The pulp and paper industry—accounting for approximately 6% of global industrial energy consumption—faces urgent decarbonization challenges yet lacks a detailed, process-level emissions and cost-modelling framework to guide targeted interventions. A flexible energy, emissions, and costmodel was developed to map thermal and electrical consumption and CO2 emissions across all unit operations, from forestry, wood handling and pulping through paper-making and transportation, while accounting for the economic implications of decarbonization. A techno-economic module then evaluated the potential of selective electrification and alternative technologies by estimating energy savings, emissions abatement, and total life-cycle cost. Results show that paper drying (42%), black liquor evaporation (21.7%), and kraft digestion (10.4%) dominate energy use, with black liquor and wood residue combustion contributing over 50% of total emissions. Electrification of the processes could reduce emissions by up to 90%, and retrofitting evaporators with mechanical vapour recompression (MVR) can yield around 92% energy savings. The framework given in this thesis enables the prioritization of high-impact processes and the cost-effective deployment of decarbonization technologies in the pulp and paper industry.

Massa- och pappersindustrin – som står för cirka 6% av den globala industriella energiförbrukningen – står inför akuta utmaningar inom minskade koldioxidutsläpp, men saknar ett detaljerat ramverk för utsläpps- och kostnadsmodellering på processnivå för att vägleda riktade insatser. En flexibel energi-CO2 utsläpps- och kostnadsmodell utvecklades för att kartlägga termisk och elektrisk förbrukning samt koldioxidutsläpp i alla enheter – från trähantering och massatillverkning via papperstillverkning till transporter – samtidigt som de ekonomiska konsekvenserna av minskade koldioxidutsläpp beaktades. En teknoekonomisk modul utvärderade sedan potentialen för selektiv elektrifiering och alternativa tekniker genom att uppskatta energibesparingar, utsläppsminskningar och total livscykelkostnad. Resultaten visar att papperstorkning (42 %), svartlutsindunstning (21,7 %) och sulfatrötning (10,4 %) dominerar energianvändningen, där svartlut och förbränning av trärester bidrar med över 50 % av de totala utsläppen. Elektrifiering av processerna skulle kunna minska utsläppen med upp till 90 %, och eftermontering av förångare med mekanisk ångkompression (MVR) kan ge energibesparingar på cirka 92 %. Ramverket som ges i detta examensarbete möjliggör prioritering av processer med hög påverkan och en kostnadseffektiv implementering av koldioxidfria tekniker inom massa- och pappersindustrin.