EEP 1/ Econ C3 Introduction to Environmental Economics and Policy Auffhammer Problem Set 2

1.  (50 Points) Prof. Max worked with the Environmental Protection Agency and estimated that the marginal damages to society from air pollution are given by MD = 2C, where C is the level of air pollution.  Also, assume that the marginal abatement costs (or marginal pollution control costs or marginal cost of reducing the air pollution) on the part of firms is MC = 120 − 2C .

(a)  Show graphically what the optimal level of air pollution is by drawing MD and MC on a graph with $ on the vertical axis and quantity of pollution emitted on the horizontal axis. Calculate the optimal level of pollution and the MD/MAC at the optimal level. (Assume that the amount of pollution gener- ated in the absence of regulation is where the Marginal Abatement Cost Curve hits the horizontal axis).

Calculate the welfare gains to society from controlling pollution to the optimal level relative to no pollution control at all.  [Hint: Add total abatement costs and total damages using “pizza slices” for each outcome.]

(c) What is the optimal tax per unit of air pollution?

(d)  Lori G., radical environmentalist and hater of economics, has convinced the government that the efficient  pollution  level  from  part  a)  above  is  not  stringent  enough.    She  convinces  the  federal government that the optimal pollution level is half the amount calculated in part a).  What is the cost to society?  [Hint:  Assume the government just dictates the amount of pollution, so you need not worry about tax payments]

Joe G., who works for big coal, has convinced the government that the solution Lori G. provided above is silly and instead convinces them to impose a tax, which is half the optimal tax.  Calculate the cost to society.   [Hint:  Figure out control costs and damages at the level of pollution control chosen and add them!]

2.  (50 Points) Suppose there are two firms. Taylor Inc. and Swizzle LLC. Each firm emits 50 units of pollution currently.  The California Air Resources Board wants to drastically reduce emissions from the two firms to

30 units total between both firms.  They have heard of an amazing thing, called a cap and trade.  They decide to give 15 pollution permits to each firm. Each permit allows the holder 1 unit of emissions. Assume the following is true and known, where TAC is total abatement cost, A is units of pollution abated, MAC is marginal abatement cost and subscript T indicates Taylor and subscript S indicates Swizzle:

TACT      =    10 + .75AT(2)

MACT      =    1.5 · AT

TACS      =   5 + .5AS(2)

MACS      =   AS

If each firm keeps its 15 permits, how much will they each spend in total to reduce emissions?

Is there a more cost efficient way to allocate emissions than the one in part a)?  Please explain and find this solution.