Detta examensarbete undersöker den tekniska och ekonomiska genomförbarheten av att producera grafit från lignin med hjälp av en mikrovågsassisterad omvandlingsprocess.

Lignin, en riklig biprodukt från massa- och pappersindustrin, utgör en lovande, kostnadseffektiv och förnybar källa för produktion av avancerade material. Genom att bedöma det lägsta försäljningspriset (MSP) för den producerade grafiten samt kapitalkostnader (CAPEX) och driftskostnader (OPEX) syftar studien till att utvärdera både processens prestanda och ekonomiska potential.

En processmodell utvecklades för att fastställa detaljerade mass- och energibalanser, vilka fungerade som grund för den ekonomiska utvärderingen. Resultaten visar att MSP för mikrovågsassisterad grafit är cirka 3.3 euro per kilo, vilket ligger något över det aktuella marknadspriset. De ekonomiska resultatindikatorerna visar ett nettonuvärde (NPV) på 79,343,057 euro över en projektlivslängd på 15 år och en internränta (IRR) på 46 %, tyder på potentiell ekonomisk genomförbarhet under de studerade förhållandena.

Även om studien visar uppmuntrande resultat befinner sig tekniken fortfarande i ett tidigt utvecklingsskede, och mer arbete krävs för att lösa problem med skalbarhet, energieffektivitet och produktkvalitet. Denna studie bidrar till ökad förståelsen för olika metoder att värdesätta ligning och lägger grunden för framtida utveckling med syfte att öka den kommersiella lönsamheten för mikrovågsassisterad grafitproduktion.

This thesis studies the technological and economic viability of producing graphite from lignin using a microwave-assisted conversion process.

Lignin, an abundant by-product of the pulp and paper industry, presents a promising low-cost and renewable source for advanced material production. The study assesses capital (CAPEX) and operating expenditures (OPEX) to estimate the minimum selling price (MSP) of the produced graphite, thereby evaluating both process performance and economic viability.

The mass and energy balances were established from experimental data and served as the foundation for the economic evaluation. The results indicate that the MSP of microwave-assisted graphite is approximately 3.3 € per kilogram, which falls within the current graphite market price range of 1.7 – 5.5 € per kilogram. Economic performance indicators show a net present value (NPV) of 79,343,057 € over a 15-year project lifetime and an internal rate of return (IRR) of 46% at a selling price of 3.4 € per kilogram, suggesting potential economic feasibility under the studied conditions.

Although the study shows encouraging results, the technology is still in its early stages of development, and more work is needed to address scaling issues, improve energy efficiency, and enhance product quality. This study adds to the understanding of lignin valorization routes and lays the groundwork for future advancements aimed at increasing the commercial viability of microwave-assisted graphite production.