ЕКОЛОГІСТИЧНА МОДЕЛЬ ЗБОРУ ТА УТИЛІЗАЦІЇ ЕНЕРГОЄМНИХ ВІДХОДІВ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ ДОДАТКОВИХ ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ

Сергій Бойченко; Софія Жолтайли; Ірина Шкільнюк; Анна Яковлєва; Данііл Мугенов; Сергій Шман; Артур Запорожець

doi:10.20535/1813-5420.3.2025.339799

Автор(и)

Сергій Бойченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-2489-4980
Софія Жолтайли Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-8136-8779
Ірина Шкільнюк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-8808-3570
Анна Яковлєва Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-7618-7129
Данііл Мугенов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-7780-3416
Сергій Шман Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0006-9750-824X
Артур Запорожець Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-0704-4116

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2025.339799

Ключові слова:

екологістика небезпечних відходів, паливна незалежність, утилізація пластику, утилізація зношених шин, утилізація відпрацьованої олії, утилізація тваринних жирів, енергетична безпека, композиційні моторні палива

Анотація

Метою дослідження є розроблення та обґрунтування моделі екологічно орієнтованої логістики для ефективного збору, сортування, очищення та транспортування енергоємних відходів з подальшим їх використанням як сировини для виробництва альтернативного моторного палива. Методика реалізації: У роботі використано системний підхід до аналізу життєвого циклу композиційного моторного палива. Розроблено структурну схему початкового етапу логістики – збору та транспортування відходів. Для оцінки потенціалу використання вторинної сировини проаналізовано характеристики пластику (окремо поліетилену), зношених шин, харчових та відходів тваринництва як джерел компонентів альтернативного пального. Результати дослідження: Запропоновано поетапну модель логістичного процесу, яка включає три ключові кроки: збір, сортування з очищенням та транспортування енергоємних відходів. Представлена структурна схема візуалізує взаємозв’язок між цими етапами. Доведено доцільність використання вторинної сировини для виробництва піролізного палив та біопалива, що дає змогу знизити залежність від традиційних викопних ресурсів. Висновки: Запропонована модель екологічно орієнтованої логістики дозволяє ефективно інтегрувати енергоємні відходи у процес виробництва альтернативного палива. Її реалізація сприяє зниженню негативного впливу на довкілля, підвищенню надійності енергозабезпечення та формуванню основ для впровадження принципів циркулярної економіки в енергетичній галузі.

Дослідження виконуються у рамках проєкту «Розроблення технологічних рішень отримання композиційних моторних палив із вторинної сировини для підвищення енергетичної безпеки» за рахунок державного бюджету згідно наказу Міністерства освіти і науки України №1572 від 27.12.2023 р. «Про затвердження переліку проєктів фундаментальних наукових досліджень, прикладних наукових досліджень, науково-технічних (експериментальних) розробок, виконавцями яких є заклади вищої освіти та наукові установи, що належать до сфери управління Міністерства освіти і науки України, які пройшли конкурсний відбір та фінансування яких розпочнеться з 2024 року за рахунок коштів Державного бюджету України» (реєстраційний номер 0124U000973).

Посилання

S. Boichenko, S. Zholtaily, I. Shkilniuk, I. Kuberskyi, and I. Levandovskyi. (2024). Analysis of the potential for obtaining composite motor fuel from plastic, polyethylene and used tire waste in Ukraine. System Research in Energy, no. 4(80), pp. 41–55. [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.041.

S. V. Boichenko, S. Yu. Dokshyna, I. O. Shkilniuk, A. V. Yakovlieva, and S. O. Zubenko. (2024). Substantiation of the potential for obtaining composite motor fuel from vegetable oil and livestock waste. POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology. no. 3, pp. 147–156. DOI: https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2024.314631.

A. Yakovlieva, P. Kurdel, M. Ceskovic, and N. Gecejova. Risks determination during the life-cycle of conventional and sustainable aviation fuels – the environmental aspect. Proc. 2022 IEEE Int. Conf. on Environment and Electrical Engineering and 2022 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe). 2022. pp. 1–6. DOI: 10.1109/NTAD57912.2022.10013613.

DSTU EN 840-2:2022. Wheeled containers for the collection of solid waste - Part 2: Technical requirements and test methods for containers up to 1300 l with two wheels. Kyiv: DP “UkrNDNC”. 2022. [in Ukrainian].

Law of Ukraine “On Waste Management” dated 20.06.2022 No. 2320-IX. Vidomosti Verkhovnoi Rady Ukrainy, no. 41, art. 344, 2022. [in Ukrainian].

Biofuel oil EcoEst. [Online]. Available: https://ecoest.com.ua/oliya.php. Accessed on: Jun. 28, 2025

Längle, T., Maier, G. (2025). Sensor-Based Sorting for Waste Plastics Recycling. In: Buettner, A., Weidner, E. (eds) Springer Handbook of Circular Plastics Economy. Springer Handbooks. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-66209-6_18.

“Ukreko,” Ofitsiinyi sait. [Online]. Available: https://ukreko.com.ua/uk/. [in Ukrainian]. Accessed: Jun. 28, 2025

“Proiekty,” Instytut sotsialnoi ta politychnoi psykholohii NAPN Ukrainy. [Online]. Available: https://ispn.kyivcity.gov.ua/FullInfo/1216. [in Ukrainian]. Accessed on: Jun. 28, 2025

“MOBIUS – tsentr utylizatsii shyn.” [Online]. Available: http://www.mobius.ua. [in Ukrainian]. Accessed on: Jun. 28, 2025

“Nika Oil – biopalyvo z olii.” [Online]. Available: https://www.nika-oil.com. [in Ukrainian]. Accessed on: Jun. 28, 2025

I. Kosma and A. Kalogianni. Residual lipids pretreatment towards renewable fuels. in Book of Abstracts – 29th European Biomass Conference and Exhibition. 2021. pp. 512–516. [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/390824228_Residual_Lipids_Pretreatment_Towards_Renewable_Fuels. Accessed on: Jun. 28, 2025

G. Beel, B. Langford, N. Carslaw, D. Shaw, and N. Cowan. Temperature driven variations in VOC emissions from plastic products and their fate indoors: A chamber experiment and modelling study. Sci. Total Environ. vol. 882, art. no. 163497, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163497.

F. O. Gomes, M. R. Rocha, A. Alves, and N. Ratola, “A review of potentially harmful chemicals in crumb rubber used in synthetic football pitches. J. Hazard. Mater. vol. 414. art. no. 124998, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124998.

I. V. Hrynko and V. P. Levchenko. Waste management: theory, practice, environmental safety. Kyiv: Kondor. 2018. 332 p. [in Ukrainian].