Biogas production in individual biogas digesters: experience of India and prospects for Ukraine

Purpose. The aim of the study is to analyze the current state of biogas production in individual plants and to form the proposals for the development of individual biogas plants in India and Ukraine. Methodology / approach. The methodological basis of the study is a systematic method of scientific knowledge of economic phenomena and processes. In the process of conducting the research, the following methods were used: logical generalization – for theoretical substantiation of the essence of biogas production; system analysis – to study and justify the benefits of biogas technology; monographic – for in-depth study of the features of the construction of individual biogas plants; abstract-logical to summarize the results of the study and the formulation of conclusions. Results. India has been determined to play a leading role in the research, development and distribution of renewable energy technologies. It has been proven that biogas production is a promising technology for converting agricultural, including animal, industrial and municipal waste into energy. The types of feedstock that are appropriate to be used for the production of biogas on an industrial scale and in individual biogas plants have been analyzed. A retrospective analysis of government initiatives to promote the development of biogas plants in India has been conducted. The positive factors for the construction of individual biogas plants for residents of rural areas have been characterized. Government measures for promotion the development of individual biogas plants have been analyzed. Originality / scientific novelty. Barriers to the introduction of individual biogas plants in India are identified. For the first time, a matrix of SWOT-analysis of the biogas industry in individual biogas plants has been built. The analysis of government initiatives to stimulate the development of biogas technologies has been further developed. Proposals for the development of individual biogas plants in India and Ukraine were formed. Practical value / implications. The potential of biogas production from animal waste in Ukraine has been analyzed. Measures to promote the development of biogas technologies in India and Ukraine have been proposed

Efficiency of using individual biogas digesters for processing biowaste of rural households in Ukraine

Biogas production is a promising area for the development of alternative energy sources in Ukraine and in the world. The aim of this study is to investigate the possibilities of implementing individual biogas digesters in rural households in Ukraine and to determine the energy, economic and environmental benefits of biogas production from organic waste. As part of the study, an analysis of the main characteristics of households in Ukraine was carried out and the prerequisites for organising biogas production by households were determined. Household incomes were analysed, and it was determined that the costs of housing and communal services tend to grow. It was determined that the price of natural gas for the population over the past years has increased by almost 10 times, and thus replacing natural gas with biogas becomes especially relevant. The positive economic and environmental factors of using individual biogas plants in rural areas were characterised, and the theoretically possible potential of biogas production from household waste in Ukraine was calculated. Following this, a number of government measures to promote the proliferation of individual biogas plants were proposed. The economic benefits from the use of biogas were determined, including energy autonomy, the possibility of using organic fertilisers, and additional profit from the sale of surplus products. The ecological effect of using individual biogas plants will include the possibility of recycling organic waste and waste water, thus improving the hygiene situation for individual users.Individual biogas digesters constitute a promising direction in Ukraine in terms of energy (production of biogas) and ecological areas (household waste management and production of organic fertilisers). At present, the sector of individual biogas production from biowaste is not widely spread in Ukraine, due to the lack of state support and insufficient awareness among rural residents about the benefits of biogas technology. In this research we determined the economic efficiency of the construction and operation of an individual biogas plant. Considering the average price of natural gas in Ukraine (229.9 USD per 1000 m3), the use of a biogas plant would save 144.1 USD annually on the purchase of natural gas. Given that the cost of building an individual biogas digester is 825.6 USD, its payback period would be 4.7 years

Assessment of the potential for a biofuels industry in Ukraine

Ukraine is the only major agricultural country whose production of biofuels has declined since 2010. Nevertheless, it has set a target of 11.5 percent of primary energy supply from biomass, biofuels and waste by 2035. Agricultural land needed to produce biofuels feedstock is calculated for two scenarios based on its current 11.5 percent target and previous 5.0 percent target specified as a share of transport energy consumption. The export orientation of Ukraine’s crop sector and resulting foreign currency earnings pose trade-offs if crops are diverted from exports to biofuel feedstocks. Given these trade-offs, policy options for developing a biofuels industry while satisfying Ukraine’s export and domestic markets are to (1) bring land not currently cultivated into production and (2) increase yield. Both options are found to have substantial potential

Виробництво біогазу в індивідуальних біогазових установках: досвід Індії та перспективи для України

Purpose. The aim of the study is to analyze the current state of biogas production in individual plants and to form the proposals for the development of individual biogas plants in India and Ukraine. Methodology / approach. The methodological basis of the study is a systematic method of scientific knowledge of economic phenomena and processes. In the process of conducting the research, the following methods were used: logical generalization – for theoretical substantiation of the essence of biogas production; system analysis – to study and justify the benefits of biogas technology; monographic – for in-depth study of the features of the construction of individual biogas plants; abstract-logical to summarize the results of the study and the formulation of conclusions. Results. India has been determined to play a leading role in the research, development and distribution of renewable energy technologies. It has been proven that biogas production is a promising technology for converting agricultural, including animal, industrial and municipal waste into energy. The types of feedstock that are appropriate to be used for the production of biogas on an industrial scale and in individual biogas plants have been analyzed. A retrospective analysis of government initiatives to promote the development of biogas plants in India has been conducted. The positive factors for the construction of individual biogas plants for residents of rural areas have been characterized. Government measures for promotion the development of individual biogas plants have been analyzed. Originality / scientific novelty. Barriers to the introduction of individual biogas plants in India are identified. For the first time, a matrix of SWOT-analysis of the biogas industry in individual biogas plants has been built. The analysis of government initiatives to stimulate the development of biogas technologies has been further developed. Proposals for the development of individual biogas plants in India and Ukraine were formed. Practical value / implications. The potential of biogas production from animal waste in Ukraine has been analyzed. Measures to promote the development of biogas technologies in India and Ukraine have been proposed

Społeczno-ekonomiczne i środowiskowe znaczenie rozwoju biopaliw: przypadek Ukrainy na arenie międzynarodowej

The beginning of the XXI century was marked by a transitional period in the formation of the world energy system. The issue of energy saving is characterized by significant diversity and is a necessary strategic direction for the efficient use of production capacity with optimal energy costs. Intensive economic development and the use of non-renewable natural resources are currently of concern due to the danger of disturbing the ecological balance in the environment due to the burning of huge amounts of fossil fuels and emissions of various harmful substances. Biofuel production is becoming an alternative to traditional energy and can be a guarantee of solving problems of energy efficient and environmentally friendly development of rural areas. This work is a continuation of research work on the efficiency of biofuels production from energy crops and waste. The aim of the research is to assess the importance of biofuels production from the energy, economic and social aspects for sustainable development of rural areas of the world and Ukraine in particular. The conducted SWOT-analysis made it possible to determine the strategic directions of world biofuels production development. The results showed that biofuels production has a significant potential to decarbonize the economy, reduce reliance on crude oil, improve the environment by reducing emissions, create new “green” jobs in rural areas. The combination of social, economic and energy benefits will have a synergistic effect.Początek XXI wieku dał się poznać jako okres przejściowy w kształtowaniu się światowego systemu energetycznego. Obecnie aktualnymi problemami gospodarki są wzrost bieżących kosztów produkcji i konkretnych inwestycji w energetykę, kształtowanie sprzyjającego klimatu gospodarczego dla dalszego rozwoju kompleksu paliwowo-energetycznego, rozwój przez społeczność światową zaawansowanych regulacji, metod i skoordynowanych globalnych strategii rozwoju energetyki. Jednocześnie poprawa poziomu życia ludności i jej kondycji społeczno-ekonomicznej w dużej mierze zależeć będzie od racjonalnego wykorzystania nośników energii i potencjału zasobów naturalnych, co na obecnym etapie zarządzania nabiera szczególnego znaczenia. Społeczno-ekonomiczna potrzeba zapewnienia większości krajów własnych źródeł energii rodzi problem ze znalezieniem paliw alternatywnych. Równocześnie coraz bardziej zauważalne są szkody dla środowiska spowodowane emisjami z samochodów napędzanych benzyną i olejem napędowym. Jeśli chodzi o uzasadnienie ekonomicznej i społecznej konieczności kształtowania i rozwoju rynku biopaliw, należy wziąć pod uwagę kilka czynników, poczynając od względów bezpieczeństwa energetycznego, dywersyfikacji produkcji krajowej, wspierania innowacji, a kończąc na efektywności ekonomicznej i społecznej. Rozwój rynku biopaliw, poparty wysoką motywacją, pozwala na społeczne przesunięcie wzrostu zatrudnienia na obszary wiejskie i poprawę bezpieczeństwa środowiska dzięki odnawialnym źródłom energii

Efektywność i ocena możliwości produkcji bioetanolu w przedsiębiorstwach przemysłu buraczanego i w gorzelniach na Ukrainie

In modern conditions of economic globalization, strengthening market relations and aggravated competition, the economic development of an enterprise directly depends on the introduction of innovations. The transition to an innovative path of development requires the enterprise to determine its readiness and assess the possibility of development and the further implementation of innovations. Modern trends in the production of conventional liquid fuels in Ukraine, in particular, analysis of the production of motor gasoline and primary oil refining in Ukraine, the share of motor gasoline produced in Ukraine in the total volume of gasoline used, the volume of bioethanol production by Ukrainian distillery factories have been analyzed in the article. An assessment of the resource production potential for the production of bioethanol in Ukraine has been carried out. Possibilities of bioethanol production in Ukraine at distilleries have been investigated. An analysis of molasses production in Ukraine and theoretically possible volumes of bioethanol production from molasses in Ukraine have been calculated. The scheme of key strategic priorities for the development of the food ethanol and bioethanol in Ukraine has been proposed. The advantages of using bioethanol in the gasoline-ethanol blends for vehicles have been noted, a SWOT analysis map for organizing the production of bioethanol at sugar beet processing plant and distilleries has been generated. The needs of Ukraine in the production of bioethanol have been calculated and, according to the results obtained, the volumes of bioethanol production have been predicted.We współczesnych warunkach globalizacji gospodarczej, coraz mocniejszych relacji rynkowych i zaostrzonej konkurencji rozwój gospodarczy przedsiębiorstwa zależy bezpośrednio od wprowadzania innowacji. Przejście na innowacyjną ścieżkę rozwoju wymaga od przedsiębiorstwa określenia swojej gotowości oraz oceny możliwości rozwoju i dalszego wdrażania innowacji. W artykule przeanalizowano współczesne trendy w produkcji konwencjonalnych paliw płynnych na Ukrainie, w szczególności dokonano analizy produkcji benzyn silnikowych i rafinacji ropy naftowej, określono udział benzyny silnikowej wyprodukowanej na Ukrainie w całkowitym wolumenie zużytej benzyny oraz wolumen produkcji bioetanolu przez ukraińskie zakłady gorzelnicze. Dokonano oceny potencjału produkcyjnego surowców do produkcji bioetanolu na Ukrainie oraz zbadano możliwości produkcji bioetanolu w gorzelniach. Dokonano również analizy produkcji melasy oraz określono teoretycznie możliwe wielkości produkcji bioetanolu z melasy na Ukrainie. Zaproponowano schemat kluczowych priorytetów strategicznych dla rozwoju produkcji etanolu spożywczego i bioetanolu. Zwrócono uwagę na zalety stosowania bioetanolu w mieszankach benzyny z etanolem do pojazdów, sporządzono analizę SWOT organizacji produkcji bioetanolu w zakładach przetwórstwa buraków cukrowych i w gorzelniach. Obliczono zapotrzebowanie Ukrainy na produkcję bioetanolu i na podstawie uzyskanych wyników przewidziano wielkość produkcji bioetanolu

Regulacje prawne produkcji biopaliw w Ukrainie

The global biofuel industry is characterized by a wide range of legislative and regulatory measures for the development of bioenergy. In order to stimulate the production of biofuels, a set of measures has been developed, including legislative regulation, indicative planning of production volumes, preferential taxation and budget support. Ukraine is among the top ten largest consuming countries of energy resources. Weak and inconsistent state policy in the sphere of biofuels as well as inconsistent legislative provisions regulating activities in the field of production, circulation and use of biofuels, impede the effective development of the biofuel market in Ukraine. The purpose of this article is to determine the components of the system of state regulation of bioenergy and to identify effective mechanisms with regard to improving the legal regulation of the biofuel market in Ukraine. The management processes discussed in this article are provided by several methods, which particularly relate to the functioning of power structures and the end results or goals of the public administration system. Currently, there are significant inconsistencies in the formation and further functioning of the regulatory framework with the legislation of the European Union on the rational use of fuel and energy resources, the limitations of which increase due to inconsistencies between centralized and regional distribution. Therefore, further processes of effective economic development of Ukraine will largely depend on solving the problem of the sustainable provision of available renewable energy resources. Future development of the biofuels market in Ukraine will strongly depend on the institutional and legal conditions in the field of production, circulation and use of biofuels.Światowy przemysł biopaliw charakteryzuje się szeroką gamą środków legislacyjnych i regulacyjnych dotyczących rozwoju bioenergii. W celu pobudzenia produkcji biopaliw opracowano zestaw środków, w tym regulacje prawne, orientacyjne planowanie wielkości produkcji, preferencyjne opodatkowanie i wsparcie budżetowe. Ukraina znajduje się w pierwszej dziesiątce krajów o największym zużyciu surowców energetycznych. Słaba i niekonsekwentna polityka państwa w sferze biopaliw oraz niespójne przepisy prawne regulujące działania w zakresie produkcji, obrotu i wykorzystania biopaliw utrudniają efektywny rozwój rynku biopaliw w Ukrainie. Celem artykułu jest określenie elementów systemu państwowej regulacji bioenergii oraz wskazanie skutecznych mechanizmów w zakresie poprawy prawnej regulacji rynku biopaliw w Ukrainie. Omawiane w niniejszym artykule procesy zarządzania są przedstawione kilkoma metodami, które w szczególności odnoszą się do funkcjonowania struktur władzy oraz końcowych rezultatów lub celów systemu administracji publicznej. Obecnie występują znaczne niespójności w kształtowaniu i dalszym funkcjonowaniu ram regulacyjnych z prawodawstwem Unii Europejskiej w zakresie racjonalnego wykorzystania zasobów paliw i energii, których ograniczenia narastają ze względu na niespójność pomiędzy dystrybucją scentralizowaną a regionalną. Dlatego dalsze procesy efektywnego rozwoju gospodarczego Ukrainy będą w dużej mierze zależeć od rozwiązania problemu zrównoważonego zaopatrzenia w dostępne zasoby energii odnawialnej. Przyszły rozwój rynku biopaliw w Ukrainie będzie silnie zależał od uwarunkowań instytucjonalnych i prawnych w zakresie produkcji, obrotu i wykorzystania biopaliw

Opracowanie państwowej strategii produkcji biopaliw z biomasy agro w Ukrainie

The energy strategy of Ukraine until 2035 forecasts that 12% of energy production will be from biomass. Currently, the share of biomass energy in the total structure of energy supplies in Ukraine is only 2%. After the Russian invasion of Ukraine, the diversification of the energy sector became extremely important. Rising fuels prices, problems with the fuel supply and the availability of agricultural biomass make biofuels an attractive alternative to fossil fuels. Ukraine has the potential to develop the production and use of all types of biofuels: solid, liquid and gaseous. Currently, the existing capacity and feedstock potential of biofuel production in Ukraine have not been fully realized. The experience of leading countries in the field of biofuel production shows that at the basis of the governments’ growing commitment to developing the biofuel sector is a desire to diversify the energy supply, create new jobs, improve energy security and reduce carbon dioxide emissions and other gases that contribute to global warming. The aim of the study is to construct the theoretical and practical principles of the implementation of the strategy for biofuel production from agrobiomass in Ukraine. We came to the conclusion that the trigger for the development of the bioenergy industry is the adoption at the state level of the strategy for the production of biofuels from agrobiomass. The implementation of the strategy for biofuel production will help to increase the production and use of biofuels that will strengthen Ukraine’s energy sector, help to stabilize fuel prices and will have a positive impact on the economic development of the country.Strategia energetyczna Ukrainy do 2035 roku przewiduje, że 12% produkcji energii będzie pochodzić z biomasy. Obecnie udział energii z biomasy w ogólnej strukturze dostaw energii w Ukrainie wynosi zaledwie 2%. Dywersyfikacja sektora energetycznego stała się niezwykle ważna po rosyjskiej inwazji na Ukrainę. Rosnące ceny paliw, problemy z zaopatrzeniem w paliwo oraz dostępność biomasy rolniczej sprawiają, że biopaliwa są atrakcyjną alternatywą dla paliw kopalnych. Ukraina ma potencjał do rozwoju produkcji i wykorzystania wszystkich rodzajów biopaliw: stałych, ciekłych i gazowych. Obecnie istniejące moce i potencjał surowcowy produkcji biopaliw na Ukrainie nie są w pełni zrealizowane. Doświadczenia wiodących krajów w dziedzinie produkcji biopaliw pokazują, że u podstaw rosnącego zaangażowania rządów w rozwój sektora biopaliwowego leży chęć dywersyfikacji dostaw energii, tworzenie nowych miejsc pracy, poprawa bezpieczeństwa energetycznego oraz redukcja emisji dwutlenku węgla i innych gazów, które przyczyniają się do globalnego ocieplenia. Celem tej pracy jest skonstruowanie teoretycznych i praktycznych zasad realizacji strategii produkcji biopaliw z biomasy agro na Ukrainie. Doszliśmy do wniosku, że impulsem do rozwoju branży bioenergetycznej jest przyjęcie na szczeblu państwowym strategii produkcji biopaliw z biomasy agro. Realizacja strategii produkcji biopaliw przyczyni się do zwiększenia produkcji i wykorzystania biopaliw, które wzmocnią ukraiński sektor energetyczny, pomogą ustabilizować ceny paliw i wpłyną pozytywnie na rozwój gospodarczy kraju

Bezpieczeństwo żywnościowe a produkcja biopaliw: rozwiązanie dylematu na przykładzie Ukrainy

Today, ensuring energy security is becoming increasingly important. It has been proven that agricultural crops are currently the dominant feedstock for the production of biofuels and first-generation biofuels dominate both in Ukraine and around the world and can potentially pose a threat to food security. The research aims to analyze the state of food security in Ukraine in order to estimate the economic basis for the use of surplus food crops for biofuel production for substantiating the required areas for growing energy crops in the volumes that could ensure balance between the food and energy use of crops. An analysis of food security of Ukraine showed that the agricultural sector provides the population with most of the necessary food products, but it is advisable to modernize the food supply standards. It has been proven that crops that can be used for the production of first-generation biofuels in Ukraine are produced in sufficient quantities to ensure food security, and they are exported without compromising the food security of the state and export potential. As calculated, Ukraine can use about 11–12 million hectares of arable land for growing energy crops with their subsequent processing into biofuels. It has been proven that in the future in Ukraine, it is recommended to develop the production of biofuels (biogas and solid biofuels) from crop and livestock waste, as well as organic waste from processing enterprises. This would not pose a threat to food security and would address a number of environmental issues related to waste disposal. Today, under the condition of war in Ukraine, food security and energy independence are priority issues and energy diversity, including the production and consumption of biofuels, is a top factor for further development.Dziś coraz większego znaczenia nabiera zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego. Udowodniono, że uprawy rolne są obecnie dominującym surowcem do produkcji biopaliw, a biopaliwa pierwszej generacji dominują zarówno w Ukrainie, jak i na świecie i mogą potencjalnie stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa żywnościowego. Celem przeprowadzonych badań jest analiza stanu bezpieczeństwa żywnościowego w Ukrainie w celu oszacowania ekonomicznej podstawy wykorzystania nadwyżek roślin spożywczych do produkcji biopaliw, aby określić, ile terenów jest potrzebnych do uprawy roślin energetycznych w ilościach zapewniających równowagę pomiędzy żywnością a energią wykorzystania upraw. Analiza bezpieczeństwa żywnościowego Ukrainy wykazała, że sektor rolny dostarcza ludności większość potrzebnych produktów żywnościowych, ale wskazana jest modernizacja standardów zaopatrzenia w żywność. Udowodniono, że rośliny uprawne, które mogą być wykorzystane do produkcji biopaliw pierwszej generacji w Ukrainie są produkowane w ilościach wystarczających do zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego i są eksportowane bez narażania bezpieczeństwa żywnościowego państwa i potencjału eksportowego. Zgodnie z obliczeniami, Ukraina może wykorzystać około 11–12 mln hektarów gruntów ornych pod uprawę roślin energetycznych, a następnie przetwarzać je na biopaliwa. Stwierdzono, że w przyszłości Ukraina może rozwinąć produkcję biopaliw (biogazu i biopaliw stałych) z odpadów roślinnych i zwierzęcych oraz odpadów organicznych z zakładów przetwórczych. Takie działania nie stanowiłyby zagrożenia dla bezpieczeństwa żywnościowego i rozwiązałoby szereg kwestii środowiskowych związanych z usuwaniem odpadów. Dziś, w warunkach wojny na Ukrainie, bezpieczeństwo żywnościowe i niezależność energetyczna to kwestie priorytetowe, a różnorodność energetyczna, w tym produkcja i konsumpcja biopaliw, jest głównym czynnikiem dalszego rozwoju