In light of Europe's transition to greener and more digitalized systems, the availability of Critical Raw Materials (CRMs) represents an enabling factor for the competitiveness and strategic independence of companies, particularly those requiring raw materials such as rare earths, lithium, and cobalt, which are highly dependent on imports, characterized by concentrated production, and fluctuating prices. This research explores how and to what extent Industrial Symbiosis (IS) can help overcome these challenges through the exchange of materials, energy, and by-products, as well as logistical coordination. Numerous examples in the literature highlight the importance of CRM supply chains and the benefits of using IS in terms of improving efficiency and circularity. However, their connection has been underdeveloped, as a framework capable of transforming supply chain risk indicators into criteria to be considered in the creation and evaluation of regional industrial symbiotic networks is lacking. The objective of this thesis is to create a framework that connects the different types of CRMs, their respective risk indicators, and the different types of symbiotic networks to identify the symbiotic configurations potentially most consistent with the different types of risk. This work adopts a SLR aimed at identifying the main patterns linking CRM types, supply chain risks, and symbiotic network configurations. Based on the evidence, a conceptual framework is developed to support the analysis and design of potential industrial synergies.

Alla luce della transizione europea verso sistemi più ecologici e digitalizzati, la disponibilità delle Critical Raw Materials (CRMs) rappresenta un fattore abilitante per la competitività e l’indipendenza strategica delle aziende, in particolare quelle che necessitano di materie prime quali terre rare, litio e cobalto, fortemente dipendenti dalle importazioni, caratterizzate da una produzione concentrata e da prezzi fluttuanti. La ricerca esplora come e in che misura l’Industrial Symbiosis (IS) possa contribuire a superare queste sfide attraverso lo scambio di materiali, energia e sottoprodotti, nonché il coordinamento logistico. In letteratura esistono numerosi esempi relativi all’importanza delle catene di approvvigionamento CRMs e ai vantaggi derivanti dall’utilizzo dell’IS in termini di miglioramento dell’efficienza e della circolarità. Tuttavia, il loro collegamento è stato poco sviluppato, poiché manca un quadro di riferimento in grado di trasformare gli indicatori di rischio della catena di approvvigionamento in criteri da considerare nella creazione e valutazione di reti simbiotiche industriali territoriali. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di creare un quadro di riferimento che colleghi le diverse tipologie di CRMs, i rispettivi indicatori di rischio e le diverse tipologie di network simbiotici per individuare le configurazioni simbiotiche potenzialmente più coerenti con le differenti tipologie di rischio. Il presente lavoro adotta una SLR finalizzata all’identificazione dei principali pattern che collegano tipologie di CRMs, rischi di approvvigionamento, configurazioni dei network simbiotici. Sulla base delle evidenze emerse, viene sviluppato un framework concettuale di supporto all’analisi e alla progettazione delle potenziali sinergie industriali.

SYSTEMATIC LITERATURE REVIEW SUL RUOLO DELL’INDUSTRIAL SYMBIOSIS COME STRUMENTO PER RIDURRE I RISCHI DI APPROVVIGIONAMENTO DELLE CRITICAL RAW MATERIALS (CRMS)

CHISENA, ALESSANDRO
2025/2026

Abstract

In light of Europe's transition to greener and more digitalized systems, the availability of Critical Raw Materials (CRMs) represents an enabling factor for the competitiveness and strategic independence of companies, particularly those requiring raw materials such as rare earths, lithium, and cobalt, which are highly dependent on imports, characterized by concentrated production, and fluctuating prices. This research explores how and to what extent Industrial Symbiosis (IS) can help overcome these challenges through the exchange of materials, energy, and by-products, as well as logistical coordination. Numerous examples in the literature highlight the importance of CRM supply chains and the benefits of using IS in terms of improving efficiency and circularity. However, their connection has been underdeveloped, as a framework capable of transforming supply chain risk indicators into criteria to be considered in the creation and evaluation of regional industrial symbiotic networks is lacking. The objective of this thesis is to create a framework that connects the different types of CRMs, their respective risk indicators, and the different types of symbiotic networks to identify the symbiotic configurations potentially most consistent with the different types of risk. This work adopts a SLR aimed at identifying the main patterns linking CRM types, supply chain risks, and symbiotic network configurations. Based on the evidence, a conceptual framework is developed to support the analysis and design of potential industrial synergies.
2025
SYSTEMATIC LITERATURE REVIEW ON THE ROLE OF INDUSTRIAL SYMBIOSIS AS A TOOL TO REDUCE CRITICAL RAW MATERIALS (CRMS) SUPPLY RISKS
Alla luce della transizione europea verso sistemi più ecologici e digitalizzati, la disponibilità delle Critical Raw Materials (CRMs) rappresenta un fattore abilitante per la competitività e l’indipendenza strategica delle aziende, in particolare quelle che necessitano di materie prime quali terre rare, litio e cobalto, fortemente dipendenti dalle importazioni, caratterizzate da una produzione concentrata e da prezzi fluttuanti. La ricerca esplora come e in che misura l’Industrial Symbiosis (IS) possa contribuire a superare queste sfide attraverso lo scambio di materiali, energia e sottoprodotti, nonché il coordinamento logistico. In letteratura esistono numerosi esempi relativi all’importanza delle catene di approvvigionamento CRMs e ai vantaggi derivanti dall’utilizzo dell’IS in termini di miglioramento dell’efficienza e della circolarità. Tuttavia, il loro collegamento è stato poco sviluppato, poiché manca un quadro di riferimento in grado di trasformare gli indicatori di rischio della catena di approvvigionamento in criteri da considerare nella creazione e valutazione di reti simbiotiche industriali territoriali. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di creare un quadro di riferimento che colleghi le diverse tipologie di CRMs, i rispettivi indicatori di rischio e le diverse tipologie di network simbiotici per individuare le configurazioni simbiotiche potenzialmente più coerenti con le differenti tipologie di rischio. Il presente lavoro adotta una SLR finalizzata all’identificazione dei principali pattern che collegano tipologie di CRMs, rischi di approvvigionamento, configurazioni dei network simbiotici. Sulla base delle evidenze emerse, viene sviluppato un framework concettuale di supporto all’analisi e alla progettazione delle potenziali sinergie industriali.
Industrial Symbiosis
CRMs
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Descrizione: Tesi di Laurea di Alessandro Chisena
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14253/65444