Three essays on the economics of energy efficiency and conservation

In this dissertation, I analyze investment decisions and consumer behavior related to energy efficiency and conservation. This research is motivated by evidence that the benefits from energy savings can extend well beyond private monetary gains to consumers. By providing insight on these topics, I contribute to a broad literature on environmental economics. This dissertation is constituted of three chapters as follows. For the first chapter, I introduce a methodological contribution for statistical evaluation of the impact of policy changes, interventions, or general "treatments." Specifically, I focus on estimating treatment effect heterogeneity in event studies with staggered adoption: panel data settings where observational units experience treatment at different points in time. I propose using highly flexible machine learning algorithms to predict counterfactuals (unobserved outcomes in absence of treatment) in those settings. With simulations, I show that my proposed method can recover nuanced effects with more accuracy and with better statistical efficiency than traditional econometric models (such as fixed effects regressions). I conclude that chapter with an application of the ML approach to real data from the Weatherization Assistance Program (WAP), which is one of the largest residential energy efficiency programs in the US. I identify how energy savings differ substantially depending on housing structure and on which types of upgrades were performed. For example, I document how complete furnace replacements are associated with significantly higher savings than furnace repairs. Also, I show that measures related to wall, attic, and foundation insulation are among the strongest contributors to energy savings. Finally, I assess measure-specific cost-effectiveness. Those results are informative for efforts to improve the allocation of program funds. The second chapter of this dissertation consists of a randomized control trial (RCT) to assess if behavioral nudges can promote energy conservation in absence of direct monetary incentives. The RCT was conducted in a campus residence hall with students that payed a fixed fee for energy at the beginning of each term. In that setting, behavioral factors such as social norms and moral suasion are the main incentives for conservation, since the marginal monetary costs/savings for energy are zero. The RCT consisted of sending "home energy reports" to randomly selected students, revealing their heating/cooling energy consumption. The energy usage of their neighbors was also displayed. Results from analyzing high-frequency thermostat data suggest that those reports were not effective for changing students’ consumption patterns during the regular semester. On the other hand, nudges sent prior to school breaks resulted in significantly lower thermostats (thus lower energy consumption). That second finding suggests that the null effects during the regular semester are unlikely to be driven by students’ inattention or by lack of understanding on how to operate thermostats. Rather, students were more willing to lower setpoints before leaving for breaks, given that they would not be facing associated thermal discomfort in that case. Collectively, those results suggest that behavioral nudges alone may not be sufficient to promote energy conservation in settings were monetary incentives are lacking. For the last chapter of this dissertation, I investigate how and why rented dwellings are less likely to have energy efficient appliances. I use data from a representative sample of residences across the continental US. I document that, on average, dwellings are more efficient when landlords are responsible for paying energy bills, and in states with high energy prices. Those results are consistent with a well-documented problem of split incentives in residential markets: the "landlord-tenant problem." When tenants pay utility bills, landlords may have little incentive to invest in efficiency, especially if those investments do not translate into higher rents. That could happen due to information asymmetries that limit prospective tenants' abilities to fully compare rental units across the market. By analyzing the effects of tenancy duration on the adoption of efficient technologies, I find evidence that investments in owner-occupied homes are more likely to occur closer to move-in dates. On the other hand, investments in rented homes are more likely to occur at later periods of tenancy, when relations between landlords and tenants might be better established. Those results are suggestive of a sorting process in residential markets, where homeowners have a stronger preference for energy-efficient dwellings and may have smaller discount rates. Findings from this chapter reinforce that energy efficiency policies in rental markets should differ from those targeted at homeowners

Controle do tabagismo: experiência vivida na Unidade Básica de Saúde da Família de Olaria II / Nova Friburgo

Atualmente, o tabagismo é considerado um problema de saúde pública, em razão da alta prevalência de fumantes e da morbimortalidade decorrente das doenças relacionadas ao tabaco. Deve ser encarado como uma doença crônica, devido à dependência à nicotina, e, portanto, os fumantes devem ser orientados a deixar de fumar por profissionais de saúde, prioritariamente na atenção básica, devido ao seu alto grau de descentralização e capilaridade. Este estudo tem como objetivo interferir positivamente no controle do tabagismo junto à população adscrita na unidade básica de saúde de Olaria II / Nova Friburgo, através do grupo de controle, contribuindo para a diminuição da morbimortalidade relacionada ao tabaco e para a melhoria da qualidade de vida dos pacientes e de suas famílias. Foram utilizados os dados dos prontuários cadastrados na unidade e resultados adquiridos com os grupos de cessação do tabagismo nela realizados em 2015. Ao todo, 117 pessoas declararam-se tabagistas (3,8% da população geral ou 7,5% dos maiores de 15 anos), a maioria mulheres (n=68, ou 58,1%). Foram realizados três grupos de cessação do tabagismo, com a participação de 27 pacientes, e destes,10 indivíduos (37%) conseguiram deixar de fumar, três deles (30%) apresentando recaída durante a fase de manutenção

Recomendação de conteúdo e QoE: quantificando o papel da QoS nas preferências por vídeos

Sistemas de recomendação estão cada vez mais presentes na rotina dos usuários da Internet. Portanto, plataformas como Youtube e Netflix procuram melhorar suas recomendações para fornecer uma melhor experiência aos seus usuários. No entanto, a experiência dos usuários depende de diversos fatores. Em particular, sistemas de cache têm uma grande influência na qualidade de experiência (QoE), visto que eles impactam métricas de qualidade de serviço (QoS), como atraso e vazão, experimentadas pelos usuários. Nosso objetivo é estudar a viabilidade de um sistema de recomendação sensível a QoS que maximize a QoE. Para tal, nós conduzimos experimentos com usuários reais com perfis distintos. Cada usuário é solicitado a avaliar diferentes vídeos, que variam em termos de conteúdo e de QoS. Dadas nossas descobertas quanto à relação entre QoS e QoR (quality of recommendation), investigamos seus impactos no modelo de sistema de recomendação. Um classificador baseado em árvore de decisão alcançou acurácia de 77% usando validação cruzada, e nos permite entender melhor o processo de tomada de decisão do usuário

Espectroscopia de infravermelho na análise dos ovos moles de Aveiro

Mestrado em Biotecnologia- AlimentarOs Ovos Moles de Aveiro (OMA) são um doce tradicional de Aveiro, o qual beneficia do estatuto de garantia de qualidade, a Indicação Geográfica Protegida. O processo de certificação é gerido pela Associação de Produtores de Ovos Moles de Aveiro (APOMA) que em conjunto com Organismo d e Certificação (OC) garantem a qualidade e segurança dos OMA. Este trabalho inseriu-se no processo de certificação dos OMA através da realização de análises químicas e sensoriais a 68 amostras fornecidas pelo OC. O trabalho desenvolvido nas análises sensoriais consistiu na receção e preparação das amostras para a prova sensorial, assim como a participação no painel de provadores dos OMA. Nas análises químicas, 54 amostras foram aprovadas como representativas dos OMA. A sacarose foi o parâmetro ao qual foi atribuída a maioria das não conformidades. Tal facto poderá ser devido às análises feitas para a elaboração do Caderno de Especificações terem utilizado somente massas frescas, ao contrário do que foi feito neste trabalho. Estes resultados levam a inferir que deverá ser considerado um ajuste nos valores de referência estipulados pelo aderno de especificações dos OMA, tendo em atenção o prazo de validade. A espetroscopia de infravermelho médio (MIR) e próximo (NIR) foi utilizada na análise dos OMA, utilizando dois equipamentos de MIR e um de NIR. Os resultados obtidos no MIR permitem inferir a reprodutibilidade da análise independentemente do equipamento usado. A PCA (Análise dos Componentes Principais) dos espetros de MIR obtidos na região 1800-800 cm-1 permite verificar a separação das amostras de acordo com os parâmetros humidade (PC1 negativo), sacarose (PC1 positivo) e gordura (PC3). A PCA realizada para os espetros de NIR também permitiu a separação das amostras de OMA relativamente aos parâmetros humidade (PC1 positivo) e sacarose (PC1 negativo), com 90% da variabilidade total das amostras explicada pelo PC1. Este trabalho mostrou que a espetroscopia de infravermelho pode ser utilizada para uma fase de avaliação rápida, em tempo real dos OMA permitindo que, pela análise dos sinais espetroscópicos dos parâmetros humidade, sacarose e gordura, seja possível uma verificação das amostras conformes. Tal permitirá a redução do número de amostras a avaliar pelo método químico, e assim tornar o processo de certificação mais rápido e eficiente.Ovos Moles de Aveiro (OMA) is a traditional sweet of Aveiro, to which are granted a status of quality assurance, the Protected geographical indication (PGI). The certification process is managed by the Association of Producers of OMA (APOMA) which, together with the Product Certification Body (PCB), guarantees the quality and safety of this food product. This work was done in the aim of the certification process of OMA by performing chemical and sensorial analysis of 68 samples provided by the OPCC. The reception and preparation of samples for sensory testing was accomplished, as well as participation in the taster’s panel of OMA. Concerning the results of chemical analysis, 54 samples were approved as OMA. The sucrose was the parameter with higher number of nonconformities. This may be due to the fact that the analysis for the elaboration of the Product Specification Guide Book only performed with fresh product, whereas in this work products with several days have been analysed. These results led to the conclusion that an adjustment should be made in the reference values stated in the Product Specification Guide Book, with attention to the shelf life date. The Mid (MIR) and Near (NIR) infrared spectroscopies were used for OMA analysis, using two MIR equipments and one NIR. The results obtained in MIR indicate that the reproducibility of the analysis is independent of the equipment used. The Principal Component Analysis (PCA) of obtained MIR spectra in the region of 1800-800 cm-1 allowed to observe the separation of the OMA samples according with to the moisture (PC1 negative), sucrose (PC1 positive), and fat (PC3) contents. The PCA performed for the NIR spectra also allowed the separation of samples of OMA concerning the moisture (PC1 positive) and sucrose (PC1 negative) contents, with 90% of the total variance explained by PC1 samples. This work showed that infrared spectroscopy can be used for a fast and real-time evaluation of the OMA. The spectroscopic signals for the moisture, sucrose, and fat will allow identifying the OMA samples and highlight those that may not be in accordance. This will lead to the reduction of the number of samples to evaluate by the chemical methods and thus make the certification process faster and more efficient

Controle do tabagismo: experiência vivida na Unidade Básica de Saúde da Família de Olaria II / Nova Friburgo

Atualmente, o tabagismo é considerado um problema de saúde pública, em razão da alta prevalência de fumantes e da morbimortalidade decorrente das doenças relacionadas ao tabaco. Deve ser encarado como uma doença crônica, devido à dependência à nicotina, e, portanto, os fumantes devem ser orientados a deixar de fumar por profissionais de saúde, prioritariamente na atenção básica, devido ao seu alto grau de descentralização e capilaridade. Este estudo tem como objetivo interferir positivamente no controle do tabagismo junto à população adscrita na unidade básica de saúde de Olaria II / Nova Friburgo, através do grupo de controle, contribuindo para a diminuição da morbimortalidade relacionada ao tabaco e para a melhoria da qualidade de vida dos pacientes e de suas famílias. Foram utilizados os dados dos prontuários cadastrados na unidade e resultados adquiridos com os grupos de cessação do tabagismo nela realizados em 2015. Ao todo, 117 pessoas declararam-se tabagistas (3,8% da população geral ou 7,5% dos maiores de 15 anos), a maioria mulheres (n=68, ou 58,1%). Foram realizados três grupos de cessação do tabagismo, com a participação de 27 pacientes, e destes,10 indivíduos (37%) conseguiram deixar de fumar, três deles (30%) apresentando recaída durante a fase de manutenção

Air pollution from agricultural fires increases hypertension risk

In many parts of the developing world, farmers widely use deliberate fires to burn vegetation and clear land to plant crops. These agricultural fires, however, are known to be associated with health costs due to increased air pollution. We contribute to underpinning the associated health cost estimates by studying the effects of these fires on hypertension risk. Despite being one of the leading causes of mortality globally, there is little direct evidence on how hypertension risk changes with exposure to pollution from agricultural fires. To overcome common data and empirical challenges in this setting, we match blood pressure readings from nearly 784,000 individuals across India with satellite data on 1.2 million agricultural fires, wind direction realizations, and local ambient air pollution. We find that the incidence of hypertension increases by 1.8% for each standard deviation increase in the number of upwind fires observed one day before the blood pressure readings. We find that the impact is stronger among older males, smokers, individuals that were already on blood pressure medication, and individuals belonging to socially marginalized groups. Our estimates suggest that agricultural fires in India lead to hypertension-related additional mortality, associated with USD 9 billion annually in costs.Souza acknowledges generous support from the European Research Council (ERC, under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme, Grant Agreement No. 772331)

The importance of a comparative thermophysiological study in female jeans

The comfort of clothing is essential as to performance relative to the wearer and is considered a quality factor in the choice of a particular garment. That is why the science of comfort is used to evaluate jeans, a symbol of popular fashion and the consumption of the poor classes of Brazil [1]. Therefore, the present paper consists of the presentation of the experimental phase of a PhD research on the study of the comfort of Brazilian female jeans, specifically referring to thermal comfort tests through the use of equipment such as Permetest and Thermal Manikin for measuring thermophysiological comfort properties.This work is financed by FEDER funds through the Competitivity Factors Operational Programme - COMPETE and by national funds through FCT - Foundation for Science and Technology within the scope of the project POCI-01-0145-FEDER-007136" and Federal University of Piaui, Curse de Bach. in Fashion, Design and Stylish

A multi–physics approach applied to masonry structures with non–hydraulic lime mortars

Tese de Doutoramento em Engenharia Civil (área de especialização em Engenharia de Estruturas).The structural safety of historic buildings is an important issue. These constructions frequently have cultural value, they are usually constructed with masonry. In ancient masonry structures mortar generally only represents a small (or moderate) part of the structure volume. Nonetheless, mortar has been acknowledged as the principal cause for deformations or movements. This fact justifies the necessity for a detailed analysis of the role of mortar within the scope of the structural behavior of historic masonry construction. These studies of ancient masonry structures are demanded by the society and frequently supported by governmental funding agencies. In Portugal, as well as Europe in general, there is a significant quantity of historic constructions comprehending binders based on aerial lime mortars. The current work is focused in this binder. Aerial lime is one of the most ancient binders discovered and used. The aerial lime is produced from relatively pure limestone in kilns with high temperatures. Mortars based in such binder, after placement, harden gradually from the surface to their interior, due to reaction with carbon dioxide present in atmosphere, reaction usually denominated as carbonation. The carbonation is a natural process and occurs in different materials, such as different mortars or cementitious based material. For aerial lime mortar, this process has important structural effects, modifying the material mechanical properties. Nowadays, with the continued interest of the governmental agencies and the society in the conservation and restoration of the built heritage and because of its compatibility with traditional materials, the necessity of a detailed study about the material became even more important. Considering this growing interest, in this thesis an experimental and numerical approach have been adopted in the studying of aerial lime mortar, in view of multi-physics modeling. For this purpose a hygro-carbo-mechanical model has been developed. For the numerical aspects, a software capable to simulate the coupled hygro-carbo fields over time has been implemented using the Finite Difference Method (FDM). The obtained results are then exported for a recognized software based in the Finite Element Method (TNO-DIANA®) that processes the mechanical analyses varying the elastic modulus over time. This framework is considered important, because such kind of structures last for long ages, and the mechanical analysis by itself may not be enough to reproduce the complicated behavior of them. In terms of experiments, the drying process has been investigated through specific measurements. Mechanical properties have been measured since early ages and coupled with considerations regarding the evolution of carbonation. The evolution of carbonation (reaction field) has been investigated using thermogravimetric analysis and phenolphthalein indicator. From the set of experiments and simulations, continuing with the study, and using the previous acquired experience, the different experiments are simulated. Numerical simulations are done to obtain the set of parameter to reproduce the experimental data, from the simplest to the most complex modeling. The first simulation is related to the humidity field. The experiments of humidity diffusion process are simulated with the decoupled humidity model. A unified pair of diffusivity and boundary coefficients is obtained. With these parameters, which best reproduce the experimental data in terms of humidity results, the carbonation process is in sequence simulated. Finally, the hygro-carbo model is coupled with TNO-DIANA® to simulate the evolution of elastic modulus experiments. A mathematical formulation that correlates the reaction (carbonation) and the humidity with the increase of elastic modulus is proposed. This work shows that numerical models could reproduce reasonably well the experimental behavior. Experimentally, some innovative procedures regarding the tests in aerial lime mortar are done. The work presented herein can be considered in several aspects introductory and also seminal, due to the scarce of literature information about the study of aerial lime mortar.A segurança estrutural de edifícios históricos é uma questão importante. Estas construções frequentemente possuem valor cultural, e as mesmas são geralmente construídas com alvenaria. Em estruturas de alvenaria antiga a argamassa geralmente representa apenas uma pequena (ou moderada) parte do volume da estrutura. No entanto, a argamassa é reconhecida como a principal causa para a deformações ou movimentos. Este facto justifica a necessidade de uma análise detalhada do papel da argamassa dentro do âmbito do comportamento estrutural de construções históricas em alvenaria. Estes estudos de estruturas em alvenaria antiga são exigidos pela sociedade e frequentemente apoiados por agências de financiamento governamentais. Em Portugal, bem como na Europa em geral, há uma quantidade significativa de construções históricas com argamassas a base de cal aérea. O presente trabalho está focado neste ligante. A cal aérea é um dos mais antigos ligantes descobertos e usados. A cal aérea é produzida a partir de calcário relativamente puro em fornos com altas temperaturas. Argamassas baseadas nesse ligante, após a aplicação, endurecem gradualmente a partir da superfície para o interior, devido à reação com o dióxido de carbono presente na atmosfera, reação habitualmente denominada como carbonatação. A carbonatação é um processo natural e ocorre em diferentes materiais, tais como argamassas ou materiais à base de cimento. Para argamassas de cal aérea, esse processo tem importantes efeitos estruturais, modificando as propriedades mecânicas do material. Hoje em dia, com o contínuo interesse dos órgãos governamentais e da sociedade na conservação e restauro do património construído e por causa de sua compatibilidade com materiais tradicionais, a necessidade de um estudo detalhado sobre o material tornou-se ainda mais importante. Considerando esse interesse crescente, nesta tese, abordagens experimentais e numéricas foram adotadas no estudo das argamassas de cal aérea, em vista da modelagem multi-física. Para este efeito, um modelo de higro-carbo-mecânico foi desenvolvido. Para os aspetos numéricos, um programa capaz de simular os campos higro-carbo acoplados ao longo do tempo foi implementado utilizando o Método das Diferenças Finitas (MDF). Os resultados obtidos são em sequência exportados para um programa reconhecido baseado no Método dos Elementos Finitos (TNO-DIANA®) que realiza as análises mecânicas e o estudo da variação do módulo elástico ao longo do tempo. Este quadro é considerado importante, porque esse tipo de estrutura tende a existir por séculos, e a simples análise estrutural por si só, pode não ser suficiente para reproduzir o comportamento complexo dessas estruturas. Em termos de ensaios, o processo de difusão da humidade foi estudado através de medições específicas. As propriedades mecânicas foram medidas desde as primeiras idades, juntamente com considerações sobre a evolução da carbonatação. A evolução da carbonatação (campo de reação) foi investigada utilizando análises termogravimétrica e fenolftaleína. A partir do conjunto de experimentos e simulações, continuando com o estudo, e utilizando a experiência adquirida anteriormente, os diferentes ensaios são simulados. Simulações numéricas são feitas para obter o conjunto de parâmetros para reproduzir os dados experimentais, desde o mais simples ao mais complexo. A primeira simulação está relacionada com o campo de humidade. Os experimentos referentes ao processo de difusão são simulados com o modelo de humidade desacoplado de outros campos. Um par unificado de difusividade e coeficiente de fronteira é obtido. Com esses parâmetros, que melhor reproduziram os dados experimentais em termos dos resultados de humidade, o processo de carbonatação é em sequência simulado. Por fim, o modelo de higro-carbo é acoplado com TNO-DIANA® para simular os ensaios sobre a evolução do módulo de elasticidade. Uma formulação matemática que relaciona a reação (carbonatação) e a humidade com o aumento do módulo de elasticidade é proposta. Este trabalho mostra que os modelos numéricos puderam reproduzir razoavelmente o comportamento experimental. Alguns procedimentos inovadores em relação aos testes em argamassa de cal aérea estão apresentados. O trabalho aqui presente pode ser considerado em diferentes aspetos pioneiros, mas também é introdutório, devido à escassez de informações na literatura sobre o estudo de argamassas à base de cal aérea.Portuguese Foundation for Science (FCT

Análise sobre o perfil docente dos aprovados em seleções municipais e estaduais: desvalorização do saber docente e injustiça social

O artigo constitui-se de pesquisa documental que analisa o perfil dos aprovados em seleções públicas, tendo como foco a pontuação sobre tempo de trabalho docente pregresso, a partir da hipótese de esta vir a ser ferramenta de exclusão para o professorado iniciante. Metodologicamente, levantou-se, via buscadores acadêmicos, pesquisas que avaliassem o perfil docente dos aprovados em concursos públicos de Educação Básica, em redes municipais e estaduais de educação. Para a análise dos dados, destacam-se as teorizações de Tardif (2014) e Schön (1982) acerca da experiência e prática docente. Como resultados, foi possível verificar que a hipótese de pontuação sobre atuação profissional não se configura como item excludente. O perfil dos aprovados aponta para candidatos titulados, mas com pequena ou nenhuma experiência profissional, o que comprova a desvalorização da pontuação sobre prática, incorrendo em prejuízo para a própria rede de ensino, uma vez que profissionais mais experientes são desprivilegiados. Além disso, denota certa injustiça social com aqueles professores de origem popular que ingressam mais cedo na carreira, em redes privadas, e que têm menores condições de investir na própria formação acadêmica