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Orientador: Arnaldo Cesar da Silva Walter Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Esta dissertação de mestrado tem como objetivo analisar os aspectos socioeconômicos associados à produção de cana-de-açúcar, em dois dos principais estados produtores: São Paulo, maior produtor da região Centro-Sul, e do país, e Alagoas, maior produtor da região Nordeste. Para tanto, foram utilizados indicadores municipais regularmente compilados e divulgados pelos órgãos oficiais do governo brasileiro. Foram utilizados alguns métodos estatísticos, como o teste de hipótese t na comparação dos grupos de municípios canavieiros e não canavieiros, a Análise de Cluster para separar, de forma não tendenciosa, os municípios canavieiros em grupos de municípios com melhores e piores indicadores sociais, a Análise Discriminante, com o intuito de identificar quais fatores explicam o maior ou menor estágio de desenvolvimento dos municípios canavieiros, e Gráficos Radar, para facilitar a análise da evolução dos indicadores sociais ao longo do tempo. Se não é possível afirmar categoricamente que os municípios canavieiros de São Paulo e Alagoas têm, na média, melhores indicadores socioeconômicos do que municípios similares não canavieiros, é possível concluir o oposto, ou seja, que os municípios canavieiros não têm piores indicadores do que os não canavieiros. O estudo da evolução dos indicadores de 1970 a 2000 permite concluir que há tendência de equalização dos municípios considerados canavieiros e não canavieiros no que diz respeito aos indicadores considerados, e nos dois estados estudados. Em São Paulo (e Alagoas de forma menos expressiva), de uma forma geral, os municípios que têm melhores indicadores têm a atividade econômica mais diversificada, ou seja, quanto maior a participação relativa de outros setores na economia (indústria e serviços), além da agropecuária, melhores os resultados. Especificamente quanto às variáveis que indicam a importância relativa da atividade canavieira, conclui-se que a presença da cana-de-açúcar não impacta negativamente os indicadores de qualidade de vida do município. Entretanto, a maior dependência da economia local da atividade canavieira está associada, em geral, à menor qualidade de vida, ou seja, são piores os indicadores. Também como regra geral, os municípios canavieiros com maior receita têm melhores indicadores. Da mesma forma, municípios que proporcionalmente recebem mais transferências estaduais e federais têm melhores indicadores Abstract: This dissertation aims to analyze the socioeconomic aspects associated with the production of sugarcane in two major producing states: Sao Paulo, the largest producer in the Center-South region, and in country, and Alagoas, the largest producer in the Northeast region. For this purpose, municipal indicators regularly compiled and published by official agencies of the Brazilian government were used. Some statistical methods were applied, such as the hypothesis t test to compare the groups of municipalities that produce sugarcane in large-scale and those that do not produce sugarcane, the Cluster Analysis to separate in groups, in a non-biased way, the producer sugarcane municipalities according to their social indicators, Discriminant Analysis in order to identify which factors explain the higher or lower stage of development of municipalities with large sugarcane production, and diagrams for an easy analysis of trends in social indicators over time. To conclude about the first aim of this dissertation, if it is not possible to state categorically that the municipalities with large sugarcane production in the state of São Paulo and Alagoas have, on average, better socioeconomic indicators than similar municipalities without sugarcane, it is possible to conclude the opposite, namely that the municipalities with sugarcane do not have worse indicators than those without sugarcane. The study of the evolution of the indicators from 1970 to 2000 shows that there is a tendency for equalization of municipalities considered as sugarcane producers and non-sugarcane producers in relation to the indicators considered, and in the two states studied. In São Paulo (and Alagoas to some extent), in general, municipalities that have the best indicators are more diverse economically, i.e. the higher the relative share of other sectors in the economy (industry and services), in addition to farming, the better the results. Specifically concerning the variables that indicate the relative importance of sugarcane production, it was concluded that the presence of sugarcane does not negatively impact the indicators of quality of life in the municipality. However, the higher dependence of the local economy on sugarcane production is associated generally with lower quality of life, i.e. the indicators are worse. Also as a general rule, among the municipalities with large sugarcane production, those with higher taxes revenues have better indicators. Likewise, municipalities that receive proportionately more state and federal transfers have better indicators Mestrado Planejamento de Sistemas Energéticos Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

The objective of this work was to evaluate the potential of several spectral indices, used on moderate resolution imaging spectroradiometer (Modis) images, in identifying drought events in sugarcane. Images of Terra and Aqua satellites were used to calculate the spectral indices, using visible (red), near infrared, and shortwave infrared bands, and eight indices were selected: NDVI, EVI2, GVMI, NDI6, NDI7, NDWI, SRWI, and MSI. The indices were calculated using images between October and April of the crop years 2007/08, 2008/09, 2009/10, and 2013/14. These indices were then correlated with the standardized precipitation-evapotranspiration index (SPEI), calculated for 1, 3, and 6 months. Four of them had significant correlations with SPEI: GVMI, MSI, NDI7, and NDWI. Spectral indices from Modis sensor on board the Aqua satellite (MYD) were more suited for drought detection, and March provided the most relevant indices for that purpose. Drought indices calculated from Modis sensor data are effective for detecting sugarcane drought events, besides being able to indicate seasonal fluctuations. Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de diversos índices, calculados com o uso de imagens do sensor Modis (“moderate resolution imaging spectroradiometer”), em identificar eventos de seca na cana-de-açúcar. As imagens dos satélites Terra e Aqua foram utilizadas para calcular os índices espectrais, com bandas na região do visível (vermelho), infravermelho próximo e infravermelho médio, e oito índices foram selecionados: NDVI, EVI2, GVMI, NDI6, NDI7, NDWI, SRWI e MSI. Os índices foram calculados com base em imagens de outubro a abril de quatro anos agrícolas: 2007/08, 2008/09, 2009/10 e 2013/14. Esses índices foram correlacionados com o índice de seca meteorológica SPEI, calculado para 1, 3 e 6 meses. Quatro deles tiveram correlação significativa com o índice SPEI: GVMI, MSI, NDI7 e NDWI. Os índices espectrais derivados do sensor Modis a bordo do satélite Aqua (MYD) são mais adequados para o reconhecimento de eventos de seca, e março proporcionou os índices mais relevantes para esse propósito. Índices de seca calculados com base em dados Modis são efetivos em detectar eventos de seca em cana-de-açúcar, além de serem capazes de apontar flutuações sazonais.

Orientadores: Marcelo Pereira da Cunha, Arnaldo Cesar da Silva Walter, André Petrus Cornelis Faaij Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Os combustíveis fósseis dominam a oferta atual de energia e produtos químicos e isso leva a um rápido crescimento das emissões globais de gases de efeito estufa (GEE). Uma opção de mitigação é usar matéria-prima renovável para materiais, produtos químicos e principalmente energia. Este estudo desenvolve e demonstra uma estrutura de modelagem interligando os modelos de Equilíbrio Geral Computacional e Insumo-produto, que permitem analisar os impactos sobre aspectos macro e socioeconômicos, emissões de GEE e uso de energia não renovável, de forma integrada para diferentes cenários futuros de implantação da economia baseada em biomassa. A análise foi feita para os produtos químicos e para bioenergia. Três cenários para o ano de 2030 foram comparar os diferentes níveis de produção (quantidade de produtos químicos e produção de energia através de fósseis versus biomassa) para o Brasil, com base na cana-de-açúcar, soja e florestas (eucalipto e pinus). Diferentes níveis tecnológicos também são considerados nesta tese. Dois importantes aspectos metodológicos desta tese são o apoio financeiro fornecido pelo governo para permitir que a bioeconomia se desenvolva, por meio de subsídios, e as limitações de uso da terra estabelecidas pela necessidade de reduzir as emissões. Os resultados mostram que a escolha de uma bioeconomia no Brasil gera uma ligeira redução do PIB devido a mudanças nas componentes de demanda final que a integram (Casa, governo, exportações e importações), de 0,067% no BBE 1 para 0,43% no BBE 2 O consumo do governo cai 1,4% no BBE 2 e, considerando que o consumo do governo está voltado para os serviços públicos, a queda no consumo do governo se traduz diretamente na redução da oferta de serviços públicos para a sociedade brasileira. Após o consumo do governo vem os investimentos, que cai após uma queda na poupança externa. Com a diminuição das importações, focada em matéria-prima fóssil e produtos fósseis, o Brasil reduziria sua dependência de matérias-primas e insumos estrangeiros em um cenário de bioeconomia. As mudanças no emprego vêm com a redução geral da atividade econômica, concentrada especialmente no setor público. Aumentos na taxa de desemprego de 3,87 para 3,92% em BBE 1 e 3,96% em BBE 2 são projetados. O aumento da demanda de terra impõe um aumento no preço da terra de 23% no BBE 1 e de 32% no BBE 2. Esses aumentos têm impactos nos preços de produtos que dependem da terra (agricultura), que afeta negativamente o consumo de alimentos das famílias Focada em atender produtos (bovinos, suínos e aves). No nível regional, são percebidos diferentes resultados. Quando se trata de emissões, o Brasil está empenhado em atingir 1,2 GtCO2-eq em 2030, com vários mecanismos estabelecidos na iNDC. O cenário referência, que tenta incorporar o mais próximo possível as ações propostas na iNDC, mostra que as emissões atingem 1,7 GtCO2-eq e que uma bioeconomia poderia reduzir 1% dessas emissões no cenário atual. As emissões mostram que se deve prestar muito mais atenção à mudança de uso da terra e ao setor florestal. A energia renovável tem um papel importante na redução das emissões, em qualquer cenário. O aumento de 202 para 235 e para 249 x106 tep em energia renovável nos cenários BBE é um passo importante para a independência energética e para preservar as reservas fósseis. Os processos nos biosse- tores, no entanto, não são ainda mais eficientes, uma vez que o uso total de energia passa de 481 x 106 tep no cenário BAU para 509 x106 tep no cenário BBE 2 Abstract: Fossil fuels dominate the current energy and chemicals¿ supply and this leads to a rapid growth in global greenhouse gas (GHG) emissions. One mitigation option is using renewable feedstock for materials, chemicals and mostly energy. This study develops and demonstrates a modelling framework interlinking Computable General Equilibrium and Input-Output models, which allow the analysis of the impacts on macro and socioeconomic aspects, GHG emissions and non-renewable energy use, in an integrated way for different future scenarios for deployment of biobased economy. The analysis was done for chemicals and for energy carriers. Three scenarios for 2030 were used to compare different levels of production (amount of chemicals and energy production through fossils versus biomass) for Brazil, based on sugarcane, soy and forest crops (eucalyptus and pine). Different technological levels are also considered in this thesis. Two important methodological aspects of this thesis are the financial support provided by the government to enable the bioeconomy to develop, through subsidies, and the limitations in land use established by the need to reduce emissions. Results show that the choice of a bioeconomy in Brazil generates a slight reduction in GDP due to changes in the components of final demand that integrate it (Household, government, exports and imports), from 0.067% in BBE 1 to 0.43% in BBE 2. Government consumption falls 1.4% in the BBE 2, and, considering that government consumption is focused on public services, the decrease in government consumption translates directly into reduction of public services provision to the Brazilian society. Following government consumption comes the investments, which drops following a drop in foreign savings. With decrease of imports, focused on fossil feedstock and fossil-based products, Brazil would reduce its dependency in foreign feedstocks and inputs in a bioeconomy scenario. Changes in employment come with the overall reduction in economic activity, concentrated especially in the public sector. Increases in the unemployment rate from 3.87 to 3.92% in BBE 1 and 3.96 % in BBE 2 are projected. The increase in land demand imposes an increase in land prices of 23% in BBE 1, and 32% in BBE 2. These increases have impacts on the prices of products that depend on land (agriculture), which affects household food consumption negatively, mostly focused on meet products (cattle, pork and poultry). In the regional level, different results are perceived. When it comes to emissions, Brazil is committed to reach 1.2 GtCO2-eq in 2030, with several mechanisms established in the iNDC (Brasil 2015). Business-as-usual, which attempts to incorporate as closely as possible the proposed actions in the iNDC, shows that emissions reach 1.7 GtCO2-eq, and that a bioeconomy could reduce 1% of these emissions in the current scenario. Emissions show that much more attention should be paid to the land use change and forestry sector. Renewable energy has an important role in emissions reductions, in any scenario. The increase from 202 to 235 and to 249 x106 tep in renewable energy in the BBE scenarios is an important step for energy independency and to preserve fossil reserves. Processes in the biosectors, however, are not yet more efficient as hypothesizes Richardson (2012), since total energy use goes from 481 x106 tep in the BAU scenario to 509 x106 tep in the BBE 2 scenario Doutorado Planejamento de Sistemas Energéticos Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos CNPQ 140564/2013-6 FAPESP