Economia circolare nella catena del valore dell’energia

This industrial PhD thesis addresses the transition towards a circular economy in the energy sector, with a particular focus on the photovoltaic value chain. The main objective is to analyze how the integration of circularity principles can serve as a strategic lever for both environmental sustainability and industrial competitiveness, in line with recent European policies. The work is structured into three main chapters: The first chapter introduces the European regulatory framework and the five pillars of the circular economy (sustainable inputs, life extension, shared use, product-as-a-service, end-of-life valorization), highlighting their role in reducing dependence on critical raw materials and promoting sustainable production models. The second chapter explores the link between circularity and decarbonization, analyzing concrete cases of utilities adopting circular strategies in energy technologies (wind, photovoltaic, storage, grids and power infrastructure), with benefits in terms of efficiency, cost reduction, and new business opportunities. The third chapter presents the European PHOTORAMA project, which focuses on developing a circular supply chain for photovoltaic modules through advanced recycling and recovery technologies for critical materials. The analysis includes life cycle assessment (LCA), eco-efficiency evaluations, and a survey of over 400 stakeholders, highlighting drivers, barriers, and the potential socio-economic impact of circularity applied to photovoltaics. The results demonstrate that the circular economy is not only a response to environmental challenges, but also an integrated model capable of generating value throughout the entire energy production chain. The adoption of circular practices, supported by targeted policies and investments, can foster a transition towards a more resilient, independent, and innovative energy sector, making a significant contribution to combating climate change and creating new industrial and employment opportunities.

La tesi di dottorato industriale affronta il tema della transizione verso l’economia circolare nel settore energetico, con particolare attenzione alla filiera del fotovoltaico. L’obiettivo principale è analizzare come l’integrazione dei principi di circolarità possa rappresentare una leva strategica sia per la sostenibilità ambientale sia per la competitività industriale, in linea con le recenti politiche europee. Il lavoro si articola in tre capitoli principali: Il primo capitolo introduce il quadro normativo europeo e i cinque pilastri dell’economia circolare (input sostenibili, estensione della vita utile, utilizzo condiviso, prodotto come servizio, valorizzazione del fine vita), evidenziando il loro ruolo nella riduzione della dipendenza dalle materie prime critiche e nella promozione di modelli produttivi sostenibili. Il secondo capitolo esplora il legame tra circolarità e decarbonizzazione, analizzando casi concreti di utilities che adottano strategie circolari nelle tecnologie energetiche (eolico, fotovoltaico, storage, infrastrutture di rete e colonnine di ricarica), con benefici in termini di efficienza, riduzione dei costi e nuove opportunità di business. Il terzo capitolo presenta il progetto europeo PHOTORAMA, focalizzato sullo sviluppo di una filiera circolare per i moduli fotovoltaici attraverso tecnologie avanzate di riciclo e recupero di materiali critici. L’analisi include valutazioni di ciclo di vita (LCA), eco-efficienza e un’indagine su oltre 400 stakeholder, mettendo in luce driver, barriere e il potenziale impatto socio-economico della circolarità applicata al fotovoltaico. I risultati dimostrano che l’economia circolare non è solo una risposta alle sfide ambientali, ma un modello integrato capace di generare valore lungo tutta la catena produttiva energetica. L’adozione di pratiche circolari, sostenuta da politiche e investimenti mirati, può favorire una transizione verso un settore energetico più resiliente, indipendente e innovativo, contribuendo in modo significativo alla lotta contro il cambiamento climatico e alla creazione di nuove opportunità occupazionali e industriali.