Climate risk and carbon derivatives: how to manage portfolio hedging strategies in the EU ETS Framework.

This thesis focuses on the role of carbon derivatives in mitigating transition risk, since the volatility of European Union Allowance (EUA) prices represents a significant financial risk for carbon-intensive portfolios. To quantify carbon exposure, the study introduces the concept of Carbon Beta, measuring the sensitivity of equity returns to fluctuations in CO2 prices. The core of the quantitative analysis is developed in MATLAB, where a stochastic Ornstein-Uhlenbeck (OU) model is calibrated on historical EUA futures data. Through Monte Carlo simulations, the model generates thousands of potential carbon price trajectories to stress-test different investment strategies. The study compares a brown carbon-intensive portfolio, a green divestment portfolio, and an hedged portfolio, that utilizes carbon futures to neutralize exposure. The results aim to demonstrate if the capital is well protected against climate and regulatory shocks. Finally, the thesis discusses the implications for Double Materiality and ESG engagement, arguing that derivatives are essential tools for a financially stable ecological transition.

Questa tesi si concentra sul ruolo dei derivati sul carbonio nel mitigare il rischio di transizione, poiché la volatilità dei prezzi delle quote di emissione dell'Unione Europea (EUA) rappresenta un rischio finanziario significativo per i portafogli ad alta intensità di carbonio. Per quantificare l'esposizione al carbonio, lo studio introduce il concetto di Carbon Beta, che misura la sensibilità dei rendimenti azionari alle fluttuazioni dei prezzi della CO2. Il cuore dell'analisi quantitativa è sviluppato in MATLAB, dove un modello stocastico di Ornstein-Uhlenbeck (OU) viene calibrato sui dati storici dei futures sulle EUA. Attraverso simulazioni Monte Carlo, il modello genera migliaia di potenziali traiettorie del prezzo del carbonio per sottoporre a stress test diverse strategie di investimento. Lo studio mette a confronto un portafoglio brown (ad alta intensità di carbonio), un portafoglio green (basato sul disinvestimento) e un portafoglio coperto (hedged), che utilizza i futures sul carbonio per neutralizzare l'esposizione. I risultati mirano a dimostrare se il capitale sia ben protetto contro gli shock climatici e normativi. Infine, la tesi discute le implicazioni per la Doppia Materialità (Double Materiality) e l'impegno ESG, sostenendo che i derivati siano strumenti essenziali per una transizione ecologica finanziariamente stabile.