EnglishНа русском

Переглянути у форматі pdf

ВИРОБНИЦТВО БІОГАЗУ В АГРАРНОМУ СЕКТОРІ — ШЛЯХ ДО ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ НЕЗАЛЕЖНОСТІ ТА РОДЮЧОСТІ ГРУНТІВ
І. В. Гончарук

Назад

DOI: 10.32702/2306-6792.2020.15.18

УДК: 620.925:338.432

І. В. Гончарук

ВИРОБНИЦТВО БІОГАЗУ В АГРАРНОМУ СЕКТОРІ — ШЛЯХ ДО ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ НЕЗАЛЕЖНОСТІ ТА РОДЮЧОСТІ ГРУНТІВ

Анотація

У статті звернено увагу на дослідження глобальних змін клімату і їх вплив на ведення сільського господарства. Проаналізовано основні показники розвитку агропромислового комплексу України та зарубіжних країн. Встановлено залежність зростання викидів парникових газів від зростання обсягів виробництва сільськогосподарської продукції. Виокремленно основні джерела викидів в АПК — використання викопних видів палива, спалювання рослинних решток на полях, недотримання норм утилізації відходів продукції рослинництва і тваринництва, харчових відходів, принципів землекористування тощо.
Розглянуто стан вмісту гумусу у грунтах України, фактичну ситуацію із деградацією земель, ступенем розораності сільськогосподарських угідь. Здійснено порівняльний аналіз співвідношення розораності сільськогосподарських угідь і частки АПК у ВВП країн світу. Досліджено вплив зменшення поголів'я тваринництва в Україні і значне скорочення обсягів внесення органічних добрив на зниження родючості грунту.
Запропоновано використовувати, як сировину для виробництва біогазу, гній тварин, рослинницькі рештки та харчові відходи. Розкрито теоретико-практичні аспекти розвитку безвідходного сільськогосподарського виробництва. Автором обгрунтовано актуальність та потенціал запровадження технології безвідходного виробництва в АПК, що зробить важливий внесок у боротьбу зі зміною клімату шляхом сталого виробництва та захисту природних ресурсів.
На підставі проведених розрахунків виходу біогазу з різної сировини на вітчизняних агроформуваннях, доведено, що використання біогазових установок забезпечує енергетичну незалежність підприємств та галузі загалом, екологічну утилізацію сільськогосподарських відходів, зменшення викидів вуглекислого газу, збільшення врожайності сільськогосподарських культур, підвищення родючості грунту, зменшення кислотності грунту, зменшення затрат на внесення мінеральних добрив за рахунок внесення дигестату та підвищення дохідності сільськогосподарських підприємств. Досліджено агрохімічний аналіз дигестату як органічного добрива та запропоновано використовувати його для розвитку органічного сільськогосподарського виробництва.

Ключові слова: енергетична незалежність; агропромисловий комплекс; біогаз; дигестат; біопалива; гумус; екологічна безпека; відходи.

Література

1. Державна служба статистики України. URL: http://www.ukrstat.gov.ua/ (дата звернення 20.07.2020).
2. The official website of the United National Climate Change. GHG total without LULUCF. URL: https://di.unfccc.int/time_series (дата звернення 20.07.2020).
3. The official website of the United Nations Economic Commission for Europe. URL: https://w3.unece.org/PXWeb/ru/Table?IndicatorCode=6 (дата звернення 20.07.2020).
4. The official website of the The Food and Agriculture Organization. URL: http://www.fao.org/3/ca7464uk/CA7464UK.pdf (дата звернення 19.07.2020).
5. Honcharuk I. Use of Wastes of the Livestock Industry as a Possibility for Increasing the Efficiency of AIC and Eeplenishing the energy Balance. Visegrad Journal on Bioeconomy and Sustainable Development. 2020. vol. 9. № 1. P. 9—14. DOI: 10.2478/vjbsd-2020-0002
6. Kaletnik G., Honcharuk I., Okhota Yu. The Waste-Free Production Development for the Energy Autonomy Formation of Ukrainian Agricultural Enterprises. Journal of Environmental Management and Tourism, 2020. Vol. XI, Summer, 3 (43). Р. 513—522. DOI: 10.14505/jemt.v11.3(43).02
7. Palamarchuk V., Honcharuk I., Honcharuk T., Telekalo N. Effect of the Elements of Corn Cultivation Technology on Bioethanol Production under Conditions of the Right-bank Forest-steppe of Ukraine. Ukrainian Journal of Ecology. 2018. № 8 (3), Р. 47—53.
8. Гончарук І.В. Досвід формування енергетичної автономії сільських територій: оцінка ролі кооперативів. Економіка, фінанси, менеджмент: актуальні питання науки і практики, 2020. №1. С. 23—40. DOI: 10.37128/2411-4413-2020-1-2
9. Калетнік Г.М. Диверсифікація розвитку виробництва біопалив — основа забезпечення продовольчої, енергетичної, економічної та екологічної безпеки України. Вісник аграрної науки, 2018. №11, С. 169—176. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201811-21
10. Шкарівська Л.І., Давидюк Г.В., Клименко І.І., Довбаш Н.І. Використання відходів біогазових установок для удобрення сільськогосподарських культур. Агроекологічний журнал, 2020. №1. С. 75—82. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2020.201275
11. Поліщук В.М. Концепція розвитку сільських територій із впровадженням комплексних екобезпечних технологій виробництва і використання біопалив. Техніка і енергетика. 2019. №2. С. 39—47. DOI: 10.31548/machenergy.2019.02.039-047
12. Стратегія удосконалення механізму управління в сфері використання та охорони земель сільськогосподарського призначення державної власності та розпорядження ними. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/413-2017-%D0%BF#n12 (дата звернення 15.07.2020).
13. Проєкт Національного кадастру антропогенних викидів із джерел та абсорбції поглиначами парникових газів в Україні за 1990—2018 роки. URL: https://menr.gov.ua/files/docs/Zmina_klimaty/2020/Ukraine_NIR_2020%20draft.pdf (дата звернення 19.07.2020).
14. Про схвалення Концепції боротьби з деградацією земель та опустелюванням: розпорядження Кабінету Міністрів України від 22 жовтня 2014 р. № 1024-р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1024-2014-%D1%80#n8 (дата звернення 10.07.2020).
15. Національна доповідь про стан родючості грунтів України. URL: http://www.iogu.gov.ua/wp-content/uploads/2013/07/stan_gruntiv.pdf (дата звернення 17.07.2020).
16. Міністерство захисту довкілля та природних ресурсів України. URL: https://menr.gov.ua/news/34928.html (дата звернення 10.07.2020).
17. Державне агентство з енергоефективності та енергозбереження України. URL: http://saee.gov.ua (дата звернення 15.07.2020).
18. Selde H., Beier C., Kedia G., Henrik Lystad H. Digestate as Fertilizer. Fachverband Biogas e.V. 2018. Germany: 64 p. URL: https://issuu.com/fachverband.biogas/docs/digestate_as_fertilizer
19. Адаменко Т., Огаренко Ю., Малов О. Зміна клімату та сільське господарство в Україні: що варто знати фермерам? Київ: Німецько-український агрополітичний діалог. 2019. 34 с. URL: https://menr.gov.ua/files/docs/Zmina_klimaty/2020/%D0%97%D0%BC%D1%96%D0%BD%D0%B0%20%D0%BA%D0%BB%D1%96%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%83%20%D1%82%D0%B0%20%D1%81%D1%96%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%B5%20%D0%B3%D0%BE%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%B0%D1%80%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%20%D0%B2%20%D0%A3%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%97%D0%BD%D1%96.pdf
20. Kaletnik G., Honcharuk I., Yemchyk T., Okhota Yu. The World Experience in the Regulation of the Land Circulation. European Journal of Sustainable Development, 2020. № 9 (2). Р. 557—568. DOI: 10.14207/ejsd.2020.v9n2p557

I. Honcharuk

BIOGAS PRODUCTION IN THE AGRICULTURAL SECTOR — THE WAY TO INCREASE ENERGY INDEPENDENCE AND SOIL FERTILITY

Summary

The article focuses on the study of global climate change and its impact on agriculture. The main indicators of development of the agro-industrial complex of Ukraine and foreign countries are analyzed. The dependence of the growth of greenhouse gas emissions on the growth of agricultural production has been established. The main sources of emissions in the agro-industrial complex are identified — the use of fossil fuels, incineration of crop residues in the fields, non-compliance with the norms of disposal of crop and livestock waste, food waste, land use principles, etc.
The state of humus content in the soils of Ukraine, the actual situation with land degradation, the degree of plowing of agricultural lands are considered. It is committed the comparative analysis of the ratio of plowed agricultural land and the share of agro-industrial complex in the GDP (gross domestic product) of the world. The influence of livestock reduction in Ukraine and a significant reduction in the application of organic fertilizers to reduce soil fertility has been studied.
It is proposed to use as raw materials for biogas production, animal manure, crop residues and food waste. Theoretical and practical aspects of the waste-free agricultural production development are revealed. The author substantiates the relevance and potential of the introduction of waste-free production technology in agriculture, which will make an important contribution to combating climate change through sustainable production and protection of natural resources.
Based on the calculations of biogas output from various raw materials on domestic agricultural formations, it is proved that the use of biogas plants ensures energy independence of enterprises and the industry as a whole, ecological utilization of agricultural waste, reducing carbon emissions, increasing crop yields, increasing soil fertility, reducing soil acidity, reducing the cost of mineral fertilizers by applying digestate and increasing the profitability of agricultural enterprises. The agrochemical analysis of digestate as an organic fertilizer has been studied and it has been proposed to use it for the development of organic agricultural production.

Keywords: energy independence; agro-industrial complex; biogas; digestate; biofuels; humus; ecological safety; waste.

References

1. The State Statistics Service of Ukraine (2020), "Statistical information", available at: http://www.ukrstat.gov.ua/ (Accessed 20 July 2020).
2. The official website of the United National Climate Change (2020), "GHG total without LULUCF", available at: https://di.unfccc.int/time_series (Accessed 20 July 2020).
3. The official website of the United Nations Economic Commission for Europe (2020), available at: https://w3.unece.org/PXWeb/ru/Table?IndicatorCode=6 (Accessed 20 July 2020).
4. The official website of the The Food and Agriculture Organization (2020), available at: http://www.fao.org/3/ca7464uk/CA7464UK.pdf (Accessed 19 July 2020).
5. Honcharuk, I. (2020), "Use of Wastes of the Livestock Industry as a Possibility for Increasing the Efficiency of AIC and Eeplenishing the energy Balance", Visegrad Journal on Bioeconomy and Sustainable Development, vol. 9 (1), pp. 9—14. DOI: 10.2478/vjbsd-2020-0002
6. Kaletnik, G. Honcharuk, I. and Okhota Yu. (2020), "The Waste-Free Production Development for the Energy Autonomy Formation of Ukrainian Agricultural Enterprises", Journal of Environmental Management and Tourism, vol. XI, no. 3 (43), pp. 513—522. DOI: 10.14505/jemt.v11.3(43).02
7. Palamarchuk, V. Honcharuk, I. Honcharuk, T. and Telekalo, N. (2018), "Effect of the Elements of Corn Cultivation Technology on Bioethanol Production under Conditions of the Right-bank Forest-steppe of Ukraine", Ukrainian Journal of Ecology, vol. 8 (3), pp. 47—53.
8. Honcharuk, I.V. (2020), "Experience of formation of energy autonomy of rural areas: assessment of the role of cooperatives", Ekonomika, finansi, menedzhment: aktualni pitannya nauki i praktiki, vol. 1, pp. 23—40. DOI: 10.37128/2411-4413-2020-1-2
9. Kaletnik, G.M. (2018), "Diversification of biofuel production development — the basis for ensuring food, energy, economic and environmental security of Ukraine", Visnik agrarnoyi nauki, vol. 11, pp. 169—176. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201811-21
10. Shkarivska, L.I. Davidyuk, G.V. Klimenko, I.I. and Dovbash, N.I. (2020), "Use of waste biogas plants for fertilization of crops", Agroekologichnij zhurnal, vol. 1, pp. 75—82. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2020.201275
11. Polishchuk, V.M. (2019), "The concept of rural development with the introduction of integrated environmentally friendly technologies for the production and use of biofuels", Tekhnika i enerhetyka, vol. 2, pp. 39—47. DOI: 10.31548/machenergy.2019.02.039-047
12. Cabinet of Ministers of Ukraine (2017), "Strategy for improving the management mechanism in the field of use and protection of state-owned agricultural lands and their disposal", available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/413-2017-%D0%BF#n12 (Accessed 15 July 2020).
13. Ministry of Energy and Environmental Protection of Ukraine (2020), "Draft National Inventory of Anthropogenic Emissions from Sources and Absorption by Greenhouse Gas Absorbers in Ukraine for 1990-2018", available at: https://menr.gov.ua/files/docs/Zmina_klimaty/2020/Ukraine_NIR_2020%20draft.pdf (Accessed 19 July 2020).
14. Cabinet of Ministers of Ukraine (2014), Order "On approval of the Concept of combating land degradation and desertification", available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1024-2014-%D1%80#n8 (Accessed 10 July 2020).
15. Ministry of agrarian policy and food of Ukraine (2013), "National report on the state of soil fertility in Ukraine", available at: http://www.iogu.gov.ua/wp-content/uploads/2013/07/stan_gruntiv.pdf (Accessed 17 July 2020).
16. Ministry of Environmental Protection and Natural Resources of Ukraine (2020), available at: https://menr.gov.ua/news/34928.html (Accessed 10 July 2020).
17. State Agency for Energy Efficiency and Energy Saving of Ukraine (2020), available at: http://saee.gov.ua (Accessed 15 July 2020).
18. Selde, H. Beier, C. Kedia, G. and Henrik Lystad, H. (2018), "Digestate as Fertilizer", Fachverband Biogas e.V, Germany, available at: https://issuu.com/fachverband.biogas/docs/digestate_as_fertilizer (Accessed 20 July 2020).
19. Adamenko, T. Oharenko, Yu. and Malov O. (2019), "Climate change and agriculture in Ukraine: what should farmers know?", available at: https://menr.gov.ua/files/docs/Zmina_klimaty/2020/%D0%97%D0%BC%D1%96%D0%BD%D0%B0%20%D0%BA%D0%BB%D1%96%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%83%20%D1%82%D0%B0%20%D1%81%D1%96%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%B5%20%D0%B3%D0%BE%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%B0%D1%80%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%20%D0%B2%20%D0%A3%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%97%D0%BD%D1%96.pdf (Accessed 20 July 2020).
20. Kaletnik, G. Honcharuk, I. Yemchyk, T. and Okhota, Yu. (2020), "The World Experience in the Regulation of the Land Circulation", European Journal of Sustainable Development, vol. 9 (2), pp. 557—568. DOI: 10.14207/ejsd.2020.v9n2p557

№ 15 2020, стор. 18 - 29

Дата публікації: 2020-08-18

Кількість переглядів: 144

Відомості про авторів

І. В. Гончарук

к. е. н., доцент, доцент кафедри економіки, проректор з наукової та інноваційної діяльності, Вінницький національний аграрний університет

I. Honcharuk

PhD in Economics, Associate Professor, Department of Economics, Vice-Rector for Scientific and Innovative Activities, Vinnytsia National Agrarian University

ORCID:

0000-0002-1599-5720

Як цитувати статтю

Гончарук І. В. Виробництво біогазу в аграрному секторі — шлях до підвищення енергетичної незалежності та родючості грунтів. Агросвіт. 2020. № 15. С. 18–29. DOI: 10.32702/2306-6792.2020.15.18

Honcharuk, I. (2020), “Biogas production in the agricultural sector — the way to increase energy independence and soil fertility”, Agrosvit, vol. 15, pp. 18–29. DOI: 10.32702/2306-6792.2020.15.18

Creative Commons License

Стаття розповсюджується за ліцензією
Creative Commons Attribution 4.0 Міжнародна.