O problema estudado nesta tese foi a formação de preços de commodities agrícolas relacionadas com a produção de bioenergia. A possibilidade de substiuição de combustíveis fósseis, derivados do petróleo, por alternativas renováveis, como o etanol proveniente da cana-de-açúcar, inseriu um novo contexto no mercado de commodities. O objetivo principal desta tese foi propor um modelo de formação de preços que levasse em consideração o conceito de commodities agrícolas como componentes da matriz energética e aplicá-lo ao mercado brasileiro de açúcar e álcool. Para a especificação do modelo, foram elaboradas premissas que têm base na interdependência de preços com o petróleo, na Teoria de Estocagem, na sazonalidade das safras e na volatilidade do mercado. A volatilidade foi considerada no estudo porque, em períodos de turbulência econômica, os investidores buscam o mercado de commodities para proteger o valor real do capital. Para elaborar e testar o modelo, a pesquisa foi dividida em quatro partes interrelacionadas. A primeira consistiu na análise de outros modelos da literatura e dos processos estocásticos descritos pelas variáveis que compõem os preços das commodities. A segunda parte consistiu na elaboração das premissas, dispostas na forma de hipóteses, que foram testadas com dados do mercado futuro de açúcar e álcool da BM&FBOVESPA e com preços do mercado agrícola divulgados pelo CEPEA. A amostra analisada compreendeu o período de 2 de janeiro de 2002 a 30 de junho de 2008. Nesta etapa foram utilizados, entre outros métodos, testes estatísticos de significância de coeficientes de regressões multivaridadas pelo Método dos Mínimos Quadrados. Os resultados dos testes indicaram que o açúcar Granger causa os preços do etanol, confirmaram a presença de backwardation forte nas séries de preços, confirmaram também que os preços do petróleo antecipam informações sobre a tendência dos preços do açúcar, com defasagem de um mês. Além desses resultados, confirmou-se a presença de sazonalidade e, verificou-se, de forma não conclusiva, uma relação positiva entre a volatilidade dos mercados e os preços do açúcar. Na terceira parte da pesquisa, o modelo foi especificado em um sistema de três equações na forma de espaço de estado, cujos parâmetros foram estimados por meio do filtro de Kalman. Na quarta e última parte da pesquisa, foram viii geradas séries de previsão n passos à frente utilizando os parâmetros estimados e os resultados confrontados com os preços observados do açúcar no mercado à vista. Medidas de erros de previsão foram calculadas e comparadas com as de um outro modelo na literatura, adequado ao mercado de brasileiro açúcar o modelo de dois fatores. Verificou-se que o modelo proposto é estatisticamente superior, em termos de previsão, ao modelo de dois fatores, no nível de 1% de significância. Verificou-se também que, quanto maior o horizonte de previsão, maior é o ganho de informação relativo do modelo proposto. A redução percentual de erros foi superior a 10%, quando analisada a previsão de três meses à frente. Portanto, foi possível concluir que o modelo, que incorpora a interdependência do petróleo na formação de preços de commodities relacionadas à produção de biocombustíveis, é melhor, em termos de previsão, do que um outro modelo sugerido na literatura que não leva essa premissa em consideração, quando aplicado ao mercado brasileiro de açúcar. Os resultados da pesquisa podem ter aplicação pragmática em Administração de Empresas do setor sucroalcooleiro e na formação de preços no mercado de derivativos de commodities agrícolas. / The problem addressed by this thesis is the formation of prices of agricultural commodities related to bioenergy production. The possibility of substituting renewable alternatives, such as ethanol derived from sugar cane, for fossil fuels derived from petroleum has brought a new dimension to commodity markets. The primary objective of this thesis is to propose a pricing model which takes into account the concept of agricultural commodities as components of the energy matrix and to apply it to the Brazilian sugar and ethanol markets. The bases of the premises used to build this model were oil-price interdependence, inventory theory, harvest seasonality, and market volatility. Volatility was considered in the study because, in times of economic turbulence, investors turn to the commodities market to protect the real value of their capital. Four interrelated research tasks were undertaken to develop and test the model. The first step consisted of a literature analysis of other models and the stochastic processes to which variables that influence commodity prices are subject. The second part consisted of the elaboration of presumptions in the form of hypotheses which were tested using data from the BM&FBOVEPSA sugar and ethanol futures markets and agricultural prices published by CEPEA, with the test period being from January 2, 2002, to June 30, 2008. This step employed, among other methods, tests of stastical significance with multivariate regressions using the method of least squares. The test results indicated that sugar Granger causes ethanol prices, that strong backwardation exists in the price series, and that petroleum prices are predictive of sugar price patterns, with a one-month lag. In addition, the results confirmed the influence of seasonality and pointed, albeit somewhat inconclusively, to a positive relationship between market volatility and sugar prices. In the third step of the study, a model was defined using a system of three equations in state space form with parameters estimated using Kalman filtering. The fourth and last stage of the research generated series projections n steps forward using the estimated parameters, and the results were compared to sugar prices observed in the market. Measures of predictive error were calculated and compared with those of another model cited in literature as applicable to the Brazilian sugar market the two-factor model. The proposed model proved itself to be statistically superior, in terms of predictiveness, to the two-factor model, at the level of 1% significance. Moreover, x its predictive superiority rose as the period of time analyzed increased. The error reduction in percentage terms was greater than 10% over a forward-looking period of three months. Therefore, it is possible to conclude, in the context of the Brazilian sugar market, that this model, which incorporates petroleum interdependence in the formation of prices of commodities related to biofuel production, is better, in terms of predictive power, than another model cited in literature that does not take this premise into consideration. The results of this research can be applied in the management of sugar-alcohol companies and in the formation of derivatives prices in the agricultural commodities market.

A captura e uso do dióxido de carbono é uma das formas de ajudar a frear as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e destiná-lo a um fim útil. Um possível uso para o CO2 seria como fertilizante agrícola, uma vez que as plantas quando em maiores concentrações deste gás ceteris paribus apresentam um incremento de biomassa. Os biocombustíveis são opções que contribuem para a mitigação das mudanças climáticas em detrimento ao uso de combustíveis fósseis e entre os biocombustíveis a produção de etanol a partir de cana-de-açúcar se destaca devido a vantagens quanto à emissão de GEE e energia acumulada. Essas vantagens podem ser ainda maiores com o uso do CO2 proveniente de suas biorrefinarias na forma de insumo agrícola. O objetivo deste trabalho é avaliar esta nova técnica de uso de carbono por meio da metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e da pegada de carbono de produtos para encontrar suas contribuições no balanço de energia e carbono do sistema. Um modelo de dispersão de gases foi utilizado para saber se é possível manter a concentração de CO2 no campo dentro dos parâmetros necessários para o incremento de biomassa. A análise indica que um sistema adaptado de irrigação por gotejamento pode manter a concentração deste gás dentro do nível desejado quando a emissão fica em 22,5 g ha-1s-1, mas que uma mesma área não é autossuficiente para o fornecimento de CO2 para fase de crescimento dos colmos. Através da ACV e da pegada de carbono da cana-de-açúcar em um cenário onde o incremento de biomassa é médio em relação aos experimentos encontrados, a tecnologia reduz em 13,5% a demanda de energia e 11,8% as emissões de GEE por MJ de bioenergia produzida se comparada ao sistema tradicional. O balanço de energia para o sistema tradicional e com reciclagem de CO2 foi de 170 GJ/ha e 206 GJ/ha, enquanto o balanço de carbono foi de -13950 kgCO2eq/ha e -17019 kgCO2eq/ha, respectivamente. Considerando as possíveis variações de incremento de biomassa, para cada MJ produzido a emissão de GEE pode variar em 8,9% e o consumo de energia em 10,9%. Essa nova técnica de uso de carbono do ponto vista teórico pode ser aplicada em campo e implica em um aumento entre 13 a 30% do balanço de energia para um hectare de cana-de-açúcar, consequentemente uma menor quantidade de terra será necessária para atingir as metas energéticas estipuladas / Carbon capture and use (CCU) may slow down greenhouse gas (GHG) emissions and direct them to a useful end. A possible CO2 application is as plant fertilizer because ceteris paribus biomass increases when plants grow under high CO2 concentrations. Compared to fossil fuels, biofuels mitigate climate change, and the use of sugarcane ethanol stands out due to its low lifecycle GHG emissions and Cumulative Energy Demand (CED). Such benefits might be enhanced with the use of CO2 from the biorefinery as a crop fertilizer. The objective of this study is evaluating this new CCU scheme based on a life cycle assessment (LCA) and a carbon footprint to determine its energy and carbon balances. An air pollution dispersion model was used to verify whether it is possible to maintain the CO2 concentration on the field so that biomass increase takes place. The analysis demonstrates that a drip irrigation system can keep the concentration of gas within the desired level when the emission is 22.5 g ha-1s-1, but that the same area is not self sufficient to supply CO2 for the complete growth phase of the stalks. Results from the LCA and the carbon footprint demonstrate that compared to the traditional system, the scheme decreases CED and GHG emissions by 13,5% and 11,8%, respectively. The energy balance of the traditional and the recycling system were 170 GJ/ha and 206 GJ/ha, respectively, whereas the carbon balance was -13,950 kgCO2eq/ha and -17,019 kgCO2eq/ha, respectively. Considering the range of growth responses, for each MJ produced GHG emissions vary 8,9% whereas energy consumption varies 10,9%. These CCU scheme might be applied on the field and implies in improvements between 13 and 30% in the energy balance of 1ha of sugarcane; thus, a smaller land area will be needed than with the traditional system to achieve the energy goals

A captura e uso do dióxido de carbono é uma das formas de ajudar a frear as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e destiná-lo a um fim útil. Um possível uso para o CO2 seria como fertilizante agrícola, uma vez que as plantas quando em maiores concentrações deste gás ceteris paribus apresentam um incremento de biomassa. Os biocombustíveis são opções que contribuem para a mitigação das mudanças climáticas em detrimento ao uso de combustíveis fósseis e entre os biocombustíveis a produção de etanol a partir de cana-de-açúcar se destaca devido a vantagens quanto à emissão de GEE e energia acumulada. Essas vantagens podem ser ainda maiores com o uso do CO2 proveniente de suas biorrefinarias na forma de insumo agrícola. O objetivo deste trabalho é avaliar esta nova técnica de uso de carbono por meio da metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e da pegada de carbono de produtos para encontrar suas contribuições no balanço de energia e carbono do sistema. Um modelo de dispersão de gases foi utilizado para saber se é possível manter a concentração de CO2 no campo dentro dos parâmetros necessários para o incremento de biomassa. A análise indica que um sistema adaptado de irrigação por gotejamento pode manter a concentração deste gás dentro do nível desejado quando a emissão fica em 22,5 g ha-1s-1, mas que uma mesma área não é autossuficiente para o fornecimento de CO2 para fase de crescimento dos colmos. Através da ACV e da pegada de carbono da cana-de-açúcar em um cenário onde o incremento de biomassa é médio em relação aos experimentos encontrados, a tecnologia reduz em 13,5% a demanda de energia e 11,8% as emissões de GEE por MJ de bioenergia produzida se comparada ao sistema tradicional. O balanço de energia para o sistema tradicional e com reciclagem de CO2 foi de 170 GJ/ha e 206 GJ/ha, enquanto o balanço de carbono foi de -13950 kgCO2eq/ha e -17019 kgCO2eq/ha, respectivamente. Considerando as possíveis variações de incremento de biomassa, para cada MJ produzido a emissão de GEE pode variar em 8,9% e o consumo de energia em 10,9%. Essa nova técnica de uso de carbono do ponto vista teórico pode ser aplicada em campo e implica em um aumento entre 13 a 30% do balanço de energia para um hectare de cana-de-açúcar, consequentemente uma menor quantidade de terra será necessária para atingir as metas energéticas estipuladas / Carbon capture and use (CCU) may slow down greenhouse gas (GHG) emissions and direct them to a useful end. A possible CO2 application is as plant fertilizer because ceteris paribus biomass increases when plants grow under high CO2 concentrations. Compared to fossil fuels, biofuels mitigate climate change, and the use of sugarcane ethanol stands out due to its low lifecycle GHG emissions and Cumulative Energy Demand (CED). Such benefits might be enhanced with the use of CO2 from the biorefinery as a crop fertilizer. The objective of this study is evaluating this new CCU scheme based on a life cycle assessment (LCA) and a carbon footprint to determine its energy and carbon balances. An air pollution dispersion model was used to verify whether it is possible to maintain the CO2 concentration on the field so that biomass increase takes place. The analysis demonstrates that a drip irrigation system can keep the concentration of gas within the desired level when the emission is 22.5 g ha-1s-1, but that the same area is not self sufficient to supply CO2 for the complete growth phase of the stalks. Results from the LCA and the carbon footprint demonstrate that compared to the traditional system, the scheme decreases CED and GHG emissions by 13,5% and 11,8%, respectively. The energy balance of the traditional and the recycling system were 170 GJ/ha and 206 GJ/ha, respectively, whereas the carbon balance was -13,950 kgCO2eq/ha and -17,019 kgCO2eq/ha, respectively. Considering the range of growth responses, for each MJ produced GHG emissions vary 8,9% whereas energy consumption varies 10,9%. These CCU scheme might be applied on the field and implies in improvements between 13 and 30% in the energy balance of 1ha of sugarcane; thus, a smaller land area will be needed than with the traditional system to achieve the energy goals

Nessa pesquisa foram testadas tanto CCM com membranas e sem membranas que tinham por característica reproduzir sistemas de tratamento de esgoto sanitário. A etapa experimental desse trabalho foi dividida entre o Brasil (ensaios com CCM sem a MTP e utilizando esgoto sanitário) e Portugal (ensaios com CCM tradicionais de uma e duas câmaras, utilizando água residuária sintética e a bactéria Lactobacillus pentosus). A execução em dois locais diferentes resultou em um maior aprofundamento e desenvolvimento da pesquisa. As CCM foram avaliadas principalmente quanto ao potencial elétrico e eficiência da degradação de compostos orgânicos (esgoto sanitário e água residuária sintética). Para os dados obtidos no Brasil, as três configurações apresentaram maior diferença na potência em função do modo de operação. A operação intermitente apresentou a maior potência (11 mW/m2) para a CCM cilíndrica de fluxo ascendente, enquanto que operação continua a maior potência (4,2 mW/m2) foi obtida para a CCM retangular de fluxo horizontal, a qual também apresentava uma maior facilidade na manutenção quanto aos eletrodos (adição/remoção). A CCM cúbica de fluxo ascendente devido a sua concepção simples demandava um sistema complementar para o aumento da remoção de DQO. Apesar da baixa potência mensurada para os ensaios realizados no Brasil há de se pontuar que os mesmos foram obtidos para reatores sem membranas e utilizando o esgoto sanitário, o qual apresentou grande sazonalidade. Para a etapa realizada em Portugal, foi possível realizar quinze diferentes ensaios e mais um ensaio específico de crescimento. A maior potência (10,37 mW/m2) foi obtida para CCM de câmara dupla operada de modo contínuo para um tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 horas. A maior potência obtida para a CCM de câmara única foi de 5,53 mW/m2 quando houve a adição do extrato de levedura (função teórica de mediador). A potência da CCM, na maioria das vezes, esteve relacionada à proporção de sólidos voláteis e totais, SV/ST, quantidade de bactérias, pH, características de operação e por fim a configuração da CCM. O ensaio de crescimento revelou a correlação da potência em função da quantidade de bactérias inseridas da massa do biofilme (SV) e mostra-se como uma ferramenta na avaliação da potência das CCM. / In this research were tested MFC with membranes and without membrane that aimed to reproduce the characteristics of sewage treatment systems. The experimental phase of this work was divided between Brazil (MFC membrane-less using sewage) and Portugal (MFC tests with traditional single and dual chamber, using synthetic wastewater and Lactobacillus pentosus bacteria). The performance in two different locations resulted in a further deepening and development of research. The MFC were evaluated primarily on the electric potential and efficiency of degradation of organic compounds (sewage and synthetic wastewater). For data obtained in Brazil, the three patterns showed greater difference in power as a function of the operating mode. The intermittent operation showed the highest power (11 mW/m2) for the MFC cylindrical upflow, while operation continues the increased power (4.2 mW/m2) was obtained for the rectangular horizontal flow CCM, which also had an easier maintenance as the electrodes (addition/removal). The upflow cubic MFC because of its simple design required a complementary system to increase the COD removal. Despite the low power measured for tests conducted in Brazil there to point out that they were obtained for reactors without membranes and using the sanitary sewer, which showed a high seasonality. To step held in Portugal, was possible fifteen different tests and more individual test growth. The higher power (10.37 mW/m2) was obtained for MFC dual chamber continuously operated for a hydraulic retention time (HRT) of 20 hours. The greater potency obtained for the single chamber MFC was 5.53 mW/m2 when there was the addition of yeast extract (theoretical mediator function). The potency of MFC, most often been related to the proportion of total solids and volatile, VS/TS, the amount of bacteria, pH, operating characteristics, and finally the configuration of the MFC. The growth assay revealed the correlation power as a function of the quantity of bacterial biofilm mass inserted (VS) and shows up as a tool in assessing the potency of the MFC.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T16:42:10Z No. of bitstreams: 1 VALENTIM_Larissa_2016.pdf: 20751032 bytes, checksum: 336fa4890bc316b64ca91fd78a58df8b (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T16:42:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VALENTIM_Larissa_2016.pdf: 20751032 bytes, checksum: 336fa4890bc316b64ca91fd78a58df8b (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-08T16:42:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VALENTIM_Larissa_2016.pdf: 20751032 bytes, checksum: 336fa4890bc316b64ca91fd78a58df8b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T16:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALENTIM_Larissa_2016.pdf: 20751032 bytes, checksum: 336fa4890bc316b64ca91fd78a58df8b (MD5) Previous issue date: 2016-05-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The execution of this work aimed at the use of geostatistics to predict the spatial pattern of variation of moisture content in piles of eucalyptus wood chips intended for energy production to generate subsidies to adequate sampling and handling of the material. For this, piles wood chips were installed for evaluation in three different storage periods, these rings being made by the newly cut material in seven, thirty and sixty days of storage. Sampling occurred in both axial positions (top, middle and base) side, so that all samples were georeferenced in relation to the distance from the ground and the center of the pile. The moisture content of the wood chips in each sample point was determined by gravimetric method recommended by NBR 14929 (ABNT, 2003). In addition, samples were subjected to analysis bulk density, particle size distribution, chemical analysis and determination of its calorific value, aiming at energy material characterization. The humidity values were submitted to geostatistical analysis and kriging. Our results confirmed the spatial dependence of the moisture content over the piles stored at seven and thirty days, confirming that the use of geostatistics is a useful tool to support the creation of sampling protocols and assist moisture content distribution studies over the pile. The effect of rain was crucial to reduce the spatial dependence on pile sixty days of storage, indicating that the wood chips stored in the form of piles are subject to wetting even in inner parts of the pile. In general, Eucalyptus grandis wood chips showed satisfactory technological characteristics for energy production. / A execução deste trabalho teve como objetivo o uso da geoestatística para a predição do padrão espacial da variação do teor de umidade em pilhas de cavacos de madeira de eucalipto destinadas a produção de energia, visando gerar subsídios à adequada amostragem e manejo do material. Para isso, foram instaladas pilhas de cavacos para a avaliação em três diferentes períodos de estocagem, sendo estes ciclos constituídos pelo material recém cortado em sete, trinta e sessenta dias de armazenamento. A amostragem ocorreu nas posições axial (topo, meio e base) e lateral, de forma que todas as amostras foram georreferenciadas em relação à distância do solo e do centro da pilha. A umidade dos cavacos em cada ponto amostral foi determinada pelo método gravimétrico preconizado pela norma NBR 14929 (ABNT, 2003). Adicionalmente, as amostras, foram submetidas a análise de densidade a granel, distribuição granulométrica, análise química imediata e a determinação de seu poder calorífico, visando a caracterização energética do material. Os valores de umidade foram submetidos à análise geoestatística e interpolação por krigagem. Os resultados do trabalho comprovaram a dependência espacial do teor de umidade ao longo das pilhas armazenadas pelo período de sete e trinta dias, confirmando que o uso da geoestatística é uma ferramenta útil para a subsidiar a criação de protocolos de amostragem e auxiliar estudos da distribuição do teor de umidade ao longo da pilha armazenada. O efeito da chuva foi determinante para a redução da dependência espacial na pilha com sessenta dias de estocagem, indicando que os cavacos armazenados na forma de pilhas estão sujeitos ao umedecimento mesmo nas partes mais internas da estrutura. Em geral, os cavacos de Eucalyptus grandis apresentaram características tecnológicas satisfatórias para produção de energia

O objetivo na pesquisa foi investigar as dimensões sob as quais a Ciência, a Mídia e o Governo de diferentes países configuraram o macroambiente para os biocombustíveis líquidos ao longo do tempo. Utilizando a Teoria da Análise Ambiental, da área de planejamento estratégico, e as teorias da área da comunicação (Agendamento, Enquadramento e Priming), apoiando-se numa revisão das interações entre Ciência, Mídia e Governo, foram definidas nove dimensões macroambientais, sob as quais a temática dos biocombustíveis líquidos pode ser enquadrada: Agronômica, Ambiental, Cultural, Econômica, Geopolítica, Legal, Política, Social e Tecnológica. Neste estudo, foram formulados seis conjuntos de hipóteses, na investigação das semelhanças e diferenças entre os meios de expressão de um mesmo país e entre os diferentes países. Como espaços geopolíticos de estudo, foram selecionados os três países maiores produtores de biocombustíveis líquidos no presente: Alemanha, Brasil e Estados Unidos. Para análise, foram coletados documentos textuais em formato eletrônico de cada país ao longo de dez anos (1997 a 2006). A busca dos documentos foi feita em bases de publicações científicas, em páginas dos governos na rede mundial de computadores e em arquivos eletrônicos dos jornais selecionados, a partir de palavras-chave relacionadas aos tipos de biocombustíveis líquidos mais importantes no presente. Os 9.343 documentos selecionados foram armazenados em nove bases de dados, construídas e preparadas utilizando-se o software QDA Miner. Para extrair o conhecimento das bases textuais, foi elaborada uma estrutura de análise constituída pelas dimensões macroambientais e os seus respectivos conjuntos de “palavras-d”, as quais foram definidas a partir da sua freqüência de uso em publicações científicas dos campos do conhecimento, respectivos a cada dimensão. Aplicando-se a estrutura de análise ao módulo WordStat® do software SimStat®, foi feita a Mineração em Textos nas bases de dados. As hipóteses de semelhança ou diferença entre as respectivas expressões em cada dimensão, em cada tipo de documento e em cada país foram testadas por meio de Testes de Aderência e Homogeneidade, além do uso do Coeficiente de Similaridade de Jaccard. Os resultados mostraram que as dimensões macroambientais predominantes, sob as quais a temática dos biocombustíveis líquidos tem se expressado de modo similar na Ciência dos três países, são: Ambiental, Tecnológica e Agronômica. Nos documentos do Governo da Alemanha predominaram as dimensões: Tecnológica, Geopolítica e Ambiental, enquanto que nos documentos do Governo do Brasil predominaram as dimensões: Tecnológica, Geopolítica, Econômica e Ambiental, com amplo domínio da dimensão Tecnológica. Por outro lado, nos documentos do Governo dos Estados Unidos, predominaram as dimensões: Ambiental, Tecnológica e Agronômica. Com relação aos resultados observados nos documentos da Mídia alemã predominaram as dimensões: Geopolítica, Econômica e Agronômica. Na Mídia brasileira predominaram as dimensões: Econômica, Tecnológica, Política e Geopolítica. Na Mídia norte-americana predominaram as dimensões: Econômica, Ambiental, Geopolítica e Política. Os resultados indicam a existência de diferenças entre a Ciência, a Mídia e o Governo de cada país analisado, sendo que o grau de similaridade é maior entre as expressões da Ciência e dos Governos. Assim, a produção e o uso dos biocombustíveis líquidos evoluem num macroambiente determinado por vetores de diferentes dimensões dominantes, de acordo com as particularidades de cada espaço geopolítico. O reconhecimento destas diferenças pode ter ser relevante para o desenho de estratégias para a promoção da produção e do uso de biocombustíveis líquidos nos diferentes países e mercados. / The objective of this research was to investigate the dimensions in which Science, Media and Government of different countries determined the macroenvironment in which liquid biofuel production and use evolved during time. By applying the Environmental Analysis Theory, from the field of strategic planning, and theories of the field of the communication sciences (Agenda Setting, Framing and Priming), supported by a review of the interactions between Science, Media and Government, nine macrodimensions were defined, in which the subject of liquid biofuels production and use can be framed: agronomic, environmental, cultural, economic, geopolitical, legal, political, social and technological. In this study, six group of hypothesis were presented for the test for similarities and differences between the different vehicles of expression of the same or of different countries. For the study of different geopolitical spaces, the three countries which currently present the highest production of liquid biofuels were selected namely Germany, Brazil and the United States. For analysis, electronic text documents were selected from each country, published during ten years (from 1997 to 2006). The search for documents was carried out in bases of scientific publications and in websites of governments and of selected newspapers, using keywords related to the liquid biofuels mostly used currently. The 9,343 documents selected were downloaded onto nine data-bases, formatted by the QDA Miner software. For knowledge extraction from textual data-bases, a structural analysis framework was constructed considering the nine macroenvironmental dimensions selected and the sets of corresponding “d-words”, as derived from collections of scientific publications of each of the fields of knowledge, respectively to each dimension. Text mining was carried out in the data-bases, according to the analytical framework with the help of WordStat® module of the software SimSat®. The similarity or difference hypothesis between the respective expressions in each dimension, in each kind of document, and in each country, were verified by the Adherence and Homogeneity Test and by determination of the Jaccard’s Similarity Coefficient. Results showed that the predominant macroenvironmental dimensions, in which the subject of liquid biofuels has been expressed in Science documents, similarly in the three countries studied, are: Environmental, Technological and Agronomic. In the documents of the Government of Germany predominated the dimensions: Technological, Geopolitical and Environmental, whereas in the documents of the Government of Brazil predominated the dimensions: Technological, Geopolitical, Economic and Environmental, with ample dominance of the Technological dimension. On the other hand, in the documents of the Government of the United States predominated the dimensions: Environmental, Technological and Agronomic. Regarding the documental analysis of the Media, in the German Media predominated the dimensions: Geopolitical, Economic and Agronomic. In the Brazilian Media predominated the dimensions: Economic, Technological, Political and Geopolitical. In the North-American Media predominated the dimensions: Economic, Environmental, Geopolitical, and Political. The results indicate the occurrence of differences between Science, Media and Government of each country analysed, the degree of similarity being higher in the expressions of Science and Government. Therefore, the production and the use of liquid biofuels evolve in a macroenvironment determined by different, dominant macroenvironmental vectors, according to the singularities of each particular geopolitical space. The recognition of these differences can be of relevance for designing strategies for the promotion of production and use of liquid biofuels in different countries and markets.

Submitted by Ivan Pedro Carvalho de Azevedo e Silva (ivanp_carvalho@yahoo.com.br) on 2016-10-28T18:39:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mestrado_Versão_Final.pdf: 2827692 bytes, checksum: 0fb8f7781797b239ac64f45906b99917 (MD5) / Approved for entry into archive by GILSON ROCHA MIRANDA (gilson.miranda@fgv.br) on 2016-11-01T14:21:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mestrado_Versão_Final.pdf: 2827692 bytes, checksum: 0fb8f7781797b239ac64f45906b99917 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Almeida (maria.socorro@fgv.br) on 2016-11-08T12:27:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mestrado_Versão_Final.pdf: 2827692 bytes, checksum: 0fb8f7781797b239ac64f45906b99917 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T12:28:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mestrado_Versão_Final.pdf: 2827692 bytes, checksum: 0fb8f7781797b239ac64f45906b99917 (MD5) Previous issue date: 2015-05-18 / The present article aims to contextualize the economic crisis that sugarcane sector is passing through in Brazil in the last years emphasizing the risk management’s techniques used in agricultural commodities. This study is based on quantitative and qualitative presentation and analysis of the main economic aspects occurring in the sugarcane sector since 2003. The highlights of this article are: i) contextualization of sugarcane’s sector crisis in Brazil in recent years; ii) Quantitative and qualitative analysis of key industry’s data series; iii) Analysis of the principals techniques used for risk management in commodity sector companies; iv) Case Study. / O presente trabalho tem como objetivo contextualizar a crise econômica do setor sucroalcooleiro no Brasil nos últimos anos, com ênfase nas técnicas utilizadas de Risk Management para as commodities agrícolas. Tal estudo está baseado na apresentação e análise, quantitativa e qualitativa, dos principais aspectos economicos ocorridos no Setor Sucroalcooleiro a partir de 2003 . Os principais destaques deste trabalho são: i) Contextualização da crise no setor sucroalcooleiro no Brasil nos últimos anos; ii) Análise quantitativa e qualitativa das principais séries de dados do setor ; iii) Análise das principais técnicas utilizadas para Gestão de riscos em empresas do setor de commodities, ; iv) Estudo de Caso.

O objetivo na pesquisa foi investigar as dimensões sob as quais a Ciência, a Mídia e o Governo de diferentes países configuraram o macroambiente para os biocombustíveis líquidos ao longo do tempo. Utilizando a Teoria da Análise Ambiental, da área de planejamento estratégico, e as teorias da área da comunicação (Agendamento, Enquadramento e Priming), apoiando-se numa revisão das interações entre Ciência, Mídia e Governo, foram definidas nove dimensões macroambientais, sob as quais a temática dos biocombustíveis líquidos pode ser enquadrada: Agronômica, Ambiental, Cultural, Econômica, Geopolítica, Legal, Política, Social e Tecnológica. Neste estudo, foram formulados seis conjuntos de hipóteses, na investigação das semelhanças e diferenças entre os meios de expressão de um mesmo país e entre os diferentes países. Como espaços geopolíticos de estudo, foram selecionados os três países maiores produtores de biocombustíveis líquidos no presente: Alemanha, Brasil e Estados Unidos. Para análise, foram coletados documentos textuais em formato eletrônico de cada país ao longo de dez anos (1997 a 2006). A busca dos documentos foi feita em bases de publicações científicas, em páginas dos governos na rede mundial de computadores e em arquivos eletrônicos dos jornais selecionados, a partir de palavras-chave relacionadas aos tipos de biocombustíveis líquidos mais importantes no presente. Os 9.343 documentos selecionados foram armazenados em nove bases de dados, construídas e preparadas utilizando-se o software QDA Miner. Para extrair o conhecimento das bases textuais, foi elaborada uma estrutura de análise constituída pelas dimensões macroambientais e os seus respectivos conjuntos de “palavras-d”, as quais foram definidas a partir da sua freqüência de uso em publicações científicas dos campos do conhecimento, respectivos a cada dimensão. Aplicando-se a estrutura de análise ao módulo WordStat® do software SimStat®, foi feita a Mineração em Textos nas bases de dados. As hipóteses de semelhança ou diferença entre as respectivas expressões em cada dimensão, em cada tipo de documento e em cada país foram testadas por meio de Testes de Aderência e Homogeneidade, além do uso do Coeficiente de Similaridade de Jaccard. Os resultados mostraram que as dimensões macroambientais predominantes, sob as quais a temática dos biocombustíveis líquidos tem se expressado de modo similar na Ciência dos três países, são: Ambiental, Tecnológica e Agronômica. Nos documentos do Governo da Alemanha predominaram as dimensões: Tecnológica, Geopolítica e Ambiental, enquanto que nos documentos do Governo do Brasil predominaram as dimensões: Tecnológica, Geopolítica, Econômica e Ambiental, com amplo domínio da dimensão Tecnológica. Por outro lado, nos documentos do Governo dos Estados Unidos, predominaram as dimensões: Ambiental, Tecnológica e Agronômica. Com relação aos resultados observados nos documentos da Mídia alemã predominaram as dimensões: Geopolítica, Econômica e Agronômica. Na Mídia brasileira predominaram as dimensões: Econômica, Tecnológica, Política e Geopolítica. Na Mídia norte-americana predominaram as dimensões: Econômica, Ambiental, Geopolítica e Política. Os resultados indicam a existência de diferenças entre a Ciência, a Mídia e o Governo de cada país analisado, sendo que o grau de similaridade é maior entre as expressões da Ciência e dos Governos. Assim, a produção e o uso dos biocombustíveis líquidos evoluem num macroambiente determinado por vetores de diferentes dimensões dominantes, de acordo com as particularidades de cada espaço geopolítico. O reconhecimento destas diferenças pode ter ser relevante para o desenho de estratégias para a promoção da produção e do uso de biocombustíveis líquidos nos diferentes países e mercados. / The objective of this research was to investigate the dimensions in which Science, Media and Government of different countries determined the macroenvironment in which liquid biofuel production and use evolved during time. By applying the Environmental Analysis Theory, from the field of strategic planning, and theories of the field of the communication sciences (Agenda Setting, Framing and Priming), supported by a review of the interactions between Science, Media and Government, nine macrodimensions were defined, in which the subject of liquid biofuels production and use can be framed: agronomic, environmental, cultural, economic, geopolitical, legal, political, social and technological. In this study, six group of hypothesis were presented for the test for similarities and differences between the different vehicles of expression of the same or of different countries. For the study of different geopolitical spaces, the three countries which currently present the highest production of liquid biofuels were selected namely Germany, Brazil and the United States. For analysis, electronic text documents were selected from each country, published during ten years (from 1997 to 2006). The search for documents was carried out in bases of scientific publications and in websites of governments and of selected newspapers, using keywords related to the liquid biofuels mostly used currently. The 9,343 documents selected were downloaded onto nine data-bases, formatted by the QDA Miner software. For knowledge extraction from textual data-bases, a structural analysis framework was constructed considering the nine macroenvironmental dimensions selected and the sets of corresponding “d-words”, as derived from collections of scientific publications of each of the fields of knowledge, respectively to each dimension. Text mining was carried out in the data-bases, according to the analytical framework with the help of WordStat® module of the software SimSat®. The similarity or difference hypothesis between the respective expressions in each dimension, in each kind of document, and in each country, were verified by the Adherence and Homogeneity Test and by determination of the Jaccard’s Similarity Coefficient. Results showed that the predominant macroenvironmental dimensions, in which the subject of liquid biofuels has been expressed in Science documents, similarly in the three countries studied, are: Environmental, Technological and Agronomic. In the documents of the Government of Germany predominated the dimensions: Technological, Geopolitical and Environmental, whereas in the documents of the Government of Brazil predominated the dimensions: Technological, Geopolitical, Economic and Environmental, with ample dominance of the Technological dimension. On the other hand, in the documents of the Government of the United States predominated the dimensions: Environmental, Technological and Agronomic. Regarding the documental analysis of the Media, in the German Media predominated the dimensions: Geopolitical, Economic and Agronomic. In the Brazilian Media predominated the dimensions: Economic, Technological, Political and Geopolitical. In the North-American Media predominated the dimensions: Economic, Environmental, Geopolitical, and Political. The results indicate the occurrence of differences between Science, Media and Government of each country analysed, the degree of similarity being higher in the expressions of Science and Government. Therefore, the production and the use of liquid biofuels evolve in a macroenvironment determined by different, dominant macroenvironmental vectors, according to the singularities of each particular geopolitical space. The recognition of these differences can be of relevance for designing strategies for the promotion of production and use of liquid biofuels in different countries and markets.

Atualmente as usinas sucroalcooleiras conseguem exportar à matriz elétrica brasileira os excedentes de eletricidade gerados nelas; essa eletricidade é gerada através da combustão direta da biomassa residual da cana-de-açúcar o que requer menor investimento em equipamentos e controle técnico em comparação aos processos de pirólise e gaseificação. Embora o poder calorífico da cana-de-açúcar seja documentado em diversos trabalhos na literatura, em nenhum deles é registrado o histórico de disponibilidade hídrica no solo durante o crescimento da planta; deste modo levanta-se a hipótese que as plantas sob stress hídrico tendo um maior teor de fibra, apresente um poder calorífico diferenciado das plantas que não passaram por stress hídrico. O objetivo deste estudo foi apresentar o poder calorífico, a energia útil e cinzas da biomassa particionada seca de oito variedades de cana-de-açúcar (V1, V2, V3, V4. V5, V6, V7 e V8), submetidas a diferentes disponibilidades hídricas no solo durante o processo de crescimento das plantas através da irrigação por gotejamento (L50, L75, L75* e L100) sob diferentes processos de maturação com base em déficit hídrico na fase final de crescimento (M1, M2, M3 e M4). Determinou-se o poder calorifico superior da biomassa particionada em açúcar, bagaço, bainhas, folhas, perfilhos mortos, ponteiro e raízes de cana-de-açúcar utilizando um calorímetro isoperibólico Parr 6200, seguindo a norma ASTM D5468-02. A produção da cana-de-açúcar analisada foi realizada em ambiente protegido na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (USP). A análise de variância univariada (ANOVA), de cada variável de resposta, correspondeu a um delineamento de três blocos casualizados com esquema experimental de parcelas sub-subdivididas (split-split-plot); resultando um total de 396 unidades experimentais. Em cada parcela, foram plantadas duas touceiras de cana (réplicas). A média observada do poder calorifico superior obtido para o bagaço, as bainhas, as folhas e os ponteiros, respectivamente, foi 18,16; 17,21; 17,64; e 17,84 MJ⋅kg-1. A ordem de grandeza do potencial energético da cana-de-açúcar é dada principalmente pela biomassa. A energia total média medida foi 1241,87 GJ⋅ha-1 (71,41 t MS) e a energia útil média estimada foi 660,29 GJ⋅ha-1 (36,90 t MS). Estimou-se que em média são produzidas 0,54 toneladas de cinzas por hectare. / Currently sugar mills generate electricity over their needs, exporting the surplus to the Brazilian energy matrix; this electricity is generated through direct combustion of the residual biomass, which requires less investment in equipment and technical control compared with the pyrolysis and gasification processes. Although the caloric value of the residual canes is documented by several studies in the literature, no recorded studies consider their qualitative aspect. This work hypothesis suggest that plants subject to water stress have a relative higher fiber content, thus a different calorific value. The objective of this study is to retrieve the calorific value, the useful energy and ashes from dried biomass of eight sugarcane varieties (V1, V2, V3, V4. V5, V6, V7 and V8) under different water availability in the soil during the growth process of plants by drip irrigation (L50, L75, L75 and L100 *) in different ripening processes based water deficit in the final growth stage (M1, M2, M3 and M4). The gross calorific value of biomass was determined by partitioned it into sugar, bagasse, sheaths, leaves, dead tillers, hand and roots using a isoperibol calorimeter Parr 6200, following ASTM D5468-02 normative. The experiment was carried in a greenhouse at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (USP) in Piracicaba-SP. The univariate analysis (ANOVA), for each response variable, corresponded to a randomized block (split-split-plot design); resulting in 396 experimental units. In each plot were planted two clumps of cane. The gross calorific value average observed obtained for bagasse, sheaths, leaves and pointers was, respectively 18.16; 17:21; 17.64; and 17.84 MJ⋅kg-1. The order of magnitude of the energy potential of sugarcane was given mainly by biomass. The measurement of average total energy was 1241.87 GJ⋅ha-1 (71.41 t MS) and average estimated useful energy was 660.29 GJ⋅ha-1 (36.90 t MS). It is estimated that on average 0.54 tons of ash per hectare are produced.

O problema estudado nesta tese foi a formação de preços de commodities agrícolas relacionadas com a produção de bioenergia. A possibilidade de substiuição de combustíveis fósseis, derivados do petróleo, por alternativas renováveis, como o etanol proveniente da cana-de-açúcar, inseriu um novo contexto no mercado de commodities. O objetivo principal desta tese foi propor um modelo de formação de preços que levasse em consideração o conceito de commodities agrícolas como componentes da matriz energética e aplicá-lo ao mercado brasileiro de açúcar e álcool. Para a especificação do modelo, foram elaboradas premissas que têm base na interdependência de preços com o petróleo, na Teoria de Estocagem, na sazonalidade das safras e na volatilidade do mercado. A volatilidade foi considerada no estudo porque, em períodos de turbulência econômica, os investidores buscam o mercado de commodities para proteger o valor real do capital. Para elaborar e testar o modelo, a pesquisa foi dividida em quatro partes interrelacionadas. A primeira consistiu na análise de outros modelos da literatura e dos processos estocásticos descritos pelas variáveis que compõem os preços das commodities. A segunda parte consistiu na elaboração das premissas, dispostas na forma de hipóteses, que foram testadas com dados do mercado futuro de açúcar e álcool da BM&FBOVESPA e com preços do mercado agrícola divulgados pelo CEPEA. A amostra analisada compreendeu o período de 2 de janeiro de 2002 a 30 de junho de 2008. Nesta etapa foram utilizados, entre outros métodos, testes estatísticos de significância de coeficientes de regressões multivaridadas pelo Método dos Mínimos Quadrados. Os resultados dos testes indicaram que o açúcar Granger causa os preços do etanol, confirmaram a presença de backwardation forte nas séries de preços, confirmaram também que os preços do petróleo antecipam informações sobre a tendência dos preços do açúcar, com defasagem de um mês. Além desses resultados, confirmou-se a presença de sazonalidade e, verificou-se, de forma não conclusiva, uma relação positiva entre a volatilidade dos mercados e os preços do açúcar. Na terceira parte da pesquisa, o modelo foi especificado em um sistema de três equações na forma de espaço de estado, cujos parâmetros foram estimados por meio do filtro de Kalman. Na quarta e última parte da pesquisa, foram viii geradas séries de previsão n passos à frente utilizando os parâmetros estimados e os resultados confrontados com os preços observados do açúcar no mercado à vista. Medidas de erros de previsão foram calculadas e comparadas com as de um outro modelo na literatura, adequado ao mercado de brasileiro açúcar o modelo de dois fatores. Verificou-se que o modelo proposto é estatisticamente superior, em termos de previsão, ao modelo de dois fatores, no nível de 1% de significância. Verificou-se também que, quanto maior o horizonte de previsão, maior é o ganho de informação relativo do modelo proposto. A redução percentual de erros foi superior a 10%, quando analisada a previsão de três meses à frente. Portanto, foi possível concluir que o modelo, que incorpora a interdependência do petróleo na formação de preços de commodities relacionadas à produção de biocombustíveis, é melhor, em termos de previsão, do que um outro modelo sugerido na literatura que não leva essa premissa em consideração, quando aplicado ao mercado brasileiro de açúcar. Os resultados da pesquisa podem ter aplicação pragmática em Administração de Empresas do setor sucroalcooleiro e na formação de preços no mercado de derivativos de commodities agrícolas. / The problem addressed by this thesis is the formation of prices of agricultural commodities related to bioenergy production. The possibility of substituting renewable alternatives, such as ethanol derived from sugar cane, for fossil fuels derived from petroleum has brought a new dimension to commodity markets. The primary objective of this thesis is to propose a pricing model which takes into account the concept of agricultural commodities as components of the energy matrix and to apply it to the Brazilian sugar and ethanol markets. The bases of the premises used to build this model were oil-price interdependence, inventory theory, harvest seasonality, and market volatility. Volatility was considered in the study because, in times of economic turbulence, investors turn to the commodities market to protect the real value of their capital. Four interrelated research tasks were undertaken to develop and test the model. The first step consisted of a literature analysis of other models and the stochastic processes to which variables that influence commodity prices are subject. The second part consisted of the elaboration of presumptions in the form of hypotheses which were tested using data from the BM&FBOVEPSA sugar and ethanol futures markets and agricultural prices published by CEPEA, with the test period being from January 2, 2002, to June 30, 2008. This step employed, among other methods, tests of stastical significance with multivariate regressions using the method of least squares. The test results indicated that sugar Granger causes ethanol prices, that strong backwardation exists in the price series, and that petroleum prices are predictive of sugar price patterns, with a one-month lag. In addition, the results confirmed the influence of seasonality and pointed, albeit somewhat inconclusively, to a positive relationship between market volatility and sugar prices. In the third step of the study, a model was defined using a system of three equations in state space form with parameters estimated using Kalman filtering. The fourth and last stage of the research generated series projections n steps forward using the estimated parameters, and the results were compared to sugar prices observed in the market. Measures of predictive error were calculated and compared with those of another model cited in literature as applicable to the Brazilian sugar market the two-factor model. The proposed model proved itself to be statistically superior, in terms of predictiveness, to the two-factor model, at the level of 1% significance. Moreover, x its predictive superiority rose as the period of time analyzed increased. The error reduction in percentage terms was greater than 10% over a forward-looking period of three months. Therefore, it is possible to conclude, in the context of the Brazilian sugar market, that this model, which incorporates petroleum interdependence in the formation of prices of commodities related to biofuel production, is better, in terms of predictive power, than another model cited in literature that does not take this premise into consideration. The results of this research can be applied in the management of sugar-alcohol companies and in the formation of derivatives prices in the agricultural commodities market.