The aerospace industry has always been characterized by a significant environmental impact, resulting from the use of high-performance materials, high energy consumption, and the complex management of aircraft end-of-life. Traditionally based on a linear economic model, increasing regulatory and environmental pressures have made it necessary to transition toward more sustainable models, including circular economy principles and the implementation of environmental assessment tools such as Life Cycle Assessment (LCA). This research analyzes the current state of LCA application in the aerospace sector, posing the central question: "What is the level of LCA integration in the aerospace industry, and what are the main challenges and opportunities associated with its use?" Through a systematic literature review, conducted following the SALSA framework (Search, Appraisal, Synthesis, Analysis), academic articles and industry studies were analyzed to identify emerging trends, adopted methodologies, and existing gaps. The analysis revealed that, while LCA is widely recognized as a key tool for assessing environmental impact, its application in the aerospace sector remains fragmented. The main challenges include the lack of reliable primary data, heterogeneity in functional units, and insufficient standardization of system boundaries. Moreover, the literature highlights a strong focus on studies related to innovative materials and operational efficiency improvements, while aspects such as aircraft end-of-life management and advanced recycling remain less explored. A notable example is Airbus' PAMELA project, which demonstrated how a systematic decommissioning approach can improve material recovery rates and reduce environmental impact. Another key aspect is the growing role of additive technologies in aerospace manufacturing. Additive Manufacturing has emerged as a promising alternative for reducing waste and optimizing resources, enabling the production of lighter and more efficient components, as demonstrated in the case studies of the Catalyst and GE9X engines. In conclusion, transitioning toward a more sustainable aerospace sector requires broader and more systematic adoption of LCA, supported by more structured databases, greater transparency in data sharing, and integration with circular economy strategies. The remaining challenges highlight the need for further research to enhance methodological standardization and facilitate the scalability of sustainable practices within the aerospace industry.

L’industria aerospaziale è da sempre caratterizzata da un elevato impatto ambientale, derivante dall’uso di materiali ad alte prestazioni, dai consumi energetici e dalla complessa gestione del fine vita dei velivoli. Tradizionalmente basata su un modello economico lineare, la crescente pressione normativa e ambientale ha reso necessaria una transizione verso modelli più sostenibili, tra cui l’economia circolare e l’implementazione di strumenti di valutazione ambientale come il Life Cycle Assessment (LCA). Questa ricerca analizza lo stato attuale dell’applicazione del LCA nel settore aerospaziale, ponendosi come domanda centrale: "Qual è il livello di integrazione del LCA nell’industria aerospaziale e quali sono le principali criticità e opportunità associate al suo utilizzo?". Attraverso una revisione sistematica della letteratura, condotta secondo il framework SALSA (Search, Appraisal, Synthesis, Analysis), sono stati analizzati articoli accademici e studi di settore per identificare i trend emergenti, le metodologie adottate e le lacune esistenti. Dall’analisi è emerso che, sebbene il LCA sia ampiamente riconosciuto come uno strumento chiave per la valutazione dell’impatto ambientale, la sua applicazione nel settore aerospaziale risulta ancora frammentata. Le principali difficoltà includono la mancanza di dati primari affidabili, l’eterogeneità nelle unità funzionali e la scarsa standardizzazione dei confini di sistema. Inoltre, la letteratura evidenzia una concentrazione degli studi sull’uso di materiali innovativi e sul miglioramento dell’efficienza operativa, mentre aspetti come la gestione del fine vita degli aeromobili e il riciclo avanzato rimangono meno esplorati. Un caso esemplare è il progetto PAMELA di Airbus, che ha dimostrato come un approccio sistematico al decommissioning possa migliorare il tasso di recupero dei materiali e ridurre l’impatto ambientale. Un ulteriore aspetto di rilievo è il crescente ruolo delle tecnologie additive nella produzione aerospaziale. L’Additive Manufacturing si sta rivelando un’alternativa promettente per ridurre gli sprechi e ottimizzare le risorse, grazie alla possibilità di produrre componenti più leggeri ed efficienti, come dimostrato nei casi studio del motore Catalyst e del GE9X. In conclusione, la transizione verso un settore aerospaziale più sostenibile richiede un’adozione più diffusa e sistematica del LCA, supportata da database più strutturati, maggiore trasparenza nella condivisione dei dati e l’integrazione con strategie di economia circolare. Le sfide ancora presenti evidenziano la necessità di ulteriori ricerche per migliorare la standardizzazione metodologica e facilitare la scalabilità di pratiche sostenibili nel settore aerospaziale.

Sostenibilità nell'aviazione: il ruolo dell'economia circolare

BUSTI, ELETTRA GIORGIA KATHERINE
2023/2024

Abstract

L’industria aerospaziale è da sempre caratterizzata da un elevato impatto ambientale, derivante dall’uso di materiali ad alte prestazioni, dai consumi energetici e dalla complessa gestione del fine vita dei velivoli. Tradizionalmente basata su un modello economico lineare, la crescente pressione normativa e ambientale ha reso necessaria una transizione verso modelli più sostenibili, tra cui l’economia circolare e l’implementazione di strumenti di valutazione ambientale come il Life Cycle Assessment (LCA). Questa ricerca analizza lo stato attuale dell’applicazione del LCA nel settore aerospaziale, ponendosi come domanda centrale: "Qual è il livello di integrazione del LCA nell’industria aerospaziale e quali sono le principali criticità e opportunità associate al suo utilizzo?". Attraverso una revisione sistematica della letteratura, condotta secondo il framework SALSA (Search, Appraisal, Synthesis, Analysis), sono stati analizzati articoli accademici e studi di settore per identificare i trend emergenti, le metodologie adottate e le lacune esistenti. Dall’analisi è emerso che, sebbene il LCA sia ampiamente riconosciuto come uno strumento chiave per la valutazione dell’impatto ambientale, la sua applicazione nel settore aerospaziale risulta ancora frammentata. Le principali difficoltà includono la mancanza di dati primari affidabili, l’eterogeneità nelle unità funzionali e la scarsa standardizzazione dei confini di sistema. Inoltre, la letteratura evidenzia una concentrazione degli studi sull’uso di materiali innovativi e sul miglioramento dell’efficienza operativa, mentre aspetti come la gestione del fine vita degli aeromobili e il riciclo avanzato rimangono meno esplorati. Un caso esemplare è il progetto PAMELA di Airbus, che ha dimostrato come un approccio sistematico al decommissioning possa migliorare il tasso di recupero dei materiali e ridurre l’impatto ambientale. Un ulteriore aspetto di rilievo è il crescente ruolo delle tecnologie additive nella produzione aerospaziale. L’Additive Manufacturing si sta rivelando un’alternativa promettente per ridurre gli sprechi e ottimizzare le risorse, grazie alla possibilità di produrre componenti più leggeri ed efficienti, come dimostrato nei casi studio del motore Catalyst e del GE9X. In conclusione, la transizione verso un settore aerospaziale più sostenibile richiede un’adozione più diffusa e sistematica del LCA, supportata da database più strutturati, maggiore trasparenza nella condivisione dei dati e l’integrazione con strategie di economia circolare. Le sfide ancora presenti evidenziano la necessità di ulteriori ricerche per migliorare la standardizzazione metodologica e facilitare la scalabilità di pratiche sostenibili nel settore aerospaziale.
Sustainability in aviation: the role of circular economy
The aerospace industry has always been characterized by a significant environmental impact, resulting from the use of high-performance materials, high energy consumption, and the complex management of aircraft end-of-life. Traditionally based on a linear economic model, increasing regulatory and environmental pressures have made it necessary to transition toward more sustainable models, including circular economy principles and the implementation of environmental assessment tools such as Life Cycle Assessment (LCA). This research analyzes the current state of LCA application in the aerospace sector, posing the central question: "What is the level of LCA integration in the aerospace industry, and what are the main challenges and opportunities associated with its use?" Through a systematic literature review, conducted following the SALSA framework (Search, Appraisal, Synthesis, Analysis), academic articles and industry studies were analyzed to identify emerging trends, adopted methodologies, and existing gaps. The analysis revealed that, while LCA is widely recognized as a key tool for assessing environmental impact, its application in the aerospace sector remains fragmented. The main challenges include the lack of reliable primary data, heterogeneity in functional units, and insufficient standardization of system boundaries. Moreover, the literature highlights a strong focus on studies related to innovative materials and operational efficiency improvements, while aspects such as aircraft end-of-life management and advanced recycling remain less explored. A notable example is Airbus' PAMELA project, which demonstrated how a systematic decommissioning approach can improve material recovery rates and reduce environmental impact. Another key aspect is the growing role of additive technologies in aerospace manufacturing. Additive Manufacturing has emerged as a promising alternative for reducing waste and optimizing resources, enabling the production of lighter and more efficient components, as demonstrated in the case studies of the Catalyst and GE9X engines. In conclusion, transitioning toward a more sustainable aerospace sector requires broader and more systematic adoption of LCA, supported by more structured databases, greater transparency in data sharing, and integration with circular economy strategies. The remaining challenges highlight the need for further research to enhance methodological standardization and facilitate the scalability of sustainable practices within the aerospace industry.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14240/162560