BIOMETHANE PRODUCTION IN THE WORLD AND IN UKRAINE: CURRENT STATUS, TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT PROSPECTS
Abstract
The article examines the current state, technologies and prospects for the development of biomethane production in the world and in Ukraine. The energy dependence of Ukraine was analyzed in terms of the volumes of consumed and extracted natural gas (NG) over the past 20 years, where the volume of consumed NG remains larger. Based on this, the need for biomethane production as an alternative to natural gas is substantiated. A comparative characterization of the state of biomethane production in the world and in Ukraine was carried out, highlighting examples of successfully functioning European plants and Ukrainian plants that have started production. One of the examples of successful domestic producers of biomethane is the agricultural company "Hals Agro" in the Chernihiv region, where in 2023 the biomethane module at the biogas plant was put into operation and connected to the distribution networks of the region. The most effective raw material base, which serves as agrobiomass, and technologies for the production of biomethane are separately indicated. Schematic solutions regarding the organization of production and consumption of biomethane are offered in the form of three basic options, in particular: the first option involves the production of biomethane using the raw materials of one enterprise; the second option is more flexible and provides for the supply of raw materials for biogas production from various sources and the third option, which provides for the supply of raw biogas from separately located biogas plants in a certain limited radius to a centralized biogas enrichment station. Examining the legal framework, it was found that, in addition to the main legislative acts of previous years, an equally important state standard was adopted regarding the injection of biomethane into gas distribution and main networks – DSTU EN 16723-1:2023 "Natural gas and biomethane in transport and biomethane for injecting natural gas into the network" in 2023. The article also draws attention to the mechanism of state support in this sector of production. Taking into account the prospects of development, forecast indicators of biomethane production until 2050 in the world and Ukraine are determined and ways of development of domestic production are proposed.
References
Вперше в Україні біогазовий завод вироблятиме біометан, який передаватиме до газорозподільної мережі. Офіційний вебпортал Верховної Ради України. URL: https://www.rada.gov.ua/news/news_kom/235404.html (дата звернення: 15.11.2023).
В Україні назвали найбільших виробників біогазу. News Агро-Центр. URL: https://news.agro-center.com.ua/eco-farming/v-ukraini-nazvali-najbilshih-virobnikiv-biogazu.html (дата звернення: 5.11.2023).
В Україні прийняли державний стандарт для біометану. Чиста енергія. Регіональна Газова Компанія. URL: https://rgc.ua/ua/news/chista-energija/id/v-ukrajini-prijnjali-derzhavnij-standart-dlja-biom-42391 (дата звернення: 20.11.2023).
Гелетуха Г.Г., Желєзна Т.А., Драгнєв С.В., Гайдай О.І. Десять кроків України для відмови від російського природного газу: аналітична записка UABIO № 28. Київ, 2022. 47 с. URL: https://uabio.org/wp-content/uploads/2022/04/10-krokiv-Ukrayiny-dlya-vidmovy-vid-PG_UKR.pdf (дата звернення: 12.11.2023).
Гелетуха Г.Г., Кучерук П.П., Матвєєв Ю.Б. Перспективи виробництва біометану в Україні: аналітична записка UABIO № 29. Київ, 2022. 60 с. URL: https://uabio.org/wp-content/uploads/2022/09/UA-Position-paper-UABIO-29.pdf (дата звернення: 12.11.2023).
Гончарук І.В., Вовк В.Ю. Виробництво біометану з агробіомаси в Україні: проблеми та перспективи. Подільський вісник: сільське господарство, техніка, економіка. Економічні науки. 2022. № 2 (37). С. 65-72. DOI: https://doi.org/10.37406/2706-9052-2022-2-10.
Досвід УТК у впровадженні проєктів з виробництва біоетанолу, біогазу і біометану. Українська технологічна компанія. URL: https://uabio.org/wp-content/uploads/2023/10/Lukashevych_Seminar-USAID_03-10-2023.pdf (дата звернення: 15.11.2023).
Калетнік Г.М., Токарчук Д.М. Ефективність вирощування енергетичних культур та їх переробки на біопаливо в контексті забезпечення енергетичної автономії аграрних підприємств. Економіка, фінанси, менеджмент: актуальні питання науки і практики. 2021. № 1. С. 7-25. DOI: 10.37128/2411-4413-2021-1-1.
Купчук І.М., Гонтарук Я.В., Присяжнюк Ю.С. Перспективи підвищення рівня енергетичної автономії переробних підприємств АПК України за рахунок виробництва біогазу. Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2022. № 3 (118). С. 59-73. DOI: 10.37128/2520-6168-2022-3-8.
Найбільші біометанові заводи в Європі. Передові технології і досвід. UABIO. URL: https://uabio.org/materials/13496/ (дата звернення: 5.11.2023).
Про внесення змін до деяких законів України щодо розвитку виробництва біометану : Закон України від 21.10.2021 р. № 1820-IX. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1820-20#Text (дата звернення 17.11.2023).
Про затвердження Порядку функціонування реєстру біометану : Постанова Кабінету Міністрів України від 22.07.2022 р. № 823. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/823-2022-%D0%BF#Text (дата звернення: 17.11.2023).
Про управління відходами : Закон України від 20.06.2022 р. № 2320-IX. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2320-20#Text (дата звернення: 17.11.2023).
Скільки природного газу споживає та видобуває Україна. Економіка. Аналітичний портал «Слово і діло». URL: https://www.slovoidilo.ua/2023/09/27/infografika/ekonomika/skilky-pryrodnoho-hazu-spozhyvaye-ta-vydobuvaye-ukrayina (дата звернення: 10.11.2023).
Трипольська Г. Перспективи державної підтримки розвитку галузі біометану в Україні до 2040 року. Економіка і прогнозування. 2021. № 2.
С. 128-142. DOI: https://doi.org/10.15407/eip2021.02.128.
Pierro N., Giuliano A., Giocoli A., Barletta D., De Bari I. Process Design of the Biogas Upgrading to Biomethane Using Green Hydrogen. Chemical Engineering Transactions. 2023. № 100. P. 7-12. DOI: https://doi.org/10.3303/CET23100002.
Vpershe v Ukraini biohazovyi zavod vyrobliatyme biometan, yakyi peredavatyme do hazorozpodilnoi merezhi. Ofitsiinyi vebportal Verkhovnoi Rady Ukrainy [For the first time in Ukraine, the biogas plant will produce biomethane, which will be transferred to the gas distribution network. Official website of the Verkhovna Rada of Ukraine]. URL: https://www.rada.gov.ua/news/ news_kom/235404.html (accessed November 15, 2023).
V Ukraini nazvaly naibilshykh vyrobnykiv biohazu. News Ahro-Tsentr [The largest producers of biogas were named in Ukraine. News Agro Center]. URL: https://news.agro-center.com.ua/eco-farming/v-ukraini-nazvali-najbilshih-virobnikiv-biogazu.html (accessed November 5, 2023).
V Ukraini pryinialy derzhavnyi standart dlia biometanu. Chysta enerhiia. Rehionalna Hazova Kompaniia [Ukraine adopted a state standard for biomethane. Clean energy. Regional Gas Company]. URL: https://rgc.ua/ua/news/chista-energija/id/v-ukrajini-prijnjali-derzhavnij-standart-dlja-biom-42391 (accessed November 20, 2023).
Heletukha H.H., Zheliezna T.A., Drahniev S.V., Haidai O.I. (2022) Desiat krokiv Ukrainy dlia vidmovy vid rosiiskoho pryrodnoho hazu: analitychna zapyska UABIO № 28 [Ten steps of Ukraine to abandon Russian natural gas: analytical note of UABIO № 28]. Kyiv, p. 47. Available at: https://uabio.org/wp-content/uploads/2022/04/10-krokiv-Ukrayiny-dlya-vidmovy-vid-PG_UKR.pdf (accessed November 12, 2023) (in Ukrainian).
Heletukha H.H., Kucheruk P.P., Matvieiev Yu.B. (2022) Perspektyvy vyrobnytstva biometanu v Ukraini: analitychna zapyska UABIO № 29 [Prospects of biomethane production in Ukraine. analytical note of UABIO № 29]. Kyiv, p. 60. Available at: https://uabio.org/wp-content/uploads/2022/09/UA-Position-paper-UABIO-29.pdf (accessed November 12, 2023) (in Ukrainian).
Honcharuk I.V., Vovk V.Iu. (2022) Vyrobnytstvo biometanu z ahrobiomasy v Ukraini: problemy ta perspektyvy [Production of biomethane from agrobiomass in Ukraine: problems and prospects]. Podilskyi visnyk: silske hospodarstvo, tekhnika, ekonomika. Ekonomichni nauky – Podilian Bulletin: agriculture, engineering, economics. Economic sciences, vol. 2 (37), pp. 65-72. DOI: https://doi.org/10.37406/2706-9052-2022-2-10.
Dosvid UTK u vprovadzhenni proiektiv z vyrobnytstva bioetanolu, biohazu i biometanu. Ukrainska tekhnolohichna kompaniia [Experience of UTC in the implementation of projects for the production of bioethanol, biogas and biomethane. Ukrainian technology company]. URL: https://uabio.org/wp-content/uploads/2023/10/Lukashevych_Seminar-USAID_03-10-2023.pdf (accessed November 15, 2023).
Kaletnik H.M., Tokarchuk D.M. (2021) Efektyvnist vyroshchuvannia enerhetychnykh kultur ta yikh pererobky na biopalyvo v konteksti zabezpechennia enerhetychnoi avtonomii ahrarnykh pidpryiemstv [Effectiveness of growing energy crops and their processing into biofuel in the context of ensuring energy autonomy of agricultural enterprises]. Ekonomika, finansy, menedzhment: aktualni pytannia nauky i praktyky – Economy, finances, management: topical issues of science and practice, vol. 2, pp. 7-25. DOI: 10.37128/2411-4413-2021-1-1.
Kupchuk I.M., Hontaruk Ya.V., Prysiazhniuk Yu.S. (2022) Perspektyvy pidvyshchennia rivnia enerhetychnoi avtonomii pererobnykh pidpryiemstv APK Ukrainy za rakhunok vyrobnytstva biohazu [Prospects for increasing the level of energy autonomy of processing enterprises of the AIC of Ukraine due to biogas production]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Engineering, energy, transport AIC, vol. 3 (118), pp. 59-73. DOI: 10.37128/2520-6168-2022-3-8.
Naibilshi biometanovi zavody v Yevropi. Peredovi tekhnolohii i dosvid. UABIO [The largest biomethane plants in Europe. Advanced technologies and experience. UABIO]. URL: https://uabio.org/materials/13496/ (accessed November 5, 2023).
Pro vnesennia zmin do deiakykh zakoniv Ukrainy shchodo rozvytku vyrobnytstva biometanu : Zakon Ukrainy vid 21.10.2021 r. № 1820-IX [On making changes to some laws of Ukraine regarding the development of biomethane production: Law of Ukraine dated 21/10/2021 № 1820-IX]. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1820-20#Text (accessed November 17, 2023).
Pro zatverdzhennia Poriadku funktsionuvannia reiestru biometanu : Postanova Kabinetu Ministriv Ukrainy vid 22.07.2022 r. № 823 [On the approval of the Procedure for the functioning of the biomethane register: Resolution of the Cabinet of Ministers of Ukraine dated 22/07/2022 № 823]. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/823-2022-%D0%BF#Text (accessed November 17, 2023).
Pro upravlinnia vidkhodamy : Zakon Ukrainy vid 20.06.2022 r.
№ 2320-IX [On waste management: Law of Ukraine dated 20/06/2022 № 2320-IX] URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2320-20#Text (accessed November 17, 2023).
Skilky pryrodnoho hazu spozhyvaie ta vydobuvaie Ukraina. Ekonomika. Analitychnyi portal «Slovo i dilo» [How much natural gas Ukraine consumes and produces. Economy. Analytical portal «Word and Deed»]. Available at: https://www.slovoidilo.ua/2023/09/27/infografika/ekonomika/skilky-pryrodnoho-hazu-spozhyvaye-ta-vydobuvaye-ukrayina (accessed November 10, 2023).
Trypolska H. (2021) Perspektyvy derzhavnoi pidtrymky rozvytku haluzi biometanu v Ukraini do 2040 roku [Prospects of state support for the development of the biomethane industry in Ukraine until 2040]. Ekonomika i prohnozuvannia – Economics and forecasting, vol. 2., pp. 128-142. DOI: https://doi.org/10.15407/eip2021.02.128.
Pierro N., Giuliano A., Giocoli A., Barletta D., De Bari I. (2023) Process Design of the Biogas Upgrading to Biomethane Using Green Hydrogen. Chemical Engineering Transactions, vol. 100, pp. 7-12. DOI: https://doi.org/10.3303/CET23100002.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
