Techno-economic study and assessment of economic performance parameters for CO₂ capture methods

Abstract

The purpose of this work is to investigate CO₂ capture and storage and to perform a technoeconomic assessment of different CO₂ capture methods. The work focuses on different capture and storage methods, as well as the techno-economic analysis of CO₂ capture using capital expenditure and operating expenses (CAPEX, OPEX) as economic parameters. Using these parameters, conclusions can be drawn about the current economic viability of CO₂ capture. Additionally, the parameters can possibly be utilized in the development for efficient CO₂ capture cost estimation tools.

CO₂ capture is a relatively new technology. It is being actively studied around the world as part of the push towards carbon neutrality. Various operational CO₂ capture projects exist around the world, although the number is currently small. No significant breakthroughs have yet been found in CO₂ capture technology, but it has potential to significantly reduce CO₂ emissions from industrial processes. Currently capture processes require significant energy input to operate efficiently. For capture technologies to become economically viable and widely utilized, further research is needed and particular focus on lowering energy consumption is crucial.

Tämän työn tarkoituksena on tutkia hiilidioksidin talteenottoa ja varastointia, sekä toteuttaa teknis-taloudellinen tarkastelu erilaisille talteenottomenetelmille. Työssä keskitytään erilaisiin talteenotto- ja varastointimenetelmiin ja hiilidioksidin talteenoton teknis-taloudelliseen tarkasteluun käyttämällä pääomakustannuksia ja käyttökustannuksia (CAPEX, OPEX) taloudellisina parametreina. Vertailemalla kustannusparametreja hiilidioksidin talteenoton taloudellisesta toimintakyvystä voidaan tehdä johtopäätöksiä. Lisäksi kerättyjä parametreja voitaisiin hyödyntää hiilidioksidin talteenoton kustannusarvioihin keskittyviin työkaluihin.

Hiilidioksidin talteenotto on suhteellisen uutta teknologiaa. Sitä tutkitaan maailmanlaajuisesti osana pyrkimystä kohti hiilineutraaliutta. Useita toiminnassa olevia hiilidioksidin talteenottoyksiköitä on olemassa ympäri maailmaa, vaikkakin luku on tällä hetkellä pieni. Hiilidioksidin talteenottotekniikoihin liittyvää merkittävää läpimurtoa ei ole vielä löydetty, mutta sillä on potentiaalia vähentää huomattavasti teollisuuden hiilidioksidipäästöjä. Tällä hetkellä talteenottotekniikat vaativat merkittäviä määriä energiaa toimiakseen tehokkaasti. Jotta hiilidioksidin talteenotto saadaan taloudellisesti kannattavaksi ja laajasti hyödynnetyksi, lisää tutkimusta tarvitaan ja keskittyminen erityisesti energiatehokkuuteen on välttämätöntä.