Jääskeläinen, Janne2025-06-122025-06-122025-06-12http://hdl.handle.net/10138/597520This thesis develops an economic model to examine a pulp mill’s production with biogenic carbon dioxide (bio-CO2) capture (bio-CC), including CO2 compression and liquefaction. Captured bio-CO2 can be utilized, for example, in e-fuel production or permanently stored to produce negative emissions for climate policy purposes. Three different post-combustion bio-CC technologies, MEA, AMP/PZ, and HPC, are compared. Investing in bio-CC impacts the pulp mill’s economically optimal input use and allocation of wood-based side streams between energy use and cascading use. According to both analytical and numerical results, profitable bio-CC incentivizes higher use of pulpwood. In terms of energy, the numerical results show a 2.9-3.7 TWh annual need for additional heat energy in the presence of full-scale bio-CC producing annually 4.1 Mt of captured bio-CO2. Although analytically the presence of bio-CC decreases the optimal cascading use of side streams, numerically at least producing tall oil and turpentine remains more profitable than burning these side streams for energy. The break-even prices of captured, compressed, and liquefied bio-CO2 under optimized production vary between 87-99 €/tCO2, depending on the used technology and interest rate. The operative unit costs of bio-CC are between 69-74 €/tCO2. The most important cost factors are heat energy costs and capital costs. Among the compared bio-CC technologies, AMP/PZ results in the lowest bio-CC break-even prices, despite HPC having the lowest operative capture cost and the lowest demand for additional heat energy. In the case of a government subsidizing bio-CC, different combinations of investment subsidy and unit subsidy are compared.Tutkielma kehittää taloustieteellisen mallin tarkastelemaan sellutehtaan tuotantoa biogeenisen hiilidioksidin (bio-CO2) talteenoton kanssa, sisältäen hiilidioksidin paineistuksen ja nesteytyksen. Talteenotettu bio-CO2 voidaan hyödyntää esimerkiksi sähköpolttoaineiden valmistamisessa tai se voidaan pysyvästi varastoida negatiivisten päästöjen tuottamiseksi ilmastopolitiikan välineenä. Tutkielma vertailee kolmea erilaista polton jälkeistä talteenottoteknologiaa, jotka ovat MEA, AMP/PZ ja HPC. Investoiminen bio-CO2 talteenottoon vaikuttaa sellutehtaan taloudellisesti optimaaliseen tuotantopanosten käyttöön ja puuperäisten sivuvirtojen allokaatioon energia- ja kaskadikäytön välillä. Sekä analyyttisten että numeeristen tulosten mukaan kannattava bio-CO2 talteenotto kannustaa lisäämään kuitupuun käyttöä. Energian suhteen tulokset näyttävät vuotuisen 2.9–3.7 TWh tarpeen lisäiselle lämpöenergialle vuodessa 4.1 Mt bio-CO2 tuottavan talteenoton tapauksessa. Vaikka analyyttisesti bio-CO2 talteenotto vähentää optimaalista sivuvirtojen kaskadikäyttöä, säilyvät ainakin mäntyöljyn ja tärpätin tuotanto numeerisessa tarkastelussa kannattavampina kuin näiden sivuvirtojen polttaminen energiaksi. Break-even hinnat talteenotetulle, paineistetulle ja nesteytetylle hiilidioksidille optimoidun tuotannon oloissa vaihtelevat 87–99 €/tCO2 välillä riippuen käytetystä teknologiasta ja korkotasosta. Talteenoton operatiiviset yksikkökustannukset ovat välillä 69–74 €/tCO2. Tärkeimmät kustannustekijät ovat lämpöenergia- ja pääomakustannukset. Vertailluista talteenottoteknologioista AMP/PZ tuottaa alimmat break-even hinnat, vaikka operatiiviset kustannukset ja lisäisen lämpöenergian tarve ovat pienempiä HPC-teknologian tapauksessa. Tutkielmassa vertaillaan myös erilaisia investointituen ja yksikkötuen kombinaatioita valtiollisen tukipolitiikan tapauksessa.engIn Copyright 1.0Bio-CO2 CaptureBio-CCUBio-CCSPulp IndustryIncentive PolicyBiogeenisen hiilidioksidin talteenottoBiogeenisen hiilidioksidin talteenotto ja hyödyntäminenBiogeenisen hiilidioksidin talteenotto ja varastointiSelluteollisuusKannustinpolitiikkaURN:NBN:fi:hulib-202506122751pro gradu -tutkielmaYmpäristö- ja luonnonvaraekonomiaEnvironmental and Natural Resource EconomicsMiljö- och naturresursekonomiMaatalous-, ympäristö- ja luonnonvaraekonomian maisteriohjelmaMaster's Programme in Agricultural, Environmental and Resource EconomicsMagisterprogrammet i lantbruks -, miljö- och naturresursekonomi