Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A cost estimation of an industrial scale production of nanocellulose filaments utilizing PBCM and TRL: A case study at RISE Research Institutes of Sweden AB
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Kostnadsestimering av produktionen för nanocellulosafilament på industriell skala genom användningen av PBCM och TRL : Fallstudie på RISE Research Institutes of Sweden AB (Swedish)
Abstract [en]

Producing the strongest bio-based material called nanocellulose, in the form of filaments, has shown to be technically feasible at lab-scale, but the production costs remain unknown. The research has focused on technical feasibility and less on costs, which is a common phenomenon when developing new technologies. Constructing a Process-Based Cost Model (PBCM) can link the technical aspects of a technology to its costs of production. However, the accuracy of such a model might be dependent on the data availability of the technology. In this study, the technology of producing nanocellulose filaments has been evaluated along the scale of Technology Readiness Level (TRL) to understand the maturity of the technology and a PBCM has been constructed to show the economic prerequisites for the production of nanocellulose filaments.

The main results indicate that at TRL 4, with parts of TRL 5 fulfilled, parameters such as Capital Expenditures cannot be allocated to unit production cost, only Operational Expenditures. Therefore, the relevant cost elements become material and energy as these constitute the currently available data. The PBCM can thus be used to estimate the production costs of different scenarios while highlighting the areas of future research. In the empirical context of nanocellulose filament production, utilizing deionized water in the production is a more promising option compared to utilizing solvents as the cost of recovering the solvent becomes high. Furthermore, using deionized water also becomes more promising due to the fact that other scenarios have not yet been evaluated experimentally.

However, as the technology matures and more data becomes available, the model accuracy will increase as more parameters can be included in the model and the basis increases for decisionmaking regarding techno-economic concerns of the technology.

Abstract [sv]

Produktionen av världens starkaste biobaserade material, nanocellulosa i filamentform, har visat sig vara tekniskt möjligt på labbskala, men produktionskostnaderna är idag okända. Forskning som fokuserar mer på den tekniska genomförbarheten och mindre på produktionskostnader är ett vanligt förekommande fenomen i utveckling av ny teknologi. Genom att konstruera en processbaserad kostnadsmodell (PBCM) kan en teknologis tekniska aspekt länkas till dess produktionskostnader. Dock påverkas en sådan modells noggrannhet av datatillgängligheten för teknologin. I denna studie har teknologin för produktionen av nanocellulosa filament utvärderats längs med Technology Readiness Level (TRL) skalan för att förstå teknologins mognadsgrad. Därefter har en PBCM konstruerats för att visa de ekonomiska förutsättningarna för en produktion av nanocellulosafilamenten på industriell skala.

Huvudresultaten indikerar att på TRL 4, med delar av TRL 5 uppfyllda, kan somliga parametrar såsom investeringskostnader inte allokeras till enhetsproduktionskostnaden, utan bara löpande kostnader. De relevanta kostnadselementen blir därför material och energi då dessa utgör den aktuellt tillgängliga datan. PBCM kan därför användas för att beräkna produktionskostnader av olika scenarion och lyfta fram områden för framtida forskning. I den empiriska kontexten av produktionen av nanocellulosafilament är användningen av avjoniserat vatten ett mer lovande alternativ jämfört med användningen av lösningsmedel då kostnaden för återvinningen av lösningsmedlet blir högt. Dessutom är användningen av avjoniserat vatten mer lovande eftersom övriga scenarion inte har testats experimentellt än.

Allteftersom teknologin mognar och mer data blir tillgänglig, så kommer modellens noggrannhet öka då fler parametrar kan inkluderas i modellen och därmed kan underlaget öka för beslutsfattning gällande teknoekonomiska frågor om teknologin.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 84
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:354
Keywords [en]
Process-Based Cost Model, PBCM, Technology Readiness Level, TRL, nanocellulose filament, cost-estimation, double flow-focus, bio-based material
Keywords [sv]
Processbaserad kostnadsmodell, PBCM, Technology Readiness level, TRL, nanocellulosafilament, kostnadsestimering, dubbelflödesfokusering, biobaserat material
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-264079OAI: oai:DiVA.org:kth-264079DiVA, id: diva2:1371984
External cooperation
RISE Research Institute of Sweden AB
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-21 Created: 2019-11-21 Last updated: 2019-11-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2646 kB)8 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2646 kBChecksum SHA-512
d4f66ef24184e946e974e3cc266035242f75b04db0b326f145b68f9d04e7e8bac1a85e42babbdf725b16db1cf5ea99d92b44b3324bbe78bcdf80f5a5a8ad7210
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 8 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 42 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf