A comparative techno-economic and life cycle assessment of energy-from-waste technology integrated with carbon capture and storage

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides detailed techno-economic and LCA data on EfW+CCS, useful for modeling and policy analysis.

🏢実務担当者:Offers cost and performance benchmarks for EfW plant operators considering CCS integration.

🏛政策担当者:Highlights the carbon price gap and required subsidy level for CCS, informing carbon pricing and incentive design.

都市化の進行と世界人口の増加により、2050年までに都市固形廃棄物（MSW）の発生量はほぼ倍増すると予測されている。廃棄物発電（EfW）技術は、混合廃棄物の流れからエネルギーを回収し、電力と熱を生成する。しかし、焼却されるMSW1トン当たり、0.7～1.7トンのCO2が排出される。EfWに炭素回収・貯留（CCS）を統合する（EfW + CCS）ことは、これらの排出を緩和する有望な経路を示すが、高いコストとエネルギー効率の低下によって依然として制約を受けている。本研究は、技術経済評価とライフサイクルアセスメントを組み合わせたアプローチを用いて、EfW + CCSの包括的な評価を提示する。Aspen Plusで熱力学的定常状態モデルを開発し、単独のEfWとEfW + CCSの両方について物質収支とエネルギー収支を評価した。結果は、250ktpaの処理能力と80%の回収率を持つEfW + CCSシステムが、35%のエネルギーペナルティを被り、資本支出（CAPEX）と運営支出（OPEX）の両方を30%増加させることを示している。さらに、このシステムは正の正味現在価値、2.7%の投資収益率、および163ポンド/MWhの均等化発電原価をもたらすが、単独のEfWと比較して投資回収期間が4.5年から8.3年に延長される。ライフサイクルアセスメントの結果は、地球温暖化係数（GWP）の33%削減を示したが、モノエタノールアミン生産と炭素回収インフラは他の影響を増加させた。本研究は、現在の炭素価格である49.4ポンド/t CO2ではCCS導入を促進するには不十分であり、必要とされる補助金は回収CO2 1トン当たり178ポンドと推定されることを示唆している。さらに、NOx除去のためのアンモニア使用はGWPとOPEXに強く影響し、60%のNOx除去により、単独のEfWと比較してGWPが41%削減され、OPEXが19%増加する結果となった。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Rising urbanisation and global population growth are projected to nearly double municipal solid waste (MSW) generation by 2050. Energy-from-waste (EfW) technologies recover energy from mixed waste streams, generating electricity and heat. However, for every tonne of MSW incinerated, 0.7–1.7 tonnes of CO 2 is emitted. Integrating carbon capture and storage (CCS) into EfW (EfW + CCS) presents a promising pathway to mitigate these emissions yet remains constrained by high costs and decreased energy efficiency. This study presents a comprehensive assessment of EfW + CCS, using a combined techno-economic and life cycle assessments approach. A thermodynamic steady-state model was developed in Aspen Plus to evaluate mass and energy balances for both standalone EfW and EfW + CCS. Results show that an EfW + CCS system with 250 ktpa capacity and 80% capture rate incurs a 35% energy penalty and increases capital (CAPEX) and operating expenditure (OPEX) both by 30%. Additionally, the system results in a positive net present value, 2.7% return on investment and a levelised cost of electricity of £163/MWh, but extended payback period from 4.5 to 8.3 years compared to standalone EfW. The life cycle assessment results showed a 33% reduction in global warming potential (GWP), though monoethanolamine production and carbon capture infrastructure increased other impacts. This study suggests that the current carbon price of £49.4/t CO 2 is insufficient to incentivise CCS deployment, with a required subsidy estimated at £178/t CO 2 captured. Furthermore, ammonia use for NO x removal strongly influenced GWP and OPEX, with 60% NO x removal resulting in a reduction of 41% in GWP and increasing OPEX by 19% compared to standalone EfW.

• openalex https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2026.148920first seen 2026-07-13 05:57:32