Electricity availability and the costs thereof in South Africa were traditionally considered an abundant and low cost commodity, but in recent years this situation has changed altogether. Industries are challenged by a strained national electricity grid and tariff increases more than four times the national inflation rate over the past two years, with further tariff increases expected in subsequent years; thus, exposing industries to significant business risks that may jeopardise the sustainability of industries. With the majority of the national electricity supply derived from coal, South Africa's push to reduce carbon emissions exerts even more pressure on industries as electricity usage is inextricably linked to its carbon footprint. In addition, South Africa's reliance on cogeneration from industries for its 2010 - 2030 electricity capacity plan further promotes industries to become more self–sufficient concerning electricity generation. In view of the above, there is a need in the South African integrated iron and steel industry for a framework that collectively addresses the governing factors pertaining to electricity generation in this industry, technical and economical quantification of available technologies and implementation of these technologies. This dissertation researches the current driving/governing and the remediating factors to become more self–sufficient in terms of electricity generation. A framework for electricity generation opportunities in the integrated iron and steel industry is developed from the literature study and the researcher's own experience. The framework embodies four building blocks into a single and all–encompassing framework, which provides the necessary governing factors that quantify the potential need to pursue electricity generation/cogeneration, the technical and economical implications and, inevitably, the implementation requirements and guidelines. Validating the framework against case studies pertaining to ArcelorMittal Newcastle realised a correlation of between 84.6% to 97.6% concerning the technical parameters. In addition, the validation process also indicated that the framework is aligned with current practices applied by ArcelorMittal South Africa. The framework will enable South African integrated iron and steel industries to expand and adapt their own procedures to be specific to their operational requirements. The implementation of the framework should be tailored to address the specific needs concerning cogeneration in industry. / Thesis (M.Ing. (Development and Management Engineering))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2012.

Thesis (Ph. D.)--Institute of Social Studies, The Hague, The Netherlands, 2001. / Includes bibliographical references (p. [387]-418).

[pt] O presente trabalho analisa a aplicabilidade do método das opções reais na avaliação de projetos de investimento no setor siderúrgico e compara os resultados obtidos com os métodos tradicionais de avaliação de projetos. Por ser o aço uma commodity de grande oscilação nos preços e variabilidade nas quantidades comercializadas, os retornos dos projetos siderúrgicos são voláteis. A presença das incertezas citadas, combinadas ao conjunto de flexibilidades gerenciais existentes nos processos produtivos de aço, gera ambiente propício ao surgimento de valiosas opções reais, que - por ser assim - podem alterar significativamente o valor dos projetos e a tomada de decisão de investimentos na siderurgia. Além de contemplar o reconhecimento das principais opções reais existentes na siderurgia e prescrever métodos para avaliá-las, o trabalho analisa os modelos estocásticos que demonstram a melhor adequação ao comportamento dos preços do aço, ao levar em consideração a disponibilidade de dados empíricos existentes no mercado. Como aplicações das metodologias discutidas no decorrer da tese são apresentadas avaliações de dois tipos distintos de opções em reais em projetos siderúrgicos - parada temporária em fornos elétricos e troca de produto em siderúrgicas integradas - utilizando 3 tipos distintos de processos estocásticos: MGB, MRM e MRM com Tendência. Os resultados obtidos demonstraram que as flexibilidades gerenciais avaliadas podem agregar significativamente o valor criado em projetos siderúrgicos, sendo possível também observar a importância da escolha do processo estocástico tanto no valor do projeto como também no valor da opção. / [en] This work analyzes the applicability of the real options method in the valuation of investments in steel industry, and compares the outcomes with the traditional methods of project evaluation. Being steel a commodity with high price volatility and great changeability in its demand, the return of steel projects are stochastic. The presence of these uncertainties, combined with the existing set of managerial flexibilities in the steel productive processes, create an adequate environment to emerge valuable real options that consequently may interfere significantly with the project values and the decision making process in the steel industry investments. Besides contemplating the recognition of the main existing real options in the steel sector and prescribing methodologies to evaluate them, the work analyzes stochastic methods that show the best fit to steel price performance, considering the available empirical data existing in the market. As application of the discussed methodologies in the course of the thesis the evaluation of two diferent kinds of real options in the steel industry are presented - shut down options in electrical furnace plants and switch of product in integrated plants - using three different types of sthocastic processes: GBM, MRM and MRM with Drift. The obtained results showed that the evaluated managerial flexibilities can agregate significantily the created value in steel projects and it also may be observed the relevance of the choice of stochastic process not only in the projects value but in the options value as well.

A dissertação traz um breve resumo da história da siderurgia no Brasil, e comentários sobre o que vem ocorrendo no setor no mundo. A dissertação busca contribuir com a estimação de demanda para mercados oligopolizados, utilizando como proxie o mercado siderúrgico brasileiro. O objetivo, portanto, é estimar as variáveis econômicas que impactam o consumo de vergalhão no Brasil. Para isso são criados diversos modelos econométricos de demanda, utilizando as modelagens VAR (Vetor Auto-regressivo), BVAR (Vetor Autoregressivo Bayesiano) e Variáveis Instrumentais (IV). A metodologia BVAR foi aquela que apresentou os melhores resultados, com os seus coeficientes sendo robustos e estatisticamente significantes, além de reproduzirem a teoria econômica. / The present dissertation begins with a small resume of the history of the steel sector in Brazil, added to this some comments about that in the world. The dissertation aims to contribute with the estimation of oligopoly markets demand, using as a proxy the steel industry in Brazil. The main objective is to estimate the economics variables witch impact the rebar consumption in Brazil. The estimates are made using different econometric methodologies as VAR (Vector Autoregressive), BVAR (Bayesian Vector Autoregressive) and Instrumental Variables. The BVAR methodology is the one witch presents the best results, with the coefficients signs being robust and statistic significant, besides reproducing the economic theory.

Submitted by Marcus Lavorato (marcus.lavorato@fgv.br) on 2010-08-27T18:27:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Profissional - Marcus Lavorato - Versão Final.docx: 227127 bytes, checksum: f67a5b6b982cbe7333e06ab085f6206a (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Gammaro(gisele.gammaro@fgv.br) on 2010-08-27T20:40:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Profissional - Marcus Lavorato - Versão Final.docx: 227127 bytes, checksum: f67a5b6b982cbe7333e06ab085f6206a (MD5) / Made available in DSpace on 2010-08-30T12:23:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Profissional - Marcus Lavorato - Versão Final.docx: 227127 bytes, checksum: f67a5b6b982cbe7333e06ab085f6206a (MD5) Previous issue date: 2010-05-13 / This paper estimates the price elasticity demand for steel in Brazil from aggregated and disaggregated data of the steel industry. The results using disaggregated panel data suggest the existence of an aggregation bias in the estimation using aggregated data, and these bias would underestimate the price elasticity of the steel sector. In order to compare the relations between the price elasticities of long and short term, dynamic heterogeneous panel were estimated by Mean Group and Pooled Mean Group estimators. It’s important to highlight that, according to the author knowledge, this is the first study to use panel data estimation for demand price elasticity to steel products in Brazil, in a manner to control for the heterogeneity across different steel products. / Essa dissertação apresenta estimativas para a elasticidade-preço da demanda por aço no Brasil, a partir de dados agregados e desagregados da indústria siderúrgica. Os resultados das estimativas a partir do painel com dados desagregados sugerem que existe um viés de agregação nas estimativas já realizadas a partir de dados agregados, e esse viés subestimaria a elasticidade-preço do setor siderúrgico. Com a finalidade de comparar as relações entre as elasticidades-preços de curto e longo prazo foram estimados painéis heterogêneos dinâmicos, através de estimadores Mean Group (MG) e Pooled Mean Group (PMG). É importante ressaltar que, de acordo com o conhecimento do autor, este é o primeiro estudo a usar estimação em painel para estimação da elasticidade-preço da demanda por produtos siderúrgicos no Brasil, dessa forma, controlando a estimativa pela heterogeneidade entre os tipos de aço.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Resolução CONAMA N 430/2011 exige a utilização de dois bioensaios (dois níveis tróficos) para avaliação ecotoxicológica de efluentes, mas a seleção ao acaso de bioensaios pode permitir lançamentos tóxicos. A sensibilidade dos bioindicadores irá depender da substância tóxica avaliada. Assim, baterias de bioensaios sensíveis devem ser estabelecidas às classes de contaminantes. Na literatura não há estudos que indiquem uma bateria de bioensaios ecotoxicológicos sensíveis para avaliação de efluentes contendo principalmente metais. Esse trabalho teve como objetivo selecionar uma bateria de bioensaios ecotoxicológicos que conjuntamente detectem toxicidade ao maior número de metais isolados e em misturas e que sejam realizados no menor tempo indicado pelas normas de padronização. Foram avaliadas as sensibilidades de seis bioensaios, incluindo três níveis tróficos (produtores, algas: Pseudokirchneriella subcapitata e Chlorella vulgaris; consumidores primários, cladóceros: Daphnia similis e Ceriodaphnia dubia; consumidores secundários, peixes: Poecilia reticulata e Danio rerio), a 10 espécies metálicas individuais (Ag+, Cd2+, Cu+, Cu2+, Cr3+, Cr6+, Pb2+, Ni2+, Zn2+ e Hg2+) e a efluentes reais (siderúrgicos) e simulados em laboratoriais (baseado nos limites máximos permitidos para descarte). Os bioensaios com peixes foram os menos sensíveis, D. rerio não detectou toxicidade em nenhum dos efluentes testados. P. subcapitata foi um bom bioindicador de toxicidade de Cr3+ e D. similis foi o organismo mais sensível a Hg2+. O uso combinado do bioensaio crônico de 72h com C. vulgaris e do bioensaio agudo de 48h com C. dubia garantiu a detecção das menores concentrações dos metais tanto individualmente quanto em efluentes reais e simulados. Apesar de P. subcapitata ser um bom bioindicador da toxicidade de Cr3+, a interação dos metais em misturas tornou C. vulgaris igualmente sensível. Da mesma forma, apesar de D. similis ter sido mais sensível ao Hg2+, o efeito da toxicidade dos efluentes com maiores teores de Hg2+ foi detectado por C. dubia / CONAMA Resolution No. 430/2011 requires the use of at least two bioassays (two trophic levels) for ecotoxicological evaluation of effluents. The use of bioassay batteries is necessary to evaluate toxic effects at various biological levels. The selection of bioassays without prior testing and determination of the most sensitive/suitable groups for each impact may allow the discharge of effluents that pose a threat to the environment. In the present study we tested and selected a battery of sensitive ecotoxicological bioassays for detecting toxic effects of metals. The sensitivities of six organisms were evaluated (algae Pseudokirchneriella supcapitata and Chlorella vulgaris, Cladocera Daphnia similis and Ceriodaphnia dubia, and fish Poecilia reticulata and Danio rerio) after exposure to 10 individual metal species deemed toxic to the aquatic environment (Ag+, Cd2+, Cu+, Cu2+, Cr3+, Cr6+, Pb2+, Ni2+, Zn2+, and Hg2+) and to real (steel-mill) and laboratory simulated effluents (based on maximum allowable cocentration of metal in effluent for disposal). In the bioassays, fish were the least sensitive; D. rerio showed no sensitivity to any of the effluents tested. P. subcapitata was a good bioindicator of Cr3+ toxicity, and D. similis was the most sensitive organism to Hg2+; but the toxic effect of effluents with higher levels of Hg2+ was better detected by C. dubia. Although P. subcapitata be a good bioindicator of toxicity of Cr3+, the interaction of metals in mixtures became equally sensitive C. vulgaris. The most sensitive battery of bioassays to detect low concentrations of dissolved metals in effluents was the 72-h chronic test with C. vulgaris and the 48-h acute test with C. dubia. The identification of these responses is important for countries that are starting to ecotoxicological assessment of their effluents, as well as Brazil, and serves as a reference for the environmental agencies in the management and control of effluents. The limits of acceptability of toxicity should be based on batteries of tests with sensitive organisms

A dissertação traz um breve resumo da história da siderurgia no Brasil, e comentários sobre o que vem ocorrendo no setor no mundo. A dissertação busca contribuir com a estimação de demanda para mercados oligopolizados, utilizando como proxie o mercado siderúrgico brasileiro. O objetivo, portanto, é estimar as variáveis econômicas que impactam o consumo de vergalhão no Brasil. Para isso são criados diversos modelos econométricos de demanda, utilizando as modelagens VAR (Vetor Auto-regressivo), BVAR (Vetor Autoregressivo Bayesiano) e Variáveis Instrumentais (IV). A metodologia BVAR foi aquela que apresentou os melhores resultados, com os seus coeficientes sendo robustos e estatisticamente significantes, além de reproduzirem a teoria econômica. / The present dissertation begins with a small resume of the history of the steel sector in Brazil, added to this some comments about that in the world. The dissertation aims to contribute with the estimation of oligopoly markets demand, using as a proxy the steel industry in Brazil. The main objective is to estimate the economics variables witch impact the rebar consumption in Brazil. The estimates are made using different econometric methodologies as VAR (Vector Autoregressive), BVAR (Bayesian Vector Autoregressive) and Instrumental Variables. The BVAR methodology is the one witch presents the best results, with the coefficients signs being robust and statistic significant, besides reproducing the economic theory.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Resolução CONAMA N 430/2011 exige a utilização de dois bioensaios (dois níveis tróficos) para avaliação ecotoxicológica de efluentes, mas a seleção ao acaso de bioensaios pode permitir lançamentos tóxicos. A sensibilidade dos bioindicadores irá depender da substância tóxica avaliada. Assim, baterias de bioensaios sensíveis devem ser estabelecidas às classes de contaminantes. Na literatura não há estudos que indiquem uma bateria de bioensaios ecotoxicológicos sensíveis para avaliação de efluentes contendo principalmente metais. Esse trabalho teve como objetivo selecionar uma bateria de bioensaios ecotoxicológicos que conjuntamente detectem toxicidade ao maior número de metais isolados e em misturas e que sejam realizados no menor tempo indicado pelas normas de padronização. Foram avaliadas as sensibilidades de seis bioensaios, incluindo três níveis tróficos (produtores, algas: Pseudokirchneriella subcapitata e Chlorella vulgaris; consumidores primários, cladóceros: Daphnia similis e Ceriodaphnia dubia; consumidores secundários, peixes: Poecilia reticulata e Danio rerio), a 10 espécies metálicas individuais (Ag+, Cd2+, Cu+, Cu2+, Cr3+, Cr6+, Pb2+, Ni2+, Zn2+ e Hg2+) e a efluentes reais (siderúrgicos) e simulados em laboratoriais (baseado nos limites máximos permitidos para descarte). Os bioensaios com peixes foram os menos sensíveis, D. rerio não detectou toxicidade em nenhum dos efluentes testados. P. subcapitata foi um bom bioindicador de toxicidade de Cr3+ e D. similis foi o organismo mais sensível a Hg2+. O uso combinado do bioensaio crônico de 72h com C. vulgaris e do bioensaio agudo de 48h com C. dubia garantiu a detecção das menores concentrações dos metais tanto individualmente quanto em efluentes reais e simulados. Apesar de P. subcapitata ser um bom bioindicador da toxicidade de Cr3+, a interação dos metais em misturas tornou C. vulgaris igualmente sensível. Da mesma forma, apesar de D. similis ter sido mais sensível ao Hg2+, o efeito da toxicidade dos efluentes com maiores teores de Hg2+ foi detectado por C. dubia / CONAMA Resolution No. 430/2011 requires the use of at least two bioassays (two trophic levels) for ecotoxicological evaluation of effluents. The use of bioassay batteries is necessary to evaluate toxic effects at various biological levels. The selection of bioassays without prior testing and determination of the most sensitive/suitable groups for each impact may allow the discharge of effluents that pose a threat to the environment. In the present study we tested and selected a battery of sensitive ecotoxicological bioassays for detecting toxic effects of metals. The sensitivities of six organisms were evaluated (algae Pseudokirchneriella supcapitata and Chlorella vulgaris, Cladocera Daphnia similis and Ceriodaphnia dubia, and fish Poecilia reticulata and Danio rerio) after exposure to 10 individual metal species deemed toxic to the aquatic environment (Ag+, Cd2+, Cu+, Cu2+, Cr3+, Cr6+, Pb2+, Ni2+, Zn2+, and Hg2+) and to real (steel-mill) and laboratory simulated effluents (based on maximum allowable cocentration of metal in effluent for disposal). In the bioassays, fish were the least sensitive; D. rerio showed no sensitivity to any of the effluents tested. P. subcapitata was a good bioindicator of Cr3+ toxicity, and D. similis was the most sensitive organism to Hg2+; but the toxic effect of effluents with higher levels of Hg2+ was better detected by C. dubia. Although P. subcapitata be a good bioindicator of toxicity of Cr3+, the interaction of metals in mixtures became equally sensitive C. vulgaris. The most sensitive battery of bioassays to detect low concentrations of dissolved metals in effluents was the 72-h chronic test with C. vulgaris and the 48-h acute test with C. dubia. The identification of these responses is important for countries that are starting to ecotoxicological assessment of their effluents, as well as Brazil, and serves as a reference for the environmental agencies in the management and control of effluents. The limits of acceptability of toxicity should be based on batteries of tests with sensitive organisms

O objetivo principal deste trabalho écalcular o valor da perda de bem-estar do setor siderúrgico brasileiro, considerando os diferentes mercados relevantes, como o de aço bruto, laminados, vergalhões e ferro-gusa. Para alcançar este propósito foram estimadas diferentes equações de demanda para os referidos mercados relevantes para, então, encontrar as elasticidades-preço da demanda. O modelo teórico utilizado referente ao peso morto para mercados oligopolizados foi o de Daskin (1991). Tratandose do cálculo das elasticidades-preço, utilizaram-se modelos de equações simultâneas com o uso de variáveis instrumentais. O mercado siderúrgico é oligopolizado no mundo inteiro, incluindo o Brasil. As inúmeras fusões e aquisições ocorridas, principalmente após a desestatização do setor, contribuíram para a concentração do mercado. O mercado siderúrgico brasileiro apresentou um alto índice de concentração, principalmente no mercado de vergalhões onde apenas três grupos empresariais (Gerdau, Arcelor Mittal e Votorantim) controlam todo o mercado deste produto. Em um mercado altamente concentrado as firmas podem exercer poder de mercado e desta forma há perdas econômicas para a sociedade como um todo. As elasticidades-preço encontradas no trabalho refletem bem a estrutura do setor siderúrgico brasileiro, em que, todos os mercados relevantes analisados apresentaram baixos valores de elasticidade-preço, ou sejam, inelásticos às variações de preço. O mercado de vergalhões foi o mais inelástico se comparado aos demais mercados, além disso, os seus valores de peso morto em relação ao faturamento também foram os maiores, evidenciando uma forte perda de bem-estar. Apesar dos outros mercados relevantes terem apresentado valores de peso morto em relação ao faturamento do setor inferiores, os mesmos não foram desprezíveis. O mercado de aço bruto que neste estudo representa o mercado siderúrgico brasileiro como um todo (exceto o seguimento de ferro-gusa), por incorporar os demais mercados relevantes, é dominado pelos grupos empresariais Arcelor Mittal; Gerdau, Usiminas Cosipa e Companhia Siderúrgica Nacional - CSN, e também apresentou resultados indicativos de forte perda de bemestar, com alto valor de peso morto. Já o mercado de laminados, controlado pelos grupos Arcelor Mittal, Usiminas Cosipa, CSN e Gerdau, apresentou resultados muito próximos aos do aço bruto. O mercado de ferro-gusa, menos concentrado em comparação as demais, foi o que apresentou os menores valores de peso morto, o que era esperado, pois este mercado, apesar de ser dominado por quatro grandes grupos siderúrgicos (Arcelor Mittal, Usiminas Cosipa, CSN e Gerdau), é um mercado onde há a participação de inúmeros produtores de pequeno porte denominados guseiros. As conclusões deste trabalho mostram que o mercado siderúrgico brasileiro é muito concentrado e há o exercício do poder de mercado por parte das firmas participantes, ocasionando perda de bem-estar para sociedade brasileira. Espera-se que este estudo, ao apresentar os valores de perda de bem-estar, possacontribuir para a análise ou para elaboração de políticas públicas relacionadas ao setor em questão. / The main objective of this study was to calculate the value of the welfare loss for the Brazilian steel sector. Different relevant markets were analyzed, such as: crude steel, rolled steel, rebar and pig iron. Price-elasticities of demand were obtained by estimating different demand equations for each related market. The theoretical model proposed by Daskin (1991) was used to calculate the dead weight loss in oligopolistic markets. Elasticities were obtained by formulating the simultaneous equations model and using instrumental variables. Worldwide, steel market can be considered an oligolopy, as well as in Brazil. In the Brazilian market, mergers and acquisitions that happened after the privatization of the sector, contributed for the market concentration. The Brazilian steel market showed a high concentration ratio, especially in the rebar market where only three groups (Gerdau, Arcelor Mittal and Votorantim) control the entire Brazilian market for this product. In a highly concentrated market firms tend to exercise market power. Consequently, there are economic losses to the society. The price elasticities of demand that were found in this research highlight the structure of the Brazilian steel market. For all the relevant markets that were analyzed, there were found low values for elasticities. It shows that all the products are price-inelastic. The rebar market was found to be the more inelastic when compared to other markets. In addition, for this same market, the calculated values of dead weight loss related to sales were also higher. High welfare losses can be related to the high market concentration for this product. Even though other relevant markets have presented positive values of dead weight loss related to sales of the lower sector, these values were not negligible. The market for crude steel that was analyzed in this study represents the Brazilian steel market as a whole because it incorporates other relevant markets. Large groups, such as, Arcelor Mittal, Gerdau, Usiminas Cosipa and CSN dominate the market. The results analyzed for the crude steel indicate a strong welfare loss, with a high value of dead weight loss. The results for the rolled products market, dominated by Arcelor Mittal, Usiminas Cosipa, CSN e Gerdau, are close to those found for the crude steel market. The market for pig iron, which is less concentrated when compared to other markets, presented lower values of dead weight loss. This result was expected because although this sector is dominated by four big groups there are many other small companies also producing in this sector. According to the results, it can be concluded that the Brazilian steel market is highly concentrated what enables firms to exercise their market power, causing a welfare loss for the Brazilian society. It is expected that, by presenting values for the welfare loss in the steel market, this research can help in the analysis and development of public policies for this sector.

A dissertação traz um breve resumo da história da siderurgia no Brasil, e comentários sobre o que vem ocorrendo no setor no mundo. A dissertação busca contribuir com a estimação de demanda para mercados oligopolizados, utilizando como proxie o mercado siderúrgico brasileiro. O objetivo, portanto, é estimar as variáveis econômicas que impactam o consumo de vergalhão no Brasil. Para isso são criados diversos modelos econométricos de demanda, utilizando as modelagens VAR (Vetor Auto-regressivo), BVAR (Vetor Autoregressivo Bayesiano) e Variáveis Instrumentais (IV). A metodologia BVAR foi aquela que apresentou os melhores resultados, com os seus coeficientes sendo robustos e estatisticamente significantes, além de reproduzirem a teoria econômica. / The present dissertation begins with a small resume of the history of the steel sector in Brazil, added to this some comments about that in the world. The dissertation aims to contribute with the estimation of oligopoly markets demand, using as a proxy the steel industry in Brazil. The main objective is to estimate the economics variables witch impact the rebar consumption in Brazil. The estimates are made using different econometric methodologies as VAR (Vector Autoregressive), BVAR (Bayesian Vector Autoregressive) and Instrumental Variables. The BVAR methodology is the one witch presents the best results, with the coefficients signs being robust and statistic significant, besides reproducing the economic theory.