Техніка та енергетика

Біогазова та біометанова промисловість України як основа енергетичної незалежності країни

Юлія Малогулко, Олена Сікорська, Наталя Остра, Віра Тептя
Завантажити статтю
Анотація

Метою дослідження було провести оцінку потенціалу біометанової промисловості України, аналіз технологій виробництва та очищення біогазу, економічних та нормативно-правових аспектів, а також можливостей інтеграції у ринок ЄС. Дослідження підтвердило, що Україна має ресурсний потенціал для виробництва понад 10 млрд м3 біометану на рік завдяки використанню відходів агропромисловості, тваринництва, харчової промисловості та побутових органічних залишків. Проаналізовано технологічні процеси виробництва, включаючи анаеробне зброджування, очищення та збагачення біогазу, а також ефективність методів очищення, таких як мембранна сепарація, адсорбція при змінному тиску та кріогенна дистиляція. Досліджено нормативно-правову базу України щодо біометану та її гармонізацію зі стандартами ЄС. Прийняття Закону № 1820-IX та ДСТУ EN 16723-1:2023 спрощує сертифікацію, однак потребує подальшого удосконалення для повної відповідності європейським вимогам. Порівняльний аналіз витрат на виробництво біометану в Україні та ЄС показав конкурентоспроможність української продукції через нижчу вартість сировини, проте обмежену доступність фінансових стимулів. Виявлено ключові інвестиційні бар’єри, серед яких нестача державних субсидій, відсутність гарантованих тарифів та складність сертифікації. Результати дослідження підтверджують, що біометан сприяє скороченню викидів вуглекислого газу (CO2) на 85% порівняно з природним газом та відіграє ключову роль у циркулярній економіці. Проаналізовано реальні показники виробництва біометану в Україні за 2019-2024 роки, що демонструють поступове зростання, але значне відставання від країн ЄС. Оцінено перспективи експорту українського біометану до ЄС, конкурентне середовище, логістичні виклики, необхідність модернізації газотранспортної системи та гармонізації стандартів. Практичне значення проведеного дослідження полягає у наданні комплексної аналітичної бази для формування ефективної державної політики у сфері розвитку біометанової промисловості України

Ключові слова

відновлювана енергетика, декарбонізація, газифікація біомаси, циркулярна економіка, енергетична стабільність

ЦИТУВАТИ
Malogulko, Ju., Sikorska, O., Ostra, N., & Teptia, V. (2025). Ukrainian biogas and biomethane industry as the basis for national energy independence. Machinery & Energetics, 16(1), 157-172. https://doi.org/10.31548/machinery/1.2025.157
Використані джерела

[1] Ahamer, G. (2021). Major obstacles for implementing renewable energies in Ukraine. International Journal of Global Energy Issues, 43(5-6), 664-691. doi: 10.1504/IJGEI.2021.118935.

[2] Andreitsev, V., Moroz, V., Shuvar, A., Pugachov, V., & Sliusarchuk, O. (2024). Exploring opportunities for renewable energy adoption in business operations: Enhancing emission reduction and climate resilience. Multidisciplinary Reviews, 7(Special Issue), article number e2024spe002. doi: 10.31893/multirev.2024spe002.

[3] Belinska, S., Bielik, P., Adamičková, I., Husárová, P., Onyshko, S., & Belinska, Y. (2024). Assessment of environmental and economic-financial feasibility of biogas plants for agricultural waste treatment. Sustainability, 16(7), article number 2740. doi: 10.3390/su16072740.

[4] Bioenergy in 2024: A global report is now available at SAF. (2024). Retrieved from https://uabio.org/materials/17002/.

[5] Bogomaz, M.V., & Epik, O.V. (2024). Analytical reports of the EBRD project “Support to the Government of Ukraine on Strategy”. Retrieved from https://wwfeu.awsassets.panda.org/downloads/analysis-of-the-forest-and-wood-biomass-market-in-ukraine.pdf.

[6] Brémond, U., Bertrandias, A., Steyer, J.P., Bernet, N., & Carrere, H. (2021). A vision of European biogas sector development towards 2030: Trends and challenges. Journal of Cleaner Production, 287, article number 125065. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.125065.

[7] Cahill, B., & Palti-Guzman, L. (2023). The role of Gas in Ukraine’s energy future. Retrieved from https://www.csis.org/analysis/role-gas-ukraines-energy-future.

[8] Chernysh, Y., Ablieieva, I., Chubur, V., Skvortsova, P., & Roubik, H. (2022). Biopotential of agricultural waste: Production of biofertilizers and biofuels. In Proceedings of 22nd international multidisciplinary scientific GeoConference (pp. 39-47). Vienna: STEF92 Technology. doi: 10.5593/sgem2022V/4.2/s18.05.

[9] Cierpiał-Wolan, M., Wierzbiński, B., & Twaróg, D. (2021). The use of the local and regional potential in building energy independence – Polish and Ukraine case study. Energies, 14(19), article number 6118. doi: 10.3390/en14196118.

[10] Danylyshyn, V., & Koval, M. (2023). Analysis of biogas production and prospects for the development of biogas technologies in Ukraine. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 27(3), 90-102. doi: 10.56407/bs.agrarian/3.2023.90.

[11] de Souza Moraes, B., et al. (2022). Biogas production: Technologies and applications. In F.I. Gómez Castro & C. Gutiérrez-Antonio (Eds.), Biofuels and biorefining (pp. 215-282). London: Elsevier. doi: 10.1016/B978-0-12-824116-5.00009-X.

[12] Directive of the European Parliament and of the Council No. 2018/2001 “On the Promotion of the Use of Energy from Renewable Sources”. (2018, December). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/UK/TXT/?uri=CELEX:32018L2001.

[13] Dymchuk, A., Shcherbatiuk, N., Pustova, N., Ponko, L., & Yamborak, R. (2025). Bioconversion of livestock by-products into biogas: Experimental study of optimal fermentation conditions. Scientific Horizons, 28(3), 80-89. doi: 10.48077/scihor3.2025.80.

[14] Esonye, C., Esonye, C.O., Agha, E.O., Ume, C.S., Njemanze, C.V., Eyisi, C.E., & Adepoju, T.F. (2023). The 2022 Russia invasion on Ukraine: The biofuel energy security challenge on Ukraine and some related countries. Heliyon, 9(11), article number e21483. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e21483.

[15] European Commission. (2025). REPowerEU: A plan to rapidly reduce dependence on Russian fossil fuels and rapidly advance the “green transition”. Retrieved from https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/uk/ip_22_3131.

[16] Farghali, M., Osman, A.I., Umetsu, K., & Rooney, D.W. (2022). Integration of biogas systems into a carbon zero and hydrogen economy: A review. Environmental Chemistry Letters, 20(5), 2853-2927. doi: 10.1007/s10311-022-01468-z.

[17] Furdas, Y., Zhelykh, V., Ulewicz, M., Shepitchak, V., & Adamski, M. (2024). Maintenance of thermal regime in a biogas plant used for energy supply of modular buildings. In Z. Blikharskyy & V. Zhelykh (Eds.), International scientific conference EcoComfort and current issues of civil engineering (pp. 133-146). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-67576-8_12.

[18] Geletukha, G., & Matveev, Y. (2021). Prospects of biomethane production in Ukraine. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 43(3), 65-70. doi: 10.31472/ttpe.3.2021.8.

[19] Geletukha, G., Kucheruk, P., & Matveiev, Yu. (2022). Prospects for the production of biomethane in Ukraine. Retrieved from https://uabio.org/wp-content/uploads/2022/09/UA-Position-paper-UABIO-29.pdf.

[20] Golub, G., Kukharets, S., Tsyvenkova, N., Yarosh, Y., & Chuba, V. (2018). Experimental study into the influence of straw content in fuel on parameters of generator gas. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(8-95), 76-86. doi: 10.15587/1729-4061.2018.142159.

[21] Gustafsson, M., et al. (2024). A perspective on the state of the biogas industry from selected member countries. Retrieved from https://task37.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/sites/32/2024/10/IEA_Bioenergy_T37_CountryReportSummary_2024.pdf.

[22] Kucher, O., Hutsol, T., Glowacki, S., Andreitseva, I., Dibrova, A., Muzychenko, A., Szeląg-Sikora, A., Szparaga, A., & Kocira, S. (2022). Energy potential of biogas production in Ukraine. Energies, 15(5), article number 1710. doi: 10.3390/en15051710.

[23] Kucher, O., Yermakov, S., Andreitseva, I., Plotnichenko, S., & Kozak, O. (2024). Methodological aspects of bioeconomy development strategy formation in Ukraine (example of renewable energy sources). In Proceedings of the 23rd international scientific conference “Engineering for rural development” (pp. 850-857). Jelgava: Latvia University of Life Sciences and Technologies. doi: 10.22616/ERDev.2024.23.TF167.

[24] Law of Ukraine No. 1820-IX “On Amendments to Certain Laws of Ukraine on the Development of Biomethane Production”. (2021, October). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1820-IX.

[25] Law of Ukraine No. 2320-IX “On Waste Management”. (2022, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2320-20#Text.

[26] Li, M., Pysmenna, U., Petrovets, S., Sotnyk, I., & Kurbatova, T. (2024). Managing the development of decentralized energy systems with photovoltaic and biogas household prosumers. Energy Reports, 12, 4466-4474. doi: 10.1016/j.egyr.2024.10.011.

[27] Lisovyk, V., Shevchenko, O., & Shovkaliuk, M. (2024). Increasing the capacity of communities in recovery projects through energy efficiency training. Technologies and Engineering, 25(5), 57-70. doi: 10.30857/2786-5371.2024.5.6.

[28] Mignogna, D., Ceci, P., Cafaro, C., Corazzi, G., & Avino, P. (2023). Production of biogas and biomethane as renewable energy sources: A review. Applied Sciences, 13(18), article number 10219. doi: 10.3390/app131810219.

[29] Ministry of Agrarian Policy and Food of Ukraine. (2023). Development of bioenergy in Ukraine: Barriers and prospects. Retrieved from https://www.kmu.gov.ua/news/rozvytok-bioenerhetyky-v-ukraini-bariery-ta-perspektyvy.

[30] Okhota, Yu. (2023). Biomethane production in the world and in Ukraine: Current status, technology and development prospects. Economy and Society, 56. doi: 10.32782/2524-0072/2023-56-156.

[31] Pryshliak, N., & Bilokinna, I. (2023). New knowledge about the efficiency of using individual biogas digestors for the processing of household waste. Economy and Society, 54. doi: 10.32782/2524-0072/2023-54-43.

[32] Regulation of the European Parliament and of the Council No. 2019/942 “Establishing a European Union Agency for the Cooperation of Energy Regulators”. (2019, June). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/UK/TXT/?uri=CELEX:32019R0942.

[33] Reznik, N.P., Havryliuk, Y.G., Yakymovska, A.V., Predun, K.M., Leszczynski, V.P., & Shpakov, A.V. (2024). Strategic priorities for the safe development of bioenergy in Ukraine: Barriers and prospects. In R. El Khoury & N. Nasrallah (Eds.), Intelligent systems, business, and innovation research (pp. 837-846). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-36895-0_71.

[34] Sesini, M., Cretì, A., & Massol, O. (2024). Unlocking European biogas and biomethane: Policy insights from comparative analysis. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 199, article number 114521. doi: 10.1016/j.rser.2024.114521.

[35] Shahini, E., Fedorchuk, M., Hruban, V., Fedorchuk, V., & Sadovoy, O. (2024). Renewable energy opportunities in Ukraine in the context of blackouts. International Journal of Environmental Studies, 81(1), 125-133. doi: 10.1080/00207233.2024.2320021.

[36] Sher, F., Smječanin, N., Hrnjić, H., Karadža, A., Omanović, R., Šehović, E., & Sulejmanović, J. (2024). Emerging technologies for biogas production: A critical review on recent progress, challenges and perspectives. Process Safety and Environmental Protection, 188, 834-859. doi: 10.1016/j.psep.2024.05.138.

[37] State Standard of Ukraine No. 16723-1:2023. (2023). Natural gas and biomethane for use in transport and biomethane for injection into the natural gas network. Part 1: Technical characteristics of biomethane for injection into the natural gas network. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=102506.

[38] Trypolska, G. (2023a). Low carbon transformation of energy, transport, industry, and agriculture companies in Ukraine. International Journal of Foresight and Innovation Policy, 16(2-4), 203-219. doi: 10.1504/IJFIP.2023.136739.

[39] Trypolska, G. (2023b). Policies to stimulate the output and employment effects of bioenergy resources in Poland and Ukraine. Polityka Energetyczna, 26(4), 99-128. doi: 10.33223/epj/169744.

[40] Zablodskiy, M., Shvorov, S., Pasichnyk, N., Opryshko, O., Trokhaniak, V., & Spodyniuk, N. (2024). A methodical approach to the grounding of the raw material base for biogas plants. Pollack Periodica. doi: 10.1556/606.2024.01147.

[41] Zamula, I., Nazarenko, T., & Seletska, D. (2024). Assessment of the development of the biomethane market in Ukraine during and after martial law: Environmental and customs approaches. Public Policy and Accounting, 2(10), 9-17. doi: 10.26642/ppa-2024-2(10)-9-17.

[41] Zupančič, M., Možic, V., Može, M., Cimerman, F., & Golobič, I. (2022). Current status and review of waste-to-biogas conversion for selected European countries and worldwide. Sustainability, 14(3), article number 1823. doi: 10.3390/su14031823.