Nuclear power plants are built with the purpose of providing base load generation for the power grid, i.e., when the output of the plants is frequently increased and decreased, it can cause a huge amount of wear and tear on the power generation equipment. This can make the power producers lose money by producing electricity in times of low demand. To make this profitable, the excess electricity that is produced during times of lower demand can be used for Power-to-X capabilities to store energy in various other forms, with one of them being the production of methanol.

Methanol is produced in a reactor by using hydrogen and carbon dioxide in the presence of a catalyst and subjecting them to a pressure of 65 bars and 280 °C. When the hydrogen and carbon dioxide used for producing methanol come from renewable sources, the produced methanol is called green methanol. When electricity is used for producing the hydrogen, it is called E-methanol.

E-methanol can be used as an alternative fuel in the transport industry, since it is relatively easier to store compared to other alternative forms of fuel, such as pure hydrogen, and also has a decent energy density, almost half that of diesel. This can therefore be used for a completely different purpose, rather than for producing electricity, thus increasing the profitability of the P2X system.

The shipping and maritime industry is responsible for 2% of the greenhouse gas emissions in the world. With many governments around the world, especially in Europe, aiming for net-zero emissions, methanol could be considered as an alternative fuel for diesel in this industry, with many large corporations already building ships that will be powered by methanol.

With this in mind, the thesis focuses on the possibilities of producing hydrogen using a PEM electrolyzer and capturing CO2 from the various paper industries that use biofuels for their industrial purposes, and using it for producing E-methanol. The thesis explores the techno-economic feasibility and possibility of setting up a methanol production plant for UNIPER in Oskarshamn, Sweden.

Kärnkraftverk byggs i syfte att tillhandahålla baslastgenerering för elnätet. När kraftverkens effekt ökar och minskar kan det orsaka ett enormt slitage på kraftgenereringsutrustningen. Detta kan leda till att kärnkraftsproducenterna förlorar pengar på att producera el i tider med låg efterfrågan. För att göra detta lönsamt kan överskottselen som produceras i tider med lägre efterfrågan användas för Power-to-X-kapacitet för att lagra energi i andra former, där en av dem är produktion av metanol.

Metanol framställs i en reaktor genom att använda väte och koldioxid i närvaro av en katalysator under ett tryck på 65 bar och 280 °C. När väte och koldioxid som används för att producera metanol kommer från förnybara källor kallas metanolen grön metanol. När el används för att producera vätgas kallas det E-metanol.

E-metanol kan användas som ett alternativt bränsle i transportindustrin, eftersom det är relativt lätt att lagra jämfört med alternativa bränsleformer såsom rent väte och dessutom har en hyfsad energitäthet, nästan hälften av energitätheten i diesel. Detta kan således användas även för ett helt annat syfte än att producera el, vilket ökar lönsamheten i P2X-systemet.

Sjöfarts- och sjöfartsindustrin står för 2 % av världens växthusutsläpp. Eftersom många regeringar runt om i världen och särskilt i Europa strävar efter nettonollutsläpp kan metanol utgöra ett alternativ till diesel i denna industri, med många stora företag som redan bygger fartyg som kommer att drivas med metanol.

Med detta i åtanke fokuserar denna avhandling på möjligheterna att producera väte med PEM-elektrolysör och fånga upp CO2 från de olika pappersindustrierna som använder biobränslen för sina industriella ändamål och använda det för att producera E-metanol. Avhandlingen undersöker den tekniska och ekonomiska genomförbarheten och möjligheten att sätta upp en metanolproduktionsanläggning för UNIPER i Oskarshamn, Sverige.