Big data and behavioral policies for the decarbonisation of energy consumption

Nel suo recente rapporto speciale, l’IPCC afferma che il riscaldamento globale indotto dall'uomo ha già raggiunto circa 1°C al di sopra dei livelli preindustriali e che sono indispensabili ambiziose politiche di mitigazione dei gas serra per limitare il riscaldamento a 1,5°C. L'Unione Europea ha deciso di ridurre le emissioni di gas serra di almeno il 55% rispetto ai livelli del 1990 entro il 2030 e, per raggiungere l'obiettivo fissato dall'Accordo di Parigi, sta programmando di raggiungere la neutralità carbonica entro il 2050. Tuttavia, l’obiettivo non sarà raggiungibile solo attraverso l’innovazione tecnologica ma occorrerà un cambiamento dello stile di vita di individui, famiglie e comunità. Tutti gli scenari di riduzione delle emissioni assegnano un ruolo importante ai cambiamenti comportamentali e alla rapida adozione di stili di vita a basse emissioni di carbonio. Dalla società civile, principalmente guidata dai giovani, un'enorme mobilitazione globale ha portato il cambiamento climatico al centro dell'agenda politica, rivendicando la dichiarazione di uno stato di "emergenza climatica" ed evocando la necessità di cambiamenti radicali nello stile di vita delle persone. Capire come promuovere i cambiamenti comportamentali per accelerare il processo di decarbonizzazione sarà fondamentale per impostare politiche e misure per il raggiungimento degli obiettivi di mitigazione dei gas serra a medio e lungo termine, in tutti i comparti economici, dal settore energetico all'industria, alla mobilità, agli edifici, all'agricoltura e alla silvicoltura. I cambiamenti dello stile di vita nelle principali sfere di azione quotidiana degli individui, come le scelte alimentari, le pratiche di riuso e riciclo, la mobilità e l'uso intelligente dell'energia in ambito domestico, porteranno ad un uso più efficiente delle risorse e ad una progressiva decarbonizzazione dell'economia. Lo scopo principale della tesi è analizzare il ruolo delle norme sociali e delle scienze comportamentali nella definizione di politiche comportamentali volte a promuovere la decarbonizzazione degli stili di vita. Un supporto essenziale potrebbe derivare dall'uso dei big data, utilizzati da anni nel marketing, ma ancora poco utilizzati come supporto alle politiche pubbliche. La tesi esplora il ruolo delle politiche comportamentali per un uso efficiente dell’energia e la decarbonizzazione dei consumi energetici residenziali. Il primo capitolo esplora i principali driver per raggiungere emissioni nette zero entro il 2050, a livello globale. Gli obiettivi di riduzione dei gas serra, assegnati a ciascun settore di utilizzo finale dell'energia, sono esaminati distinguendo il ruolo delle tecnologie da quello dei cambiamenti comportamentali. Una parte del capitolo è dedicata alle basi teoriche del ruolo delle norme sociali nell'adozione di cambiamenti ambientalmente compatibili dello stile di vita. Il secondo capitolo tratta dell'uso dei big data a supporto delle politiche pubbliche e delle politiche energetiche comportamentali nel settore residenziale. Il terzo capitolo analizza il contributo che le politiche comportamentali potrebbero dare alla riduzione dei gas serra in Italia, attraverso un uso più efficiente dell'energia nel settore residenziale. La metodologia presentata è applicata a un big data-set raccolto attraverso l'app "Beyond Energy" del Gruppo Sorgenia, utilizzata da 43.802 clienti, con una media di 6.700 accessi mensili.

In its recent special report, the IPCC clearly states that human-induced global warming already reached approximately 1°C above pre-industrial levels and that ambitious mitigation policy interventions are indispensable to limit warming to 1.5°C. In this regard, the European Union has recently adopted a binding target to cut GHG emissions by at least 55% below 1990 levels by 2030. Furthermore, for achieving the goal set by the Paris Agreement, the EU is planning to reach carbon neutrality by 2050. The use of technological lever is not sufficient to achieve these targets, as they depend also on how individuals, households and communities will re-orientate their daily consumption, lifestyle, and investment decisions. Indeed, studies that model the feasibility of the 1.5 °C target, reveal behavioural changes and the rapid adoption of low-carbon lifestyles as critical enabling factors. On the side of civil society, a huge global mobilisation led mainly by young people has also risen and put climate change at the centre of the political agenda, claiming the declaration of a state of "climate emergency", and evoking the need for radical changes in peoples' lifestyles. Understanding how lifestyle changes can be promoted, and early identifying lifestyle-related factors which may accelerate the decarbonisation process will be pivotal for informing the policies that are expected to lead us to the medium and long term GHGs mitigation goals. With its Long Term Strategy, the EU aims at becoming climate-neutral by 2050, by assigning a role also to citizens in reaching this target. The contribution of all parts of society and economic sectors will be crucial, from the power sector to industry, mobility, buildings, agriculture and forestry. Citizens lifestyle changes in the main spheres of daily action, namely food choices, mobility and smart energy use at home, will lead to a progressive decarbonisation of the economy. Also, the recent consumption trends preferring re-use and recycling practices, as well as the gradual transition from the ownership to a usership economy, will result in a more efficient use of resources and a lifestyle decarbonisation. The main purpose of this thesis is to analyse the role of social norms and behavioral science in the definition of behavioral policies aiming at fostering individual lifestyle decarbonisation. An essential support could derive from the use of big data, an important tool used for years in marketing, but still very few in the public policy processes. It is a domain of research at the crossroad of cognitive psychology, social psychology and information and communication technologies. The thesis will explore the role of behavioral policies for an efficient use of resources and the related decarbonisation of lifestyles, specifically the use of energy in the residential sector. The first chapter will explore the main drivers to get a net zero emissions by 2050, at a global level. The GHGs reduction targets, assigned to each energy end-use sector, will be examined distinguishing the role of technologies and the role of behavioral changes. A part of the chapter will be dedicated to the theoretical basis of the role of social norms in the adoption of pro-environmental lifestyles changes. The second chapter will deal with the use of big data to support public policy processes and to the definition of behavioral energy policies in the residential sector. The third chapter will analyze the contribution that behavioral policies could give to the reduction of GHGs in Italy, through a more efficient use of energy in the residential sector. The methodology presented will be applied to a big data-set collected through the “Beyond Energy app” from Sorgenia Group, used by 43.802 customers, with an average of 6.700 monthly accesses.