Oltre la decarbonizzazione tecnologica: scalabilità di bioenergia e Blue Carbon nel settore marittimo

Abstract

La presente tesi analizza l’integrazione tra bioenergie ed ecosistemi di Blue Carbon come strategia per la decarbonizzazione dei sistemi marittimi e costieri. Il settore marittimo, pur essendo essenziale per il commercio globale, rappresenta uno delle industrie più difficili da decarbonizzare a causa della dipendenza da combustibili fossili, elevata intensità di capitale e della complessità regolatoria. Parallelamente, gli ecosistemi costieri sono tra i più vulnerabili agli impatti del cambiamento climatico, ma svolgono un ruolo cruciale nella mitigazione grazie alla loro capacità di sequestro del carbonio. La ricerca parte dal presupposto che gli attuali percorsi di decarbonizzazione risultino frammentati, poiché affrontano separatamente innovazione tecnologica e soluzioni nature-based. L’obiettivo è quindi proporre un modello integrato che combini bioenergie e Blue Carbon, valorizzando sinergie tra produzione di energia rinnovabile, gestione dei rifiuti organici, sequestro del carbonio e resilienza costiera. La tesi sviluppa un’analisi teorica dei processi ecologici di sequestro del carbonio e delle principali tecnologie bioenergetiche, valutandone maturità, performance ambientale e potenziale applicativo in ambito marittimo. Viene inoltre elaborato un Multidimensional Readiness Framework per analizzare le condizioni di scalabilità lungo dimensioni tecnologiche, finanziarie, di mercato e istituzionali. L’applicazione al caso del Porto della Spezia, supportata da un’indagine empirica sugli stakeholder, evidenzia che le principali barriere non sono di natura tecnologica, bensì legate al coordinamento sistemico, alla stabilità normativa e alla disponibilità di strumenti di de-risking finanziario. La ricerca conclude che la transizione marittima richiede un approccio integrato capace di connettere innovazione energetica, tutela ecosistemica e finanza climatica.

This thesis investigates the integration of bioenergy pathways and Blue Carbon ecosystems as a strategy for the decarbonization of maritime and coastal systems. Although the maritime sector is essential to global trade, it remains one of the most difficult sectors to decarbonize due to its reliance on fossil fuels, capital-intensive infrastructure and regulatory complexity. At the same time, coastal ecosystems are highly vulnerable to climate change impacts, yet they play a crucial role in mitigation through their carbon sequestration capacity. The research is based on the premise that current decarbonization pathways are fragmented, as technological innovation and nature-based solutions are typically addressed separately. The objective is therefore to propose an integrated model that combines bioenergy and Blue Carbon ecosystems, leveraging synergies between renewable energy production, organic waste management, carbon sequestration and coastal resilience. The thesis develops a theoretical analysis of ecological carbon sequestration processes and key bioenergy technologies, assessing their maturity, environmental performance and applicability within maritime systems. A Multidimensional Readiness Framework is introduced to evaluate scalability conditions across technological, financial, market and institutional dimensions. The framework is applied to the case of the Port of La Spezia and complemented by empirical stakeholder engagement. The findings indicate that the main barriers to large-scale implementation are not technological, but related to systemic coordination, regulatory stability and the availability of effective financial de-risking mechanisms. The study concludes that maritime transition requires an integrated approach linking energy innovation, ecosystem restoration and climate finance.