Green warehousing in the retail industry: a simulation-driven framework for warehouse decarbonization with real-world applications

The topic of warehouse decarbonization in the retail industry is receiving increasing attention from both researchers and practitioners, who have recognized its crucial role in reducing the significant environmental impact of the sector. This Master Thesis, part of a larger NRRP research project funded by Italy “National Center for Sustainable Mobility (MOST) - Spoke 10 Sustainable Logistics,” explores this topic using various research methodologies within a multi-method approach. To understand the current state of academic research on environmental sustainability in the logistics operations of the retail sector, a literature review was conducted following a modified version of the PRISMA methodology which allows for the inclusion of both peer-reviewed articles and secondary sources. The focus was on the examination of green logistics and warehousing practices most commonly adopted by retailers, as well as on the analysis of their quantitative impact on environmental performance. Given the emerging nature of the topic, the analysis revealed some gaps, that guided the formulation of the research questions, addressed through case study and simulation methodologies. With the aim of filling the lack of a structured model that could guide companies in the ecological transition of their logistics facilities, a framework was developed that involves evaluating the energy and emission performance of a given logistics building, identifying areas for improvement and, based on these, defining alternative scenarios that incorporate green warehousing practices, whose environmental and economic impact is quantitatively simulated. The framework was then applied to two real-world cases in the retail sector to test its validity and effectiveness. Finally, the main results of the thesis were presented, along with the limitations of the research and possible future developments.

Il tema della decarbonizzazione dei magazzini nell’industria retail sta ricevendo crescente attenzione sia da parte dei ricercatori che dei professionisti, che ne hanno riconosciuto il ruolo cruciale nella riduzione del significativo impatto ambientale del settore. Questa tesi magistrale, parte di un più ampio progetto di ricerca PNRR finanziato dall’Italia “Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile (MOST) - Spoke 10 Logistica Sostenibile”, approfondisce questo tema attraverso l’impiego di diverse metodologie di ricerca in un approccio multi-metodo. Per comprendere lo stato attuale della ricerca accademica sulla sostenibilità ambientale nelle operazioni logistiche del settore retail, è stata condotta una revisione della letteratura seguendo una versione modificata della metodologia PRISMA che permette di includere sia gli articoli peer-reviewd che le fonti secondarie. Il focus è stato rivolto all’esame delle pratiche di green logistics e warehousing più comunemente adottate dai retailers, nonché all’analisi del loro impatto quantitativo sulla performance ambientale. Data la natura emergente del tema, l’analisi ha rivelato delle lacune che hanno orientato la formulazione delle domande di ricerca, affrontate mediante le metodologie caso studio e simulazione. Con l’obiettivo di colmare la mancanza di un modello strutturato che possa guidare le aziende nella transizione ecologica dei propri immobili logistici, è stato sviluppato un framework che prevede di valutare le prestazioni energetiche ed emissive di un dato edificio logistico, identificare le aree di miglioramento e, sulla base di queste, definire scenari alternativi che incorporino pratiche di green warehousing, il cui impatto ambientale ed economico è simulato in modo quantitativo. Il framework è stato poi applicato a due casi reali del settore retail, al fine di testarne la validità ed efficacia. Infine, sono stati presentati i risultati principali della tesi, oltre a evidenziare i limiti della ricerca e i possibili sviluppi futuri.