Consultant expert, Dr. Muhammad Taha From End-of-Pipe Technology to Clean Technology: Effects of Environmental Regulation on Technological Change in the Chlor-Alkali Industry in Japan and Western Europe
On Sale
$0.00
$7.99
Consultant expert, Dr. Muhammad Taha
From End-of-Pipe Technology to Clean Technology:
Effects of Environmental Regulation on Technological Change in the Chlor-Alkali
Industry in Japan and Western Europe
PROEFSCHRIFT
ter verkrijging van de graad van doctor aan
de Universiteit Maastricht,
op gezag van de Rector Magnificus, Prof. dr. A.C. Nieuwenhuijzen Kruseman
volgens het besluit van het College van Decanen, in het openbaar te verdedigen
op donderdag 8 mei 2003 om 14.00 uur
Masaru Yarime
Promotor:
Prof. Dr. L.K. Mytelka
Beoordelingscommissie:
Prof. Dr. R. Cowan (voorzitter)
Dr. R. Kemp
Professor W.E. Steinmueller (SPRU, University of Sussex)
The following institution sponsored this PhD thesis research:
United Nations University Institute for New Technologies,
Maastricht, The Netherlands
Acknowledgement
Writing this Ph.D. dissertation was a long process, and its completion owes a great deal to
many people. I would like to express my gratitude to all the people working at the United
Nations University Institute for New Technologies (UNU/INTECH) and Maastricht
Economic Research Institute on Innovation and Technology (MERIT) in Maastricht. I’m
particularly grateful to Professor Lynn Mytelka, who provided me with valuable guidance and
warm encouragement without which I could not have completed this dissertation. I appreciate
very much comments and suggestions of Dr. Anthony Bartzokas, which improved this
dissertation greatly. I would also like to thank Ms. Corien Gijsbers for her help kindly given
to me in various occasions since I first came to Maastricht in 1995. Professor Yasunori Baba
of the University of Tokyo introduced me to the economics of technological change when I
was a senior student of chemical engineering. I’m grateful to him for having orientated me to
this exciting field. In the process of writing this dissertation, different institutions provided
me with financial support. I gratefully acknowledge the Graduate Scholarship of Matsuo
Foundation, Ph.D. Fellowship of the United Nations University Institute of Advanced Studies
(UNU/IAS), and the Huygens Scholarship of the Netherlands Organization for International
Cooperation in Higher Education (NUFFIC). Finally, I would like to thank my family for
having encouraged and supported me during the long course of my learning in Japan, the
United States, and Europe.
3
Table of Contents
LIST OF FIGURES ................................................................................................................. 8
LIST OF TABLES ................................................................................................................. 11
1. INTRODUCTION.......................................................................................................... 17
1.1 PROBLEM AND RESEARCH M ETHODS ........................................................................ 17
1.2 OUTLINE OF THE THESIS ............................................................................................ 23
2. ANALYTICAL FRAMEWORK FOR THE EFFECTS OF ENVIRONMENTAL
REGULATION ON TECHNOLOGICAL CHANGE........................................................ 28
2.1 PREVIOUS STUDIES OF THE EFFECTS OF ENVIRONMENTAL REGULATION ON
TECHNOLOGICAL CHANGE .................................................................................................... 28
2.1.1 Theoretical Models............................................................................................... 28
2.1.2 Empirical Studies ................................................................................................. 42
2.2 TECHNOLOGIES FOR DEALING WITH EMISSIONS FROM CHEMICAL I NDUSTRIES ......... 46
2.2.1 End-of-Pipe Technology....................................................................................... 48
2.2.2 Clean Technology................................................................................................. 51
2.3 DIVERGING EFFECTS OF ENVIRONMENTAL REGULATIONS ON TECHNOLOGICAL
CHANGE ................................................................................................................................ 56
2.3.1 Environmental Policy Making under Uncertainty ............................................... 56
2.3.2 Choice between the End-of-Pipe Technology and the Clean Technology ........... 59
2.3.3 Technological Progress through R&D and Learning.......................................... 64
2.4 CONCLUSION ............................................................................................................. 75
APPENDIX .............................................................................................................................. 78
3. TECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE CHLOR-ALKALI INDUSTRY. 81
3.1 PRODUCTION OF CHLOR-ALKALI PRODUCTS ............................................................. 81
3.1.1 Chlorine and Caustic Soda .................................................................................. 81
3.1.2 Production.................
الخبير الاستشاري د. محمد طه
من تقنية نهاية الأنبوب إلى تقنية نظيفة:
آثار اللوائح البيئية على التغيير التكنولوجي في الكلور القلوي
الصناعة في اليابان وأوروبا الغربية
أُطرُوحَة
للحصول على درجة الطبيب
جامعة ماستريخت ،
بتكليف من رئيس الجامعة البروفيسور د. الدكتور AC Nieuwenhuijzen Kruseman
بناء على قرار مجلس العمداء ، للمرافعة علنا
يوم الخميس 8 مايو 2003 الساعة 2 بعد الظهر
Masaru Yarime
المروجين:
الأستاذ. دكتور. إل ك ميتيلكا
لجنة التقييم:
الأستاذ. دكتور. ر. كوان (الرئيس)
دكتور. آر كيمب
البروفيسور W.E. Steinmueller (SPRU ، جامعة ساسكس)
رعت المؤسسة التالية بحث أطروحة الدكتوراه:
معهد جامعة الأمم المتحدة للتكنولوجيات الجديدة ،
ماستريخت ، هولندا
إعتراف
كتابة هذا الدكتوراه. كانت الأطروحة عملية طويلة ، ويعود الفضل في إكمالها إلى حد كبير
كثير من الناس. أود أن أعرب عن امتناني لجميع العاملين في الولايات المتحدة
معهد جامعة الأمم للتكنولوجيات الجديدة (UNU / INTECH) وماستريخت
معهد البحوث الاقتصادية على الابتكار والتكنولوجيا (MERIT) في ماستريخت. انا
ممتن بشكل خاص للأستاذ لين ميتيلكا ، الذي قدم لي إرشادات قيمة و
التشجيع الحار الذي بدونه لم أستطع إكمال هذه الرسالة. أنا أقدر
الكثير جدا من تعليقات واقتراحات د. أنتوني بارتزوكاس ، مما أدى إلى تحسين هذا
أطروحة بشكل كبير. كما أود أن أشكر السيدة. Corien Gijsbers على مساعدتها التكرم
بالنسبة لي في مناسبات مختلفة منذ أن جئت لأول مرة إلى ماستريخت في عام 1995. الأستاذ ياسونوري بابا
من جامعة طوكيو عرّفني على اقتصاديات التغيير التكنولوجي عندما كنت
كان طالبًا كبيرًا في الهندسة الكيميائية. أنا ممتن له لأنه وجّهني إليه
هذا المجال المثير. في عملية كتابة هذه الرسالة ، قدمت مؤسسات مختلفة
مع الدعم المالي. أعترف بامتنان بمنحة ماتسو للخريجين
التأسيس ، دكتوراه. زمالة معهد الدراسات العليا بجامعة الأمم المتحدة
(UNU / IAS) ، ومنحة Huygens من المنظمة الهولندية الدولية
التعاون في التعليم العالي (NUFFIC). أخيرًا ، أود أن أشكر عائلتي على
بعد أن شجعتني ودعمتني خلال الدورة الطويلة لتعلمي في اليابان ، فإن
الولايات المتحدة وأوروبا.
3
جدول المحتويات
قائمة الأشكال ............................................... .................................................. .. ................ 8
قائمة جداول ............................................... .................................................. .. ................ 11
1 المقدمة............................................... .................................................. .. ......... 17
1.1 طرق المشكلات والبحث ............................................. ........................... 17
1.2 ملخص الأطروحة ............................................. ..................................... 23
2. الإطار التحليلي للآثار البيئية
لائحة التغيير التكنولوجي .............................................. .......... 28
2.1 الدراسات السابقة لتأثيرات اللوائح البيئية على
تغيير تكنولوجي ................................................ .................................................. .. 28
2.1.1 النماذج النظرية ... ................................................. 28
2.1.2 الدراسات التجريبية ... .. ................................................ .... .. 42
2.2 تقنيات التعامل مع الانبعاثات من المواد الكيميائية 1 ...
2.2.1 نهاية تقنية الأنابيب ... ............................................. 48
2.2.2 التكنولوجيا النظيفة ... ..... ............................................. ....... .. 51
2.3 الآثار المتباينة للأنظمة البيئية على التكنولوجيا
تغيير ............................................... .. .................................................. ............................. 56
2.3.1 صنع السياسة البيئية في ظل عدم اليقين .......................................... .. ..... 56
2.3.2 الاختيار بين تقنية نهاية الأنبوب والتكنولوجيا النظيفة ... 59
2.3.3 التقدم التكنولوجي من خلال البحث والتطوير والتعلم ... 64
2.4 الخلاصة ... .. ................................................ .... ........... 75
الملحق ............................................... .. .................................................. ............................. 78
3. الخلفية التكنولوجية لصناعة شلور القلوي. 81
3.1 إنتاج منتجات CHLOR-ALKALI ........................................... .. ................ 81
3.1.1 الكلور والصودا الكاوية ... .. ....................................... 81
3.1.2 الإنتاج ...
From End-of-Pipe Technology to Clean Technology:
Effects of Environmental Regulation on Technological Change in the Chlor-Alkali
Industry in Japan and Western Europe
PROEFSCHRIFT
ter verkrijging van de graad van doctor aan
de Universiteit Maastricht,
op gezag van de Rector Magnificus, Prof. dr. A.C. Nieuwenhuijzen Kruseman
volgens het besluit van het College van Decanen, in het openbaar te verdedigen
op donderdag 8 mei 2003 om 14.00 uur
Masaru Yarime
Promotor:
Prof. Dr. L.K. Mytelka
Beoordelingscommissie:
Prof. Dr. R. Cowan (voorzitter)
Dr. R. Kemp
Professor W.E. Steinmueller (SPRU, University of Sussex)
The following institution sponsored this PhD thesis research:
United Nations University Institute for New Technologies,
Maastricht, The Netherlands
Acknowledgement
Writing this Ph.D. dissertation was a long process, and its completion owes a great deal to
many people. I would like to express my gratitude to all the people working at the United
Nations University Institute for New Technologies (UNU/INTECH) and Maastricht
Economic Research Institute on Innovation and Technology (MERIT) in Maastricht. I’m
particularly grateful to Professor Lynn Mytelka, who provided me with valuable guidance and
warm encouragement without which I could not have completed this dissertation. I appreciate
very much comments and suggestions of Dr. Anthony Bartzokas, which improved this
dissertation greatly. I would also like to thank Ms. Corien Gijsbers for her help kindly given
to me in various occasions since I first came to Maastricht in 1995. Professor Yasunori Baba
of the University of Tokyo introduced me to the economics of technological change when I
was a senior student of chemical engineering. I’m grateful to him for having orientated me to
this exciting field. In the process of writing this dissertation, different institutions provided
me with financial support. I gratefully acknowledge the Graduate Scholarship of Matsuo
Foundation, Ph.D. Fellowship of the United Nations University Institute of Advanced Studies
(UNU/IAS), and the Huygens Scholarship of the Netherlands Organization for International
Cooperation in Higher Education (NUFFIC). Finally, I would like to thank my family for
having encouraged and supported me during the long course of my learning in Japan, the
United States, and Europe.
3
Table of Contents
LIST OF FIGURES ................................................................................................................. 8
LIST OF TABLES ................................................................................................................. 11
1. INTRODUCTION.......................................................................................................... 17
1.1 PROBLEM AND RESEARCH M ETHODS ........................................................................ 17
1.2 OUTLINE OF THE THESIS ............................................................................................ 23
2. ANALYTICAL FRAMEWORK FOR THE EFFECTS OF ENVIRONMENTAL
REGULATION ON TECHNOLOGICAL CHANGE........................................................ 28
2.1 PREVIOUS STUDIES OF THE EFFECTS OF ENVIRONMENTAL REGULATION ON
TECHNOLOGICAL CHANGE .................................................................................................... 28
2.1.1 Theoretical Models............................................................................................... 28
2.1.2 Empirical Studies ................................................................................................. 42
2.2 TECHNOLOGIES FOR DEALING WITH EMISSIONS FROM CHEMICAL I NDUSTRIES ......... 46
2.2.1 End-of-Pipe Technology....................................................................................... 48
2.2.2 Clean Technology................................................................................................. 51
2.3 DIVERGING EFFECTS OF ENVIRONMENTAL REGULATIONS ON TECHNOLOGICAL
CHANGE ................................................................................................................................ 56
2.3.1 Environmental Policy Making under Uncertainty ............................................... 56
2.3.2 Choice between the End-of-Pipe Technology and the Clean Technology ........... 59
2.3.3 Technological Progress through R&D and Learning.......................................... 64
2.4 CONCLUSION ............................................................................................................. 75
APPENDIX .............................................................................................................................. 78
3. TECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE CHLOR-ALKALI INDUSTRY. 81
3.1 PRODUCTION OF CHLOR-ALKALI PRODUCTS ............................................................. 81
3.1.1 Chlorine and Caustic Soda .................................................................................. 81
3.1.2 Production.................
الخبير الاستشاري د. محمد طه
من تقنية نهاية الأنبوب إلى تقنية نظيفة:
آثار اللوائح البيئية على التغيير التكنولوجي في الكلور القلوي
الصناعة في اليابان وأوروبا الغربية
أُطرُوحَة
للحصول على درجة الطبيب
جامعة ماستريخت ،
بتكليف من رئيس الجامعة البروفيسور د. الدكتور AC Nieuwenhuijzen Kruseman
بناء على قرار مجلس العمداء ، للمرافعة علنا
يوم الخميس 8 مايو 2003 الساعة 2 بعد الظهر
Masaru Yarime
المروجين:
الأستاذ. دكتور. إل ك ميتيلكا
لجنة التقييم:
الأستاذ. دكتور. ر. كوان (الرئيس)
دكتور. آر كيمب
البروفيسور W.E. Steinmueller (SPRU ، جامعة ساسكس)
رعت المؤسسة التالية بحث أطروحة الدكتوراه:
معهد جامعة الأمم المتحدة للتكنولوجيات الجديدة ،
ماستريخت ، هولندا
إعتراف
كتابة هذا الدكتوراه. كانت الأطروحة عملية طويلة ، ويعود الفضل في إكمالها إلى حد كبير
كثير من الناس. أود أن أعرب عن امتناني لجميع العاملين في الولايات المتحدة
معهد جامعة الأمم للتكنولوجيات الجديدة (UNU / INTECH) وماستريخت
معهد البحوث الاقتصادية على الابتكار والتكنولوجيا (MERIT) في ماستريخت. انا
ممتن بشكل خاص للأستاذ لين ميتيلكا ، الذي قدم لي إرشادات قيمة و
التشجيع الحار الذي بدونه لم أستطع إكمال هذه الرسالة. أنا أقدر
الكثير جدا من تعليقات واقتراحات د. أنتوني بارتزوكاس ، مما أدى إلى تحسين هذا
أطروحة بشكل كبير. كما أود أن أشكر السيدة. Corien Gijsbers على مساعدتها التكرم
بالنسبة لي في مناسبات مختلفة منذ أن جئت لأول مرة إلى ماستريخت في عام 1995. الأستاذ ياسونوري بابا
من جامعة طوكيو عرّفني على اقتصاديات التغيير التكنولوجي عندما كنت
كان طالبًا كبيرًا في الهندسة الكيميائية. أنا ممتن له لأنه وجّهني إليه
هذا المجال المثير. في عملية كتابة هذه الرسالة ، قدمت مؤسسات مختلفة
مع الدعم المالي. أعترف بامتنان بمنحة ماتسو للخريجين
التأسيس ، دكتوراه. زمالة معهد الدراسات العليا بجامعة الأمم المتحدة
(UNU / IAS) ، ومنحة Huygens من المنظمة الهولندية الدولية
التعاون في التعليم العالي (NUFFIC). أخيرًا ، أود أن أشكر عائلتي على
بعد أن شجعتني ودعمتني خلال الدورة الطويلة لتعلمي في اليابان ، فإن
الولايات المتحدة وأوروبا.
3
جدول المحتويات
قائمة الأشكال ............................................... .................................................. .. ................ 8
قائمة جداول ............................................... .................................................. .. ................ 11
1 المقدمة............................................... .................................................. .. ......... 17
1.1 طرق المشكلات والبحث ............................................. ........................... 17
1.2 ملخص الأطروحة ............................................. ..................................... 23
2. الإطار التحليلي للآثار البيئية
لائحة التغيير التكنولوجي .............................................. .......... 28
2.1 الدراسات السابقة لتأثيرات اللوائح البيئية على
تغيير تكنولوجي ................................................ .................................................. .. 28
2.1.1 النماذج النظرية ... ................................................. 28
2.1.2 الدراسات التجريبية ... .. ................................................ .... .. 42
2.2 تقنيات التعامل مع الانبعاثات من المواد الكيميائية 1 ...
2.2.1 نهاية تقنية الأنابيب ... ............................................. 48
2.2.2 التكنولوجيا النظيفة ... ..... ............................................. ....... .. 51
2.3 الآثار المتباينة للأنظمة البيئية على التكنولوجيا
تغيير ............................................... .. .................................................. ............................. 56
2.3.1 صنع السياسة البيئية في ظل عدم اليقين .......................................... .. ..... 56
2.3.2 الاختيار بين تقنية نهاية الأنبوب والتكنولوجيا النظيفة ... 59
2.3.3 التقدم التكنولوجي من خلال البحث والتطوير والتعلم ... 64
2.4 الخلاصة ... .. ................................................ .... ........... 75
الملحق ............................................... .. .................................................. ............................. 78
3. الخلفية التكنولوجية لصناعة شلور القلوي. 81
3.1 إنتاج منتجات CHLOR-ALKALI ........................................... .. ................ 81
3.1.1 الكلور والصودا الكاوية ... .. ....................................... 81
3.1.2 الإنتاج ...