Industrial growth and emissions in emerging economies [Elektronische Ressource] : decomposition of manufacturing CO_1tn2-emissions from fuel combustion / vorgelegt von Eduardo Wirthmann Ferreira

Eduardo W. Ferreira

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• Publié par: carl_von_ossietzky_universitat_oldenburg
• Publié le: 01 janvier 2010
• Nombre de lectures: 15
• Langue: English
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Extrait

Industrial growth and emissions in emerging economies
Decomposition of manufacturing CO -emissions from fuel combustion 2





Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
Fakultät II für Informatik, Wirtschafts- und Rechtswissenschaften







genehmigte Dissertation
zur Erlangung des Grades eines
Doktors der Wirtschaftswissenschaften (Dr. rer. pol.)







vorgelegt von

Eduardo Wirthmann Ferreira
geboren am 23. April 1978 in Brasilia, Brasilien























Gutachter:
Prof. Dr. Heinz Welsch


Zweitgutachter:
Prof. Dr. Hans-Michael Trautwein














Tag der Disputation: 25. Januar 2010










Abstract
thGlobal climate change has become a key issue. Since the 19 century, greenhouse-gas
emissions have increased dramatically, mainly through the burning of fossil fuels from the
energy and industrial sectors. While capital-intensive industrialisation remains a synonym for
development worldwide, few studies have so far analysed branch-level industrial emissions in
developing countries. This research applies a divisia index decomposition for analysing the
behaviour of carbon-dioxide emissions in the manufacturing sectors of Brazil, China, India
and Mexico from 1985 to 2005. For that, a database was constructed with manufacturing
branch-level data on value-added and carbon-dioxide emissions from fuel combustion. The
literature on the environmental Kuznets curve (EKC) assumes the existence of a ‘clean’
development trend for the maintenance of a supposed inverted “U” relationship. Using a case-
by-case approach, this paper addresses the existence of such a trend, as well as the adequacy
of the ‘pollution haven’ hypothesis. The estimates for Brazil, China and Mexico are consistent
with the ‘clean’ development trend hypothesis; however, for Brazil the covered branches saw
a contraction in real value added and the trend does not seem to be a ‘cleaner’ one. The results
for India seem inconsistent with that hypothesis. This indicates that not all countries may
become less pollution-intensive as economic development proceeds. The ‘pollution haven’
hypothesis may apply to some branches in Brazil, China and India, particularly regarding the
branches ‘iron and steel’ and ‘non-metallic minerals’. If it does, however, ‘dirty’ industrial
relocation seems to have contributed to reducing manufacturing emission intensity in most
cases. These results suggest that ‘dirty’ industrial relocation from developed to developing
countries may have positive environmental impacts. Direct investment in the expansion of
production capacities may have stimulated the adoption of more fuel-efficient technologies
and processes than those already in use, leading to a positive impact in terms of lower
emission intensity. Similar to the results obtained in related decomposition studies concerning
industrial countries, in China, India and Mexico technological change was the most important
determinant in the emission-output ratio variation. In spite of that, the results indicate that
structural changes are also important sources of change in emissions, which is consistent with
the literature questioning the EKC in this regard.

Keywords: carbon-dioxide emissions, divisia decomposition, manufacturing, sustainability.
JEL classification: L6, O1, O2, Q5.


Kurzzusammenfassung
Die Bedrohung durch den Klimawandel hat sich zu einer bedeutenden Frage entwickelt. Seit
dem 19. Jahrhundert sind die Emissionen von anthropogenen Treibhausgasen, hauptsächlich
durch das Verbrennen von fossilen Brennstoffen in den Energie- und Industrialsektoren,
drastisch gestiegen. Obwohl kapitalintensive Industrialisierung allgemein als Synonym für
Entwicklung gilt, hat erst eine geringe Anzahl von Studien die industriellen Emissionen
einzelner Branchen in Entwicklungsländern erforscht. Die vorliegende Studie bedient sich der
Divisia-Dekompositionsmethode für die Untersuchung der Eigenschaften von
Kohlendioxidemissionen in den Fertigungssektoren Brasiliens, Chinas, Indiens und Mexikos
von 1985 bis 2005. Eine Datenbank wurde hierfür mit Daten zum Mehrwert und zu den
Kohlendioxidemissionen durch Brennstoffverbrennung von einzelnen Branchen der
Fertigungsindustrie angelegt. Die Literatur über die Umwelt-Kuznets-Kurve (EKC) geht von
der Existenz eines „sauberen“ Entwicklungstrends aus, um den angenommenen umgekehrten
U-Verlauf zu erhalten. Anhand einer Einzelfallanalyse behandelt diese Arbeit sowohl einen
solchen Trend als auch das Zutreffen der Hypothese einer emissionsintensiven
Industrieverlagerung. Die Ergebnisse für Brasilien, China und Mexiko stimmen mit der
Hypothese eines „sauberen“ Entwicklungstrends überein. Die Ergebnisse für Indien scheinen
diese Hypothese indes zu widerlegen. Dies deutet darauf hin, dass nicht alle Länder im Laufe
ihrer Entwicklung eine geringere Umweltverschmutzung aufweisen. Die Hypothese einer
emissionsintensiven Industrieverlagerung trifft vermutlich auf einige Branchen in Brasilien,
China und Indien zu, insbesondere auf die Industriezweige „Eisen und Stahl“ und „nicht-
metallische Mineralien“. Trifft dies allerdings zu, scheint in den meisten Fällen eine
„schmutzige“ Industrieverlagerung zur Verringerung der Emissionsintensität durch die
Fertigungsindustrie beigetragen zu haben. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass
„schmutzige“ Industrieverlagerung von Industrie- zu Entwicklungsländern auch einen
positiven Einfluss auf die Umwelt haben könnte. Direktinvestitionen bei der Expansion von
Produktionskapazitäten könnten die Nutzung von brennstoffeffizienteren Technologien und
Prozessen angeregt und dadurch für eine niedrigere Emissionsintensität gesorgt haben.
Vergleichbar den Ergebnissen ähnlicher Dekompositionsstudie mit dem Schwerpunkt
Industrieländer war in China, Indien und Mexiko der technologische Wandel die wichtigste
Determinante in der Veränderung der Rate des Emissionsausstoßes pro Produktionseinheit.
Gleichwohl weisen die Ergebnisse darauf hin, dass Strukturwandel ebenfalls eine wichtige
Quelle der Emissionsveränderung ist. Diese Feststellung deckt sich mit der Literatur, welche
die EKC in diesem Punkt in Frage stellt.

Acronyms and abbreviations

BCA Benefit-cost analysis
C Carbon
CEF Carbon emission factor
CEREN Centre of Studies of the National Reality, Catholic University of Chile
CESO Centre of Social Studies, University of Chile
CO Carbon dioxide 2
ECLA United Nations Economic Commission for Latin America
EKC Environmental Kuznets curve
GDP Gross domestic product
GHG Greenhouse gas
GNP Gross national product
IBGE Brazilian Institute of Geography and Statistics
IEA International Energy Agency
INDSTAT Industrial Statistics Database
IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change
ISIC International Standard of Industrial Classification
ISI Import Substitution Industrialisation
MT Million or mega tons
MVA Manufacturing value added
nat. National
n.e.c. Not elsewhere classified
NSO National statistical office
OECD Organisation for Economic Co-operation and Development
PDM Parametric divisia method
R&D Research and development
RSU German Council of Experts on Environmental Issues
STAN Structural Analysis Database
UNCTAD United Nations Conference on Trade and Development
UNDP United Nations Development Programme
UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change
UNIDO United Nations Industrial Organisation
VAT Value added tax
WCED World Commission on Environment and Development



Table of contents

Acknowledgements ............................................................................................................ i
List of figures and tables ... ii
1. Introduction ....................................................................................................................5
1.1. Research context 8
1.2. Research questions 13
2. Theoretical framework .................................................................................................14
2.1. Development, sustainability and industrialisation 14
2.2. From the EKC to decomposition studies 34
3. Research methodology: the parametric divisia decomposition method .......................39
3.1. The mathematical model 39
3.2. Measurements and data sources 42
4. Decomposition results ..................................................................................................49
4.1. Brazil 49
4.2. China 54
4.3. India 65
4.4. Mexico 74
5. Discussion of the results ..............................................................................................79
5.1. Brazil 79
5.2.