O efeito da distribuição espacial do uso da terra e das políticas de transporte sobre a eficiência energética em áreas urbanas

Abstract

O objetivo desta dissertação é avaliar a distribuição espacial do uso da terra e das políticas de transporte urbano sobre a eficiência energética na economia brasileira. A taxa de urbanização brasileira, medida pelo percentual da população urbana, é de 85,0%, sendo esta uma das mais altas do mundo. O Brasil possui mais de 200 milhões de habitantes e as respectivas cidades enfrentam graves problemas relacionados com infraestrutura e mobilidade urbana, que conduzem a espaços urbanos cada vez mais congestionados, aumento do tempo de deslocamento, maior poluição e redução da eficiência energética. Nesse sentido, as características do processo de desenvolvimento urbano têm influência sobre o consumo de energia. As cidades mais compactas e com maior densidade populacional urbana tendem a consumir menos energia per capita, devido à menor dependência dos automóveis. Por outro lado, as cidades mais espalhadas possuem um maior consumo per capita de energia. Com base nesses elementos e na evidência de que poucos estudos empíricos têm investigado a relação entre desenvolvimento urbano e uso de energia nas cidades, no presente trabalho será calibrado um modelo numérico de simulação urbana para gerar uma cidade monocêntrica representativa, a partir de uma média de dados de cinco cidades brasileiras. A fundamentação teórica do presente trabalho, bem como do modelo de simulação urbana, está baseada no modelo padrão de Economia Urbana, de cidades monocêntricas, descrito por Alonso (1964), Mills (1967) e Muth (1969). O modelo proposto fornece uma conexão entre as áreas de Economia Urbana e a de Economia de Energia, através da integração entre a modelagem de simulação urbana com equações de consumo de energia nas residências e nos deslocamentos intra-urbanos. As simulações de política energética mostraram que a interação entre eficiência energética e a estrutura espacial das cidades deve ser considerada na avaliação do uso do solo e das políticas de transporte no Brasil.

The objective of this dissertation is to evaluate the spatial distribution of land use and urban transportation policies on energy efficiency in the Brazilian economy. The Brazilian urbanization rate, measured by the percentage of the urban population, is about 85.0%, this being one of the highest in the world. Brazil has more than 200 million inhabitants and their cities face serious problems related to infrastructure and urban mobility, leading to increasingly congested urban spaces, increased commuting time, greater pollution and reduction of energy efficiency. In spite of this, the characteristics of the urban development process have influence on energy consumption. The more compact and more densely populated urban cities tend to consume less energy per capita, due to less reliance on automobiles. On the other hand, the most cities throughout the world have higher energy consumption per capita. Based on these elements and in the fact that few empirical studies have investigated the relationship between urban development and energy use in cities, in this work will be calibrated a numerical model of urban simulation for a representative monocentric city based on average data from five Brazilian cities. The theoretical background of this work, as well as the urban simulation model, is based on the standard model of urban economics and monocentric cities, described by Alonso (1964), Mills (1967) and Muth (1969). The proposed model provides a connection between the areas of Urban Economics and Energy Economy, through the integration between the modeling of urban simulation with equations of energy consumption in dwellings and intra-urban commuting. Energy policy simulations showed that the interaction between energy efficiency and the spatial structure of cities might be considered in the evaluation of land use and transportation policies in Brazil.