scenari "to-be" di efficientamento energetico, utilizzati come input per un modello di valutazione economica che risponde alle lacune di ricerca e supporta le decisioni strategiche. Il principale contributo di questa tesi è un nuovo framework di prioritizzazione degli investimenti basato su una matrice decisionale, che permette di classificare le strategie di decarbonizzazione in base all’impatto ambientale ed economico. Applicandolo a casi reali, si supporta la transizione verso magazzini a emissioni zero. Infine, la ricerca evidenzia i principali risultati, le implicazioni pratiche e le direzioni future, sottolineando l’importanza della collaborazione tra accademia e industria per l’innovazione sostenibile nella logistica.