DOI: 10.32702/2306-6792.2021.1-2.33
УДК: 620.952
Н. В. Пришляк
ПОТЕНЦІЙНІ МОЖЛИВОСТІ ВИРОЩУВАННЯ БІОЕНЕРГЕТИЧНОЇ СИРОВИНИ НА ВИРОБНИЦТВО ТВЕРДОГО БІОПАЛИВА
Анотація
У статті наведено характеристику енергетичних культур. Проаналізовано структуру площ під енергетичними культурами в Україні. Визначено потенціал енергетичних насаджень в Україні. Проаналізовано критерії сталості біопалива згідно з Директивою 2009/28/EG. Здійснено порівняльну характеристику енергетичних рослин для виробництва твердого біопалива. Проаналізовано особливості вирощування біоенергетичних культур, зокрема верби, тополі, міскантусу і світчграсу. Побудовано блок схему фаз проходження біомаси, що обумовлюють її якість як сировини для виробництва біопалива. Означено технологію виробництва твердого біопалива. Здійснено SWOT-аналіз використання енергетичної сировини на виробництво біопалива. Визначено можливі напрями використання енергетичних культур. Сформовано комплексну логістичну модель виробництва, переробки та використання біомаси з біоенергетичних культур. Запропоновано заходи щодо розвитку ринку твердого біопалива з біоенергетичної сировини в Україні.
Ключові слова: біопалива; біоенергетика; сировина; тверде біопаливо; енергетичні культури.
Література
1. Moser L.E., Vogel K.P. Switchgrass, Big Bluestem, and Indiangrass. An introduction to grassland agriculture. 1995. V. 1. P. 409—420.
2. Блюм Я.Б., Гелетуха Г.Г., Григорюк І.П. та ін. Новітні технології біоенергоконверсії. К: "Аграр Медіа Груп". 2010. 326 с.
3. Бузовський Є.А., Витвицька О.Д., Скрипниченко В.А. Нетрадиційні джерела енергії — вимоги часу. Науковий вісник Національного аграрного університету України. 2008. Вип. 119. С. 289—294.
4. Віленчук О. Економічні проблеми природокористування. Економіка України. 2009. № 3. С. 80—87.
5. Ганженко О.М. Особливості вирощування та використання енергетичних культур. Презентація. URL: https://saee.gov.ua/uk/news/1751
6. Гументик М.Я. Перспективи вирощування багаторічних злакових культур для виробництва біопалива. Цукрові буряки. 2010. № 4. C. 21—22.
7. Дековець В.О., Кулик М.І. Екологічні особливості та агрозаходи вирощування біомаси міскантусу гігантського для забезпечення енергоефективності сільських територій: колективна монографія; за ред. Т.О. Чайки, І.О. Яснолоб, О.О. Горба. Полтава: Видавництво ПП "Астрая". 2020. С. 102—114.
8. Курило В.Л., Ганженко О.М., Гументик М.Я., та ін. Методичні рекомендації з технології вирощування і переробляння міскантусу гігантського. К.: ТОВ "ЦП "Компринт". 2016. 40 с.
9. Курило В.Л., Рахметов Д.Б., Кулик М.І. Біологічні особливості та потенціал урожайності енергетичних культур родини тонконогових в умовах України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. Вип. 1 (88), 2018. С. 11—17.
10. Марченко В. Енергетичні культури в Україні. Agroexpert. 2012. № 9. С. 114—117.
11. Осадчук В.Д., Гунчак Т.І., Сандуляк Т.М. Особливості вирощування світчграсу як енергетичної культури в умовах Буковини. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2017. № 61. С. 102—112.
12. Офіційний сайт Державної служби статистики України. URL: http://www.ukrstat.gov.ua/
13. Пришляк Н.В., Волошина Я.В. Енергетична верба-перспективна альтернативна культура для отримання біопалива. Біоенергетика. 2014. № 1. С. 14—14.
14. Роїк М.В., Гонтаренко С.М., Лашук С.О. Сучасний стан розвитку селекції та реєстрації представників роду Miscanthus в Україні та світі. Наукові праці інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. 2014. Вип. 21. С. 249—254. Реєстр сортів рослин України. URL: http://service.ukragroexpert.com.ua/index.php
15. Хіврич О.Б., Квака В.М., Каськів В.В., Мамайсур В.В., Макаренко А.С. Енергетичні рослини як альтернатива традиційним видам палива. Агробіологія. 2011. Вип. 6. С. 153—157.
16. Чайка Т.О., Яснолоб І.О. Еколого-соціо-економічні переваги вирощування енергетичних культур. Економіка АПК. 2017. № 12. С. 28—34.
17. Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32009L0028
18. Elbersen H. W. Switchgrass variety choice in Europe Aspects of Applied Biology. 2001. V. 65. P. 21—28.
19. Official website of the Eurostat. URL: https://ec.europa.eu/eurostat/data/database
20. Kaletnik H., Pryshliak V., Pryshliak N. Public Policy and Biofuels: Energy, Environment and Food Trilemma. Journal of Environmental Management & Tourism. 2019. Т. 10. № 2 (24). С. 479—487.
21. Kalinichenko А., Kalinichenko О., Kulyk М. Assessment of available potential of agro-biomass and energy crops phytomass for biofuel production in Ukraine: Odnawialne zrydla energii: teoria i praktyka. Monograph / pod red. I. Pietkun-Greber, P. Ratusznego, Uniwersytet Opolski: Opole, Kijow. 2017.ІІ: 163—179.
22. Kulyk M., Galytska M., Samoylik M., Zhornyk I. Phytoremediation aspects of energy crops use in Ukraine. Agrology. 2019. 2 (1). P. 65—73. https://doi.org/10.32819/2617-6106.2018.14020
23. Kulyk M., Kalynychenko V., Pryshliak N., Pryshliak, V. Efficiency of Using Biomass from Energy Crops for Sustainable Bioenergy Development. Journal of Environmental Management and Tourism. 2020. Vol. XI, Fall, 5 (45). P. 1040—1053. DOI:10.14505/jemt.v11.5(45).02
24. Kulyk M., Rakhmetov D., Rozhko I., Siplyva N. Source material of millet of Panicum virgatum L. on a complex of economically valuable features in the conditions of the central forest-steppe of UkraineSorting and Protection of Plant Variety Rights. 2019. 15, 4. P. 354—364.
25. Zulauf C., Prutska O., Kirieieva E. and N. Pryshliak. Assessment of the potential for a biofuels industry in Ukraine. Problems and Perspectives in Management. 2018. 16(4): 83—90. DOI: http://dx.doi.org/10.21511/ppm.16(4).2018.08
N. Pryshliak
POTENTIAL POSSIBILITIES OF GROWING BIOENERGY CROPS FOR THE PRODUCTION OF SOLID BIOFUELS
Summary
Rising energy prices and the degradation of the ecological situation of the environment as a result of the growing consumption of fossil fuels are prompting humanity to use biomass for energy needs. The main industry producing biomass is the agricultural sector. Together with the phasing out of food crops for biofuel production, plant biomass energy has become one of the most dynamic aspects of the modern global energy market, with leading governments seeking to adopt existing renewable energy policies and regulations to stimulate non-food biomass production. Of all renewable energy sources, it is expected that the largest contribution, especially in the short and medium term, will come from biomass. Fuels derived from energy crops are not only potentially renewable, but are also reasonably similar in origin to fossil fuels (which also originate from biomass) to provide direct substitution. Bioenergy crops are easy to store, transport, affordable, and can be converted to a wide range of energy sources using existing and new conversion technologies, and thus could be a powerful alternative to traditional fuels in the twenty-first century. Characteristics of energy crops were given in the article. The structure of areas under energy crops in Ukraine was analyzed. The potential of energy plantations in Ukraine was determined. The sustainability criteria for biofuels under Directive 2009/28 / EG was analyzed. Comparative characterization of energy plants for the production of solid biofuels was carried out. Peculiarities of growing bioenergy crops, in particular willow, poplar, miscanthus and switchgrass, were analyzed. The block diagram of the phases of biomass, which determine its quality as a raw material for biofuel production was formed. The technology of solid biofuel production was analyzed. SWOT-analysis of the use of energy raw materials for biofuel production was carried out. Possible uses of energy crops were identified. A comprehensive logistics model for the production, processing and use of biomass from bioenergy crops was formed. Measures to develop the market for solid biofuels from bioenergy feedstock in Ukraine were proposed.
Keywords: iofuels; bioenergy; feedstock; solid biofuels; energy crops.
References
1. Moser, L.E. and Vogel, K.P. (1995), "Switchgrass, Big Bluestem, and Indiangrass", An introduction to grassland agriculture, vol. 1, pp. 409—420.
2. Blum, Ya.B. Geletukha, G.G. and Grigoryuk, I.P. (2010), Novitni tekhnolohii bioenerhokonversii [New technologies of bioenergy conversion], К: "Agrar Media Group", 326 p.
3. Buzovsky, E.A. Vytvytska, O.D. and Skrypnychenko, V.A. (2008), "Unconventional energy sources - the requirements of the time", Naukovyj visnyk Natsional'noho ahrarnoho universytetu Ukrainy, vol. 119, pp. 289—294.
4. Vilenchuk, O. (2009), "Economic problems of nature management", Ekonomika Ukrainy, vol. 3, pp. 80—87.
5. Ganzhenko, O.M. (2017), "Features of cultivation and use of energy crops. Presentation", available at: https://saee.gov.ua/uk/news/1751 (Accessed 1 December 2020).
6. Gumentik, M.Ya. (2010), "Prospects for growing perennial cereals for biofuel production", Tsukrovi buriaky, vol. 4, pp. 21-22.
7. Dekovets V, Kulyk M. (2020), Ekolohichni osoblyvosti ta ahrozakhody vyroschuvannia biomasy miskantusu hihants'koho dlia zabezpechennia enerhoefektyvnosti sil's'kykh terytorij [Ecological features and agro-measures of biomass cultivation of giant miscanthus to ensure energy efficiency of rural areas], Vydavnytstvo PP "Astraia", Poltava, Ukraine.
8. Kurilo, V.L. Ganzhenko, O.M. and Gumentyk, M.Ya. (2016), Metodychni rekomendatsii z tekhnolohii vyroschuvannia i pererobliannia miskantusu hihants'koho [Methodical recommendations on the technology of growing and processing giant miscanthus], TOV "TsP "Komprynt", Kyiv, Ukraine.
9. Kurilo, V.L. Rakhmetov, D.B. and Kulyk, M.I. (2018), "Biological features and yield potential of energy crops of the thin-legged family in the conditions of Ukraine", Visnyk Poltavs'koi derzhavnoi ahrarnoi akademii, vol. 1 (88), pp. 11—17.
10. Marchenko, V. (2012), "Energy crops in Ukraine", Agroexpert, vol. 9, pp. 114—117.
11. Osadchuk, V.D. Gunchak, T.I. and Sandulyak, T.M. (2017), "Features of growing switchgrass as an energy crop in the conditions of Bukovina", Foothill and mountain agriculture and animal husbandry, vol. 61, pp. 102—112.
12. Official website of the State Statistics Service of Ukraine (2020), available at: http://www.ukrstat.gov.ua/ (Accessed 8 December 2020).
13. Pryshliak, N.V. and Voloshina, Ya.V. (2014), "Energy willow is a promising alternative crop for biofuels", Bioenerhetyka, vol. 1, pp. 14—14.
14. Roik, M.V. Gontarenko, S.M. and Lashuk, S.O. (2014), "The current state of development of selection and registration of representatives of the genus Miscanthus in Ukraine and the world", Naukovi pratsi instytutu bioenerhetychnykh kul'tur i tsukrovykh buriakiv, vol. 21, pp. 249—254.
15. Khivrych, O.B. Kvaka, V.M. Kaskiv, V.V. Mamaisur, V.V. and Makarenko, A.S. (2011), "Energy plants as an alternative to traditional fuels", Ahrobiolohiia, vol. 6, pp. 153—157.
16. Chaika, T.O. and Yasnolob, I.O. (2017), "Ecological, socio-economic advantages of growing e.nergy crops", Ekonomika APK, vol. 12, pp. 28—34.
17. European Parliament and of the Council (2009), "Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources", available at: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32009L0028 (Accessed 20 December 2020).
18. Elbersen, H.W. (2001), "Switchgrass variety choice", Europe Aspects of Applied Biology, Vol. 65, pp. 21—28.
19. Official website of the Eurostat (2020), available at: https://ec.europa.eu/eurostat/data/database (Accessed 18 December 2020).
20. Kaletnik, H. Pryshliak, V. and Pryshliak, N. (2019), "Public Policy and Biofuels: Energy, Environment and Food Trilemma", Journal of Environmental Management & Tourism, vol. 10, issue 2 (24), pp. 479—487.
21. Kalinichenko, А. Kalinichenko, О. and Kulyk, М. (2017), "Assessment of available potential of agro-biomass and energy crops phytomass for biofuel production in Ukraine", Odnawialne zrydla energii: teoria i praktyka. Monograph, Uniwersytet Opolski, Opole, Poland, pp. 163—179.
22. Kulyk, M. Galytska, M. Samoylik, M. and Zhornyk, I. (2019), "Phytoremediation aspects of energy crops use in Ukraine", Agrology, vol. 2 (1), pp. 65—73. https://doi.org/10.32819/2617-6106.2018.14020.
23. Kulyk, M. Kalynychenko, V. Pryshliak, N. and Pryshliak, V. (2020), "Efficiency of Using Biomass from Energy Crops for Sustainable Bioenergy Development", Journal of Environmental Management and Tourism, Vol. XI, no. 5(45), pp.: 1040—1053. DOI:10.14505/jemt.v11.5(45).02
24. Kulyk, M. Rakhmetov, D. Rozhko, I. and Siplyva, N. (2019), "Source material of millet of Panicum virgatum L. on a complex of economically valuable features in the conditions of the central forest-steppe of Ukraine", Sorting and Protection of Plant Variety Rights, vol. 15, no. 4, pp. 354—364.
25. Zulauf, C. Prutska, O. Kirieieva, E. and Pryshliak, N. (2018), "Assessment of the potential for a biofuels industry in Ukraine", Problems and Perspectives in Management, vol. 16 (4), pp. 83—90. DOI: http://dx.doi.org/10.21511/ppm.16(4).2018.08.
№ 1-2 2021, стор. 33 - 45
Дата публікації: 2021-01-29
Кількість переглядів: 740
