75924

1.

Стан та перспективи виробництва
та споживання біодизельного
палива в Україні та світі
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Загальні поняття та аспекти виробництва та
використання біодизельного палива (біодизеля).
Світовий досвід виробництва біодизельного палива.
Сировина для виробництва біодизеля.
Технології виробництва біодизеля.
Побічні продукти, отримані при виробництві
біодизельного палива
Шляхи використання біодизельного палива.
Перспективи виробництва біодизельного палива в
Україні.

2.

Навчальна мета: вивчення особливостей виробництва
споживання біодизелю в країнах світу і в Україні.
Виховна мета:
студентів.
Завдання: дослідити використання різних видів сировини для
виробництва біодизелю І, ІІ і ІІІ поколінь; ознайомити з
основними технологічними схемами виробництва біодизелю;
охарактеризувати побічні продукти, отримані при виробництві
біодизельного палива, та ефективність їх подальшого
використання;
визначити
перспективи
виробництва
біодизельного палива в Україні.
підвищення
рівня
екологічної
і
свідомості

3.

Рекомендована література
Калетнік Г.М. Виробництво та використання біопалив: підручник. Вінниця: Консоль, 2015.
408 с.
Kaletnik G. Production and Use of Biofuels: textbook. Second edition, supplemented. Kyiv:
Agrarian Science, 2018. 336 p.
Калетнік Г.М., Токарчук Д.М., Скорук О.П. Організація і економіка використання
біоресурсів: підручник. Вид. 2-ге, переробл. і доповн. Вінниця: ТОВ «ДРУК», 2020. 371 с.
Пришляк Н.В., Токарчук Д.М., Паламаренко Я.В. Забезпечення енергетичної та
екологічної безпеки держави за рахунок біопалива з біоенергетичних культур і відходів.
Вінниця: ТОВ «Консоль», 2019. 336 с.
Burlaka S., Yemchyk T., Yelenych A., Okhota Yu. Use of Vegetable Oils as Environmental
Additives in Diesel Fuel. Agricultural Engineering. 2022. Vol. 54. P. 39-48.
Драгнєв С.В., Желєзна Т.А. Аналіз сировинної та технологічної бази для виробництва
дизельного біопалива в Україні. Теплофізика та теплоенергетика. 2024. Т. 46, № 3.
С. 103-112.
Pryshliak N., Tokarchuk D., Shevchuk H. The socio-economic and environmental importance of
developing biofuels: the Ukrainian case on the international arena. Polityka Energetyczna.
2021. № 24 (1). Р.133-152.
Pryshliak N., Sakhno A., Tokarchuk D., Shevchuk H. Peculiarities of assessing the possibilities
of increasing the yield of biofuels from agricultural crops on the example of Ukraine. Polityka
Energetyczna. 2022. Vol. 25. Issue 1. P. 155-174.
Токарчук
Д.М.
Потенціал
отримання
енергетичних
ресурсів
і
біовідходів
сільськогосподарських, переробних та інших підприємств. Наукові перспективи. 2022.
№ 11 (29). С. 253-266.

4.

Питання 1. Загальні поняття та аспекти виробництва
та використання біодизельного палива (біодизеля).
Біодизельне паливо (біодизель) - метилові та/або етилові
естери вищих органічних кислот, отриманих з рослинних олій
або тваринних жирів, що використовуються як біопаливо або
біокомпонент.

5. Історична довідка

Вперше трансетерифікацію рослинної олії з одержанням біодизелю
здійснили у 1853 р (Е. Даффі, Дж. Патрік);
у 1937 р. Ж. Шван отримав патент на одержання біодизелю «Метод
трансформації рослинних олій для їхнього використання як палива»;
в 1979-1983 pp. проводились дослідження трансетерифікованої
метанолом соняшникової олії;
перший дизельний двигун працював на арахісовій олії (біопаливі) ще в
1893 р.;
у 1987 р. австрійська компанія «Гаскокс» збудувала перший
експериментальний біодизельний завод;
в 1989 р. з'явився перший промисловий завод з переробки ріпаку
потужністю 30 тис. т/рік

6. Переваги біодизельного палива:

Знижує
емісію практично всіх шкідливих речовин, а саме:
викидів вуглеводню, твердих часток, оксидів вуглецю, оксидів
азоту, сажі.
Забезпечує кругообіг СО2 в природі
Повний біологічний розпад: у ґрунті або у воді мікроорганізми
за 28 днів переробляють 99% біодизеля, що дозволяє звести до
мінімізації забруднення ґрунтів, річок та озер.
Хороші змащувальні властивості, яких не має традиційне
паливо;
Більш високе цетанове число (не менше 51);
Висока температура запалювання (вище 150 °С), що робить
біопаливо порівняно безпечним;
Повнота згоряння завдяки присутності до 10% кисню;
Значне (до 60%) збільшення ресурсу двигуна.

7. Недоліки біодизельного палива:

Менша енергоємність, а також більша витрату в порівнянні з
нафтовим паливом. Оскільки теплота згоряння біодизеля
нижча, ніж звичайного (37,8 і 42,7 МДж/кг відповідно), за
об'ємом його потрібно на 9% більше (або на 15% по масі). В
середньому 1 л біодизеля еквівалентний 0,9 л звичайного
дизельного палива;
Відносно висока температура застигання. У холодну пору року
необхідно або підігрівати біопаливо, що надходить з паливного
бака в паливний насос, або працювати на паливних сумішах із
вмістом біодизеля не вище 80%;
Гігроскопічність, тобто здібність до поглинання вологи з
атмосфери. Присутність незвя’заної води викликає корозію
елементів паливної апаратури, а при низьких температурах розшаруванню палива та утворенню льоду;
Агресивність по відношенню до гумових деталей;
Зменшений термін зберігання (приблизно 3 місяці);
Втрачається приблизно 5.. .10% потужності двигуна

8.

Питання 2. Світовий досвід виробництва
біодизельного палива
• Глобальний ринок біодизельного палива демонструє впевнений ріст. У
період 2020–2025 років світове виробництво біодизелю зростало в
середньому майже на 5% щорічно. Починаючи з 2021 року обсяги
перевищили 52 млрд літрів на рік, а у 2025 р. очікувалось
перевищення позначки 60 млрд л – це свідчить про стабільне
збільшення попиту на відновлюване пальне в світі.
• Основними драйверами виступають державні політики: наразі не
менше 64 країн запровадили обов’язкові вимоги щодо частки
біопалива в транспортному паливі. Такі мандати стимулюють
розширення виробництва і споживання біодизелю по всьому світу.
• За прогнозами OECD-FAO, попит на біопаливо буде зростати
передусім у країнах, що розвиваються, тоді як у розвинених
країнах
темпи
можуть
сповільнюватися
через
поширення
електромобілів та удосконалення паливної ефективності. Проте в
середньостроковій перспективі біодизель залишатиметься важливим
компонентом паливного балансу, особливо для забезпечення
енергетичної безпеки і виконання кліматичних зобов’язань (зниження
викидів парникових газів).

9. Країни-лідери з виробництва біодизелю у світі

Biodiesel Production (in billion
liters)
Світове виробництво біодизеля у 2023 році складало біля 50 мільярдів літрів. На
першому місці знаходилася Індонезія – 14 млрд. літрів або 28% загально обсягу.
В якості сировини використовувався переважно пальмова олія. На другому місці
країни ЄС – 13 млрд. л біодизелю (26%), сировина – ріпакова олія та
використана харчова олія. Трійку лідерів закриває Бразилія, де було виготовлено
8 млрд л біодизелю, використовуючи в якості сировини в основному сою.
40
30
20
10
0
2014
2015
2016
Indonesia
2017
EU
2018
Brazil
2019
2020
United States
2021
2022
China
Рис. Світове виробництво біодизеля, млрд л
Джерело: сформовано за даними World bioenergy Association, 2024
9
2023

10.

• У країнах Євросоюзу біодизель почали виробляти ще у 1992 році. До
кінця 2015 року на території Європи було побудовано 237 заводів з
виробництва біодизелю сумарною потужністю 24,9 млн л на рік.
• Обсяги виробництва біодизелю стабільно зростали до 2019 року.
Ключовим фактором скорочення обсягів виробництва у 2020 році
стала пандемія Covid-19, яка зменшила попит на дизель в ЄС на
10,5%. Крім того, потужності сховищ насичені, і ціна на біодизель
впала швидше, ніж вартість вихідних сировинних ресурсів, що кидає
виклик економіці виробництва біодизеля.
10

11.

У 2023 році виробництво біодизелю в ЄС складало близько 13 млрд л
на рік.
У Європі практично всі біодизельні й біоетанольні
корпоративно пов'язані з нафтовими компаніями.
З 1 січня 2007 року в ЄС введена обов'язкова квота на додавання
біологічного палива до традиційного для нафтопереробних компаній.
Понад половина виробництва біодизелю у ЄС у 2020-2024 роках
припадає на Францію, Німеччину, Іспанію та Нідерланди, а приблизно
чверть загального біодизелю ЄС - другого покоління (HVO).
заводи

12. Питання 3. Сировина для виробництва біодизеля

Основною сировиною для виробництва
біодизеля є жирні, рідше – ефірні олії
різних рослин або водоростей. Також
застосовується відпрацьована рослинна
олія, тваринні жири.
Рослинний жир
Тваринний
технічний жир
Фритюрні жири

13. Сировина для виробництва біодизелю І покоління (на основі рослинних олій) і ІІІ покоління (водорості)

СОЯ
РІПАК
ЛЬОН
КОНОПЛІ
ВОДОРОСТІ
13
СОНЯШНИК
НАСІННЯ ГІРЧИЦІ

14. Вихід олії із різних культур як основа виробництва біодизелю І покоління

Вихід олії (л) з
Вихід олії з
1 тонни
1 га, л
сировини
Урожайність,
ц/га
Вміст олії, %
Соняшник
25
52-57
400
1000
Соя
22
16-27
200
440
Ріпак
18
40-45
420
1190
Коноплі
10
30-38
340
756
Арахіс
16
41-50
470
752
Насіння гірчиці
15
32-44
400
600
Льон
12
40-48
440
528
Ятрофа
35
27-40
340
1190
Пальма олійна
9
40-70
550
4950
Мікроводорості
190
50
500
9500
Культура

15. Сировина для виробництва біодизелю І покоління по країнах:

Европа — ріпак (80%), соя;
США — соя;
Канада — канола (різновид ріпаку);
Індонезія — пальмова олія;
Филіппіни — пальмова олія, кокосова олія;
Індія — ятрофа;
Африка — соя, ятрофа;
Бразилія — соя, рицинова олія.

16. HVO – біодизель ІІ покоління

HVO - це високоякісний дизельний продукт, виготовлений із 100%
відновлюваної сировини, який не виділяє в атмосферу жодного
вуглекислого газу. Він виробляється гідрообробкою рослинних
олій та / або тваринних жирів, і в результаті виходить паливо
вищої якості з хімічною структурою, майже ідентичним
звичайному дизельному паливі, і тому може повністю замінити
викопне дизельне паливо.
Чистий HVO, HVO100, може використовуватися в дизельних
двигунах без змін і схвалений для всіх вантажних автомобілів
провідних виробників двигунів, таких як Scania, Volvo, Mercedes,
MAN та ін.

17. Сировина для виробництва HVO

тваринний жир,
відходи харчової промисловості,
перероблена олія,
відходи рибної промисловості
залишки виробництва харчової олії і т.д.
Ця сировина класифікується як залишкові продукти та
відходи та гарантується стійкістю відповідно до
законодавства ЄС.

18. Базовими технологіями при виробництві біодизельного палива є:

Питання 4. Технології виробництва біодизеля
Базовими технологіями при виробництві
біодизельного палива є:
циклічна технологія із використанням
каталізаторів;
циклічна технологія із застосуванням
розчинників;
багатореакторна безперервна
технологія.

19. Циклічна технологія з каталізатором

Ємнісний
реактор

20. Багатореакторна безперервна технологія

21. Переваги і недоліки технологій виробництва біодизелю

Назва
технології
Циклічна
технологія з
використанням
каталізаторів
Характеристика
Переваги
Недоліки
температура реакції близько • відносна простота
• невисокий вихід
65°С, тиск атмосферний, час технологічного процесу метилового ефіру
реакції − від 20 хвилин до 2 • невисока вартість
• тривалість
годин, кількість каталізатора − технологічної лінії
проходження
1,5% від маси олії, вихід
• можливість
реакції
метилового ефіру близько
використання сировини
85% від загального обсягу
невисокої якості
біодизелю
Безкаталізаторна
температура реакції 30°С,
• високий вихід
• дорожнеча і висока
циклічна технологія тиск атмосферний, час реакції метилового ефіру
агресивність
− 5-10 хвилин, розчинник –
• невисока температура і розчинників
тетрагідрофуран,
швидкість реакції
• необхідність
вихід метилового ефіру
• чистота продуктів
використання
близько 98% від обсягу
додаткового
біодизелю
устаткування
Багатореакторна
температура реакції − 80• високий вихід
• складність
безперервна
160°С, тиск −2-3 атм, час
метилового
технологічного процесу
технологія
реакції від 6-10 хвилин,
ефіру
• достатньо висока
кількість каталізатора до 1% • безперервність процесу вартість технологічної
від маси олії, вихід
• швидкість реакції
лінії
метилового ефіру до 98% від
• висока чутливість до
обсягу біодизелю
якості сировини

22.

Баланс сировини, допоміжних матеріалів,
енергоносіїв та продукції при виробництві
біодизелю
Рослинна олія
1050 кг
1154 л
Метанол
150 кг
187 л
~ 50 кВт год тепла
~ 25 кВт год електроенергії
Біодизель
1000 кг
1136 л
Сирий (технічний)
гліцерин
200 кг
200 л
Каталізатор
13 кг
Вода
105 кг
105 л
Вода після промивки
117 кг
117 л

23. Схема виробництва біодизельного палива

Виробництво
рослинної олії
Попередня
обробка росл. олії
Виробництво
біодизелю
Обробка
гліцерину
Очищення та
сушіння
насіння
Дегідратація
Етерифікація
Нейтралізація
Переетерифік
ація
Очищення
гліцерину
Відтиск олії
Екстракція
розчинником
Винтеризація
Розкислення
Очищення
біодизеля
Відділення
гліцерину
Обробіток
шроту
Концентрація
гліцерину
Дистиляція
гліцерину
Сушка олії
Сира олія
Очищена олія
Біодизель
Очищений
гліцерин

24. Побічні продукти виробництва біодизельного палива:

Питання 5. Побічні продукти, отримані при
виробництві біодизельного палива
Побічні продукти виробництва біодизельного палива:
•Шрот - побічний продукт виробництва рослинних олій, отриманий після
екстрагування олій.
•Гліцерин - найпростіший представник триатомним спиртів. Являє собою
в'язку прозору рідину.
•Лецитин - це комплекс есенціальних фосфоліпідів. Він необхідний людині
для оновлення та відновлення пошкоджених клітин, для повноцінної роботи
нервової системи та головного мозку.

25. Шляхи використання шроту:

• Шрот використовується перш за все як високопротеїнова добавка для
виробництва кормів для худоби, птиці та риби, оскільки багатий на рослинні
білки, клітковину, вітаміни Е та В, калій, фосфор та інші мінеральні
речовини.
•Також шрот може гранулюватись і використовуватись як тверде
біопаливо.
Шляхи використання лецитину:
• У фармакологічній промисловості для виробництва препаратів, що
сприяють лікуванню порушеннь роботи мозку,
розсіяного склерозу,
генетичних патологій, атеросклерозу; тромбозу; цукрового діабету;
захворювань печінки.
Лецитин використовується як натуральний емульгатор і антиоксидант в
харчовій промисловості: він покращуює емульсії в системах «масло - вода »
і перешкоджає швидкому псуванню продуктів.
Також лецитин застосовують у косметичній промисловості, у виробництві
жирних фарб і їх розчинників, для виготовленні вінілових покриттів, при
обробці паперу, у виробництві чорнила, пестицидів і добрив, а також деяких
вибухових речовин.

26. Шляхи використання гліцерину:

1. Сільське господарство. Гліцерин використовують для обробки насіння та сіянців. Розбавлені
розчини гліцерину допомагають проростанню вівса та інших злаків.
2. Лакофарбова промисловість. Гліцерин – цінний компонент полірувальних засобів, особливо лаків,
що застосовують для кінцевої обробки.
3. Виробництво пластмасових мас. Гліцерин є цінною складовою частиною при отриманні пластмас і
смол. Ефіри гліцерину широко застосовують у виробництві прозорих пакувальних матеріалів.
4. Текстильна та паперова промисловості. Гліцерин у текстильній промисловості застосовують у
прядінні, ткацтві та фарбуванні. Гліцерин надає тканинам еластичності та м’якості. Його
використовують для отримання анілінових фарб, розчинників для фарб, а також як антисептичну та
гігроскопічну добавки до фарб для друкування. Гліцерин широко застосовують для виробництва
синтетичного шовку та шерсті. У паперовій промисловості гліцерин застосовують для виготовлення
кальки, пергаменту, папірусного паперу та паперових серветок.
5. Харчова промисловість. Гліцерин застосовують для виготовлення екстрактів чаю, кави, імбирю та
інших рослинних речовин; безалкогольних напоїв. Гліцерин використовують для отримання гірчиці,
желе та оцету.
6. Медицина. Виробництво фармацевтичних препаратів, а саме: для розчинення ліків та підвищення
в’язкості рідких препаратів. Гліцерин є розчинником йоду, брому, фенолу та хлориду ртуті.
Використовуючи гліцерин замість води, можна приготувати висококонцентровані медичні розчини.
7. Електротехніка та радіотехніка. У рідіотехніці гліцерин набув широкого застосування у
виробництві електролітичних конденсаторів; при обробці алюмінію та його сплавів.
8. Воєнна справа. Гліцерин використовують для отримання нітрогліцерину, з якого виробляють динаміт,
бездимний порох та інші підривні речовини, котрі застосовують у мирних цілях.
9. Тютюнова промисловість. Завдяки високій гігроскопічності гліцерин використовують для
регулювання вологості тютюну задля усунення неприємного смаку.

27.

Питання 6. Шляхи використання біодизельного палива
Біодизельне паливо може використовуватися у дизельних
двигунах як у чистому вигляді (в адаптованих двигунах), так і
в сумішах з нафтовим паливом без змін конструкції двигуна.
Біодизельні суміші позначаються літерою В і цифрою, що
означає процентний зміст біодизеля. Найбільш поширеним
видом сумішевого палива із вмістом біодизеля є паливо В2 –
В10 і В30 (для громадського транспорту).

28. На нинішньому етапі для налагодження виробництва біодизельного палива в Україні, першочерговими є наступні завдання:

Питання 7. Перспективи виробництва біодизельного
палива в Україні
На нинішньому етапі для налагодження виробництва
біодизельного палива в Україні, першочерговими є наступні
завдання:
• створення контролю над обов'язковим вмістом біодизельного палива у складі
дизельного палива;
• створення на законодавчому рівні умов державної підтримки розвитку
біопаливної галузі;
• створення високоврожайних гібридів олійних культур;
• розвиток сучасних високоврожайних технологій для вирощування олійних
культур;
• створення регіональних зон концентрованого вирощування олійних культур з
дотриманням оптимізації структури посівних площ;
• формування інфраструктури ринку біодизельного палива;
• гармонізація вітчизняних стандартів виробництва та споживання
біодизельного палива з європейськими.

29. Соя як потенційна сировина для виробництва біодизеля в Україні

Соя (Glycine max L.) належить до стратегічно важливих олійно-білкових
культур, що широко використовуються в агропромисловому виробництві та
біоенергетиці. Її значення як сировини для отримання біодизельного палива
визначається наявністю в насінні значної кількості ліпідів, які можуть бути
перетворені на метилові ефіри жирних кислот.
Україна входить до топ-10 виробників сої у світі та є одним із найбільших її
постачальників до ЄС. Наразі переважна більшість сої експортується з
України.
• Рис. Обсяг виробництва (валовий збір) сої в Україні, тис. ц
Джерело: Державна служба статистики України

30.

Використання сої для виробництва біодизелю в Україні обмежується
рядом факторів:
• економічна доцільність переробки нижча, ніж у ріпаку;
• високий попит на сою як білкову сировину;
• недостатній розвиток інфраструктури біодизельного виробництва;
• відсутність стабільної державної підтримки біопаливного сектору.
Попри зазначені обмеження, соя має перспективи використання у:
• локальних біоенергетичних системах фермерських господарств;
• комбінованих технологіях виробництва біопалива;
• енергоавтономних агропідприємствах;
• інтегрованих системах “біогаз – біодизель – органічні добрива”.

31. Ріпак як потенційна сировина для виробництва біодизеля в Україні

Ріпак (Brassica napus L.) є однією з провідних олійних культур світового та
європейського аграрного виробництва, яка займає ключове місце у структурі
сировини для виробництва біодизельного палива. Висока олійність насіння,
стабільні агрономічні показники та сприятливий жирнокислотний склад
обумовлюють його ефективність як енергетичної культури.
Україна є одним із провідних виробників ріпаку в Європі, особливо озимого
ріпаку, що вирощується у зонах Лісостепу та Степу. Сприятливі ґрунтовокліматичні умови забезпечують високі врожаї та стабільну якість насіння.
Ріпак є однією з ключових експортно орієнтованих культур аграрного сектору.
• Рис. Обсяг виробництва (валовий збір) ріпаку в Україні, тис. ц
Джерело: Державна служба статистики України

32.

Ріпак розглядається як основна культура для виробництва біодизелю в
Україні завдяки:
• високій енергетичній ефективності;
• технологічній придатності;
• відповідності вимогам європейського ринку біопалива.
Він може бути ефективно інтегрований у:
• системи енергетичної автономії агропідприємств;
• когенераційні установки;
• замкнені цикли агровиробництва.
Перспективи використання ріпаку в Україні пов’язані з:
• імплементацією директив ЄС щодо відновлюваних джерел енергії;
• розвитком внутрішнього ринку біопалива;
• підвищенням енергетичної незалежності держави;
• впровадженням ESG-підходів у аграрному секторі.
Особливу роль відіграє можливість
створення локальних біодизельних
виробництв
на
базі
аграрних
підприємств.

33. Соняшник як потенційна сировина для виробництва біодизеля в Україні

Соняшник (Helianthus annuus L.) є однією з провідних олійних культур світового
аграрного виробництва та ключовою культурою олійно-жирового комплексу України.
Завдяки високому вмісту олії в насінні він розглядається як перспективна сировина для
виробництва біодизельного палива.
Україна є одним із світових лідерів з виробництва соняшнику та соняшникової
олії. Значні площі посівів і високі врожаї забезпечують потужну сировинну базу для
потенційного розвитку біодизельної галузі.
Соняшник є стратегічною культурою аграрного сектору, особливо в умовах Степу та
Лісостепу.
• Рис. Обсяг виробництва (валовий збір) соняшнику в Україні, тис. ц
Джерело: Державна служба статистики України

34.

Незважаючи на високий потенціал, соняшник в Україні майже не
використовується для виробництва біодизелю у промислових
масштабах.
Основні напрями використання:
• виробництво харчової олії;
• експорт олії та продуктів переробки;
• кормова база (шрот).
Причини обмеженого використання у біоенергетиці:
• висока економічна цінність як харчового продукту;
• більша рентабельність експорту;
• орієнтація переробної галузі на харчовий сектор.

35.

Перший біодизельний завод в Україні, що працював на ріпаку, був побудований
компанією Bіo Company Raps (Німеччина) у 2000 році.
Для стимулювання розвитку галузі в 2006 році було прийнято «Програму розвитку
виробництва дизельного біопалива». Відповідно до даних аналітичної компанії ProConsulting на кінець терміну дії Програми (2010 р.) в країні було побудовано 14 великих
підприємств з виробництва біодизелю (до 300 тис. т/рік сумарно)
Проте, введення акцизу на біодизель і його зростання в подальшому призвело до того,
що більшість з цих підприємств або зупинилися, або були переоснащені на виробництво
інших видів продукції. Залишилися працювати лише підприємства невеликої потужності
(до 25 тис. т/рік біодизелю сумарно).
Введення акцизу на біодизель в Україні розпочалося у 2013 році та супроводжувалося
зростанням ставок, зробило виробництво екологічного палива економічно недоцільним.
Динаміка ставок акцизу на біодизель та його суміші:
Період
з 01.01.2013
з 01.04.2014
з 01.01.2016
з 01.01.2017 до 31.08.2024
з 01.09.2024 до 31.12.2024
2025 рік
2026 рік
2027 рік
з 01.01.2028
євро за 1000 кг
46,00
73,81
97,00
106,00
134,95
163,90
192,85
221,80
250,75

36. Дякую за увагу!