ПЕРСПЕКТИВНІ НАПРЯМКИ ОРГАНІЗАЦІЇ ЦИРКУЛЯРНОЇ ЕКОНОМІКИ НА ЗАСАДАХ ЗАЛУЧЕННЯ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/0419-8719.2025.2.01Ключові слова:
циркулярна вуглецева економіка, викиди парникових газів, декарбонізація, відновлювальні джерела енергії, двигун внутрішнього згоряння, зелений перехідАнотація
Головний напрямок подальшого розвитку ДВЗ в умовах глобальної проблеми зміни клімату спирається на інтеграцію силових установок, які матимуть вуглецевий слід ще певний період часу, до циркулярної вуглецевої економіки з нульовим рівнем викидів вуглецю в повному життєвому циклі при інтенсивному впровадженні відновлюваних джерел енергії. В даній публікації проаналізовано існуючі глобальні тенденції, виклики і запропоновані перспективні шляхи відповідної трансформації. На прикладах статистичних даних, аналітичних звітів дослідницьких установ і відомостей щодо проєктів, в які відбуваються інвестиції, розглянуто три питання, на ефективне вирішення яких мають бути спрямовані зусилля фахівців. Вони полягають у пошуку можливих шляхів досягнення ефекту від комплексу узгоджених заходів циркулярної вуглецевої економіки, проблематиці використання відновлювальних джерел, генерації електричної енергії за допомогою яких властива добова та сезонна аперіодична циклічність, а також пошуку науково обґрунтованих напрямів подальшого розвитку ДВЗ в окреслених умовах. Показано, що використання ДВЗ в умовах циркулярної економіки слід розглядати як вуглецево-нейтральні незалежно від наявності чи відсутності вуглецевого сліду. Наголошено, що вилучення ДВЗ з використання ускладнює досягнення вуглецевої нейтральності. Вуглецеві біо- та синтетичні і безвуглецеві палива ДВЗ можна і потрібно розглядати як способи накопичення енергії від відновлювальних джерел енергії та переведення її у інші форми, придатні для ефективного зберігання, транспортування і використання. Розглянуто п’ять незалежних напрямів розвитку ДВЗ в умовах циркулярної економіки: заміни традиційного палива в існуючих ДВЗ на вуглецево-нейтральне, удосконалення конструкцій з метою підвищення їх економічності, застосування додаткових бортових систем і пристроїв, перехід на застосування безвуглецевих палив, мінімізацію викидів парникових газів протягом життєвого циклу ДВЗ. Доведено, що подальше удосконалення ДВЗ безпосередньо сприяє забезпеченню вимог сталого розвитку в умовах переходу до кліматично нейтрального господарювання.
Посилання
Німеччина розлютила ЄС після того, як заблокувала угоду про заборону продажів автомобілів на викопному паливі [Електронний ресурс] // УНН. – 07.03.2023. – Режим доступу: https://www.unn.com.ua/uk/news/2018313-nimechchina-rozlyutila-yes-pislya-togo-yak-zablokuvala-ugodu-pro-zaboronu-prodazhiv-avtomobiliv-na-vikopnomu-palivi (дата звернення: 11.06.2025).
Про деякі питання використання транспортних засобів, оснащених електричними двигунами, та внесення змін до деяких законів України щодо подолання паливної залежності і розвитку електрозарядної інфраструктури та електричних транспортних засобів [Електронний ресурс]: Закон України від 24.02.2023 № 2956-IX : станом на 27.07.2023 р. — Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2956-20#Text (дата звернення: 11.06.2025).
Powering the Future: The role for Internal Combustion Engines in a Reduced Carbon World [Electronic resource] // Engine Technology Forum. – 29.07.2024, available at: https://enginetechforum.org/press-releases/posts/powering-the-future-the-role-for-internal-combustion-engines-in-a-reduced-carbon-world (date of access: 11.06.2025).
Sutaria P. The Future of Internal Combustion Engine [Electronic resource] / P. Sutaria, N. Sikotra // Aranca. – 05.01.2023, available at: https://www.aranca.com/
knowledge-library/articles/investment-research/the-future-of-internal-combustion-engine (date of access: 11.06.2025).
Iordache R. Global oil demand to peak before the end of the decade as energy transition gathers pace, IEA says / R. Iordache, S. Meredith // CNBC. – 14.06.2023, available at: https://www.cnbc.com/2023/06/14/iea-global-oil-demand-to-peak-before-the-end-of-the-decade.html (date of access: 11.06.2025).
Білявський М. Енергетична безпека світу: ТОП-25 прогнозів на 2025 рік / М. Білявський // АрміяInform. – 01.01.2025. – Режим доступу: https://armyinform.com.ua/2025/01/01/energetychna-bezpeka-svitu-top-25-prognoziv-na-2025-rik/ (дата звернення: 11.06.2025).
Попов А. Нафтогазова "паралельна реальність" 2025-го: нафта, газ та пальне вирішать долю України, РФ та світу / А. Попов // УНІАН. – 23.12.2024. – Режим доступу: https://www.unian.ua/economics/energetics/naftogazova-paralelna-realnist-2025-go-nafta-gaz-ta-palne-virishat-dolyu-ukrajini-rf-ta-svitu-12859410.html (дата звернення: 11.06.2025).
Energy innovation [Electronic resource] // Aramco, available at: https://www.aramco.com/en/what-we-do/energy-innovation (date of access: 11.06.2025).
Nguyen D. Towards carbon-free mobility: The feasibility of hydrogen and ammonia as zero carbon fuels in spark ignition light-duty vehicles / D. Nguyen, J. W.G. Turner // International Journal of Engine Research. – 2024. – Vol. 25, is. 8. – P. 1588-1610, available at: https://doi.org/10.1177/14680874241239479 (date of access: 11.06.2025).
Powering On: Internal Combustion Engines & the Clean Energy Future [Electronic resource] // Engine Technology Forum. – 01.05.2024. – 40 р, available at: https://enginetechforum.egnyte.com/dl/REDEjll55t/
Internal_Combustion_Engines_Engines_%26_the_Clean_Energy_Future_ETF_White_Paper_Final.pdf_ (date of access: 11.06.2025).
Laget O. A comprehensive study for the identification of the requirements for an optimal H2 combustion engine / O. Laget, L. Rouleau, M. Cordier et al.// International Journal of Engine Research. – 2023. – Vol. 24, is. 10. – P. 4326-4342, available at: https://doi.org/10.1177/14680874231167618 (date of access: 11.06.2025).
Парсаданов І.В. Двигуни внутрішнього згоряння і навколишнє середовище / І.В. Парсаданов, А.П. Марченко, О.П. Строков // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2022. – №2, – С. 3-12. – Режим доступу: https://doi.org/10.20998/0419-8719.2022.2.01 (date of access: 11.06.2025).
Reitz R.D. IJER editorial: The future of the internal combustion engine / R.D. Reitz, H. Ogawa, R. Payri, T. Fansler et al. // International Journal of Engine Research. – 2020. – Vol. 21, is. 1. – Р. 3-10, available at: https://doi.org/10.1177/1468087419877990 (date of access: 11.06.2025).
The circular carbon economy [Electronic resource] // Aramco, available at: https://korea.aramco.com/en/making-a-difference/planet/the-circular-carbon-economy (date of access: 11.06.2025).
Tracking Trends in a Time of Change:The Need for Radical Action Towards Sustainable Transport Decarbonisation // SLOCAT. Transport and Climate Change Global Status Report. – 2nd edition. – 2021, available at: www.tcc-gsr.com (date of access: 11.06.2025).
WMO Greenhouse Gas Bulletins // World Meteorological Organization (WMO). Community Platform, available at: https://community.wmo.int/en/wmo-greenhouse-gas-bulletins (date of access: 11.06.2025).
Хільчевський В. К. Екологічна стандартизація та запобігання впливу відходів на довкілля / В. К. Хільчевський, М. Р. Забокрицька, Р. Л. Кравчинський; Київ. нац. ун-т ім. Т. Шевченка. – Київ : ВПЦ "Київський університет", 2019. – 191 с.
Крисоватий, А. І. Кліматично-нейтральна економіка : глобальна візія та цифрові механізми досягнення: монографія / А. І. Крисоватий, І. І. Максимова, В. Є. Куриляк. – Тернопіль: ЗУНУ, – 2024. – 305 с.
European Commission. Communication from the commission. The European Green Deal. COM(2019) 640 final. – Brussels, 11.12.2019, available at: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:52019DC0640 (date of access: 11.06.2025).
The European Green Deal. Striving to be the first climate-neutral continent // European Commission, available at: https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en (date of access: 11.06.2025).
Черевко Г. Циркулярна економіка: еволюція поняття / Г.Черевко // Аграрна економіка. – 2022. – Т. 15, № 3-4. – С.51-58. – Режим доступу: https://doi.org/10.31734/agrarecon2022.03-04.051 (доступ 11.06.2025).
Betthäuser L. Circular economy and the role of environmental standards / L. Betthäuser // DQS Holding GmbH. – 28.06.2024, available at: https://www.dqsglobal.com/intl/learn/blog/circular-economy-norms-and-standards (date of access: 11.06.2025).
Hope B. What makes a circular economy circular, rather than green?/ B. Hope // Sustainability. – March 16.03.2022, available at: https://sustainabilitymag.com/sustainability/
what-makes-a-circular-economy-circular-rather-than-green-sustainability-supply-chain (date of access: 11.06.2025).
Як ЄС прагне досягти кліматичної нейтральності у понад 100 містах до 2030 року та які можливості є для України? [Електронний ресурс] // Екодія. — Режим доступу: https://is.gd/bR2q91 (дата звернення: 11.06.2025).
About Aramco. Energy security for a more-sustainable world [Electronic resource] // Aramco, available at: https://www.aramco.com/en/about-us (date of access: 11.06.2025).
Khowaiter A. O. Circular Carbon Economy / A. O. Khowaiter [Electronic resource] // Saudi Aramco, available at: https://www.ief.org/_resources/
files/events/1st-ief-irena-seminar-on-renewable-and-clean-energy-technology-outlooks/ahmad-al-khowaiter.pdf (date of access: 11.06.2025).
Alqahtani N. B. Circular Carbon Economy. Research & Development / N. B. Alqahtani [Electronic resource] // KACST, available at: https://unfccc.int/sites/default/files/resource/RD%20Poster%20T1%20Saudi%20Arabia.pdf (date of access: 11.06.2025).
A holistic approach to carbon management [Electronic resource] // CCE. – Available at: https://www.cceguide.org/ (date of access: 11.06.2025).
Marchenko A. P. Criteria for assessing the effectiveness of transport power plants decarbonisation in accordance with implementation of the sustainable development concept / A. P. Marchenko, I. V. Parsadanov // Internal Combustion Engines. – 2024. – № 1. – P. 3-11, available at: https://doi.org/10.20998/0419-8719.2024.1.01
Khan Md. Al-A. Optimal circular economy index policy in a production system with carbon emissions / Md. Al-A. Khan, L. E. Cárdenas-Barrón, G. Treviño-Garza, A. Céspedes-Mota // Expert Systems with Applications. – 2023. – Vol. 213. – P. 118684, available at: https://doi.org/10.1016
/j.eswa.2022.118684 (date of access: 11.06.2025).
Flexibility to future-proof the Ukrainian power system. Solving the Ukrainian Green-Coal paradox [Electronic resource] // Wärtsilä, available at: https://www.wartsila.com/
insights/whitepapers/energy/flexibility-to-future-proof-the-ukrainian-power-system (date of access: 11.06.2025).
Doronina I. Green-coal paradox in Ukraine and in the world as a challenge for state regulation in the energy industry / I. Doronina, N. Kryshtof, S. Moskalenko // European Journal of Economics and Management. – 2020. – Vol. 6, Is. 6. – Р. 39-51, available at: https://doi.org/10.46340/
eujem.2020.6.6.4
Bowman C. Haru Oni: eFuel plant of the future [Electronic resource] / C. Bowman // Siemens Energy, available at: https://www.siemens-energy.com/global/en/home/stories/haru-oni.html (date of access: 11.06.2025).
Anner N. North Sea’s blueprint for the energy transition [Electronic resource] / N. Anner // Siemens Energy, available at: https://www.siemens-energy.com/global/en/home/stories/the-north-sea.html (date of access: 11.06.2025).
Mathilde Fajardy М. CCUS projects around the world are reaching new milestones [Electronic resource] / M. Fajardy, C. Greenfield, J. T. Koduah // IEA, available at: https://www.iea.org/commentaries/ccus-projects-around-the-world-are-reaching-new-milestones (date of access: 11.06.2025).
Australia’s leading Clean Energy Ammonia. Powering the Energy Transition [Electronic resource] // NH3 Clean Energy, available at: https://nh3cleanenergy.com (date of access: 11.06.2025).
Національна енергетична компанія «Укренерго». [Електронний ресурс] // Ukrenergo. – Режим доступу https://ua.energy/peredacha-i-dyspetcheryzatsiya/dyspetcherska-informatsiya/dobovyj-grafik-vyrobnytstva-spozhyvannya-e-e/ (доступ 12.02.2022).
В Україні екстрено продають електроенергію польщі та обмежують ВДЕ – УКРЕНЕРГО // ZN.UA. – Режим доступу https://zn.ua/ukr/energetics/v-ukrajini-ekstreno-prodajut-elektroenerhiju-polshchi-ta-obmezhujut-vde-ukrenreho.html (доступ 29.02.2024).
Brendel E. German Power Slips Below Zero as Negative-Price Phenomenon Grows [Electronic resource] / E. Brendel, E. Farhat // Bloomberg. – 02.01.2025, available at: https://www.bloomberg.com/news/articles/2025-01-02/german-power-slips-below-zero-as-negative-price-phenomenon-grows (date of access: 11.06.2025).
Energy storage. Перспективи та особливості інтеграції BESS в українській енергосистемі [Електронний ресурс] // SlideShare from Scribd. – Режим доступу: https://www.slideshare.net/slideshow/energy-storage-bess/204977770 (дата звернення: 11.06.2025).
Murray C. Energy Vault China gravity ESS project connected to grid; starts building three others [Electronic resource] / C. Murray // Energy storage news, available at: https://www.energy-storage.news/energy-vault-china-gravity-ess-project-connected-to-grid-starts-building-three-others/ (date of access: 11.06.2025).
Spector J. Why Energy Vault went from disrupting batteries to selling them [Electronic resource] / J. Spector // Canary Media, available at: https://www.canarymedia.com/articles/long-duration-energy-storage/why-energy-vault-went-from-disrupting-batteries-to-selling-them (date of access: 11.06.2025).
Innovation in formulating lower-carbon fuels [Electronic resource] // Aramco, available at: https://www.aramco.com/en/about-us/our-brand/powered-by-how/synthetic-fuels (date of access: 11.06.2025).
Powering On: Internal Combustion Engines & the Clean Energy Future fuels [Electronic resource] // Engine Technology Forum. – 2024. – 40 р, available at: https://enginetechforum.egnyte.com/dl/REDEjll55t/ Internal_Combustion_Engines_Engines_%26_the_Clean_Energy_Future_ETF_White_Paper_Final.pdf_ (date of access: 11.06.2025).
Mishchenko M. Defining innovative areas and prospects to develop the patenting of technological advances in the automotive power plant industry / // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2024. – Vol. 1/13 (127). – Р. 92–102, available at: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.298643
System and method for on-board Waste heatrecovery: pat. 8920770 B2 USA. – Dec. 30, 2014.
Method for decarbonization of a fuel on board a vehicle: pat. 9937458 B2 USA. – Apr. 10, 2018.
Combustion-enhancing-gas delivery system and flow control: pat. 2007022637 A1 WO. – Mar. 01, 2007.
Авраменко А. Н. Перспективы применения микродобавок водорода для улучшения экологических показателей дизельного двигателя // А. Н. Авраменко, А. М. Левтеров, В. Н. Бганцев, Н. Ю. Гладкова, В. Н. Киреева // Проблеми машинобудування. – 2019. – Т. 22, № 2 .
Green Hydrogen Production Solutions [Electronic resource] // Uestco Energy Systems, available at: https://www.uestco.com/hydrogen/production/?gad_source=1&gclid=Cj0KCQiA19e8BhCVARIsALpFMgEh8JHabdQddNcNsV8h1bJttd_NLEa8Y8i6OUNuSpr4lFaRBVYnjEIaArLEEALw_wcB (date of access: 11.06.2025).
Producing hydrogen in Canada [Electronic resource] // Government of Canada, available at: https://natural-resources.canada.ca/energy-sources/clean-fuels/producing-hydrogen-canada (date of access: 11.06.2025)
Future of Combustion Engines Promises Efficiency, Green Fuels [Electronic resource] // Transport Topics, available at: https://www.ttnews.com/articles/future-combustion-engines (date of access: 11.06.2025).
Song X. Making ammonia from nitrogen and water microdroplets / X. Song, C. Basheer, R. N. Zare // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 2023. – Vol. 120 (16). – e2301206120, available at: https://doi.org/10.1073/pnas.2301206120
Proposal for a DIRECTIVE OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL on substantiation and communication of explicit environmental claims (Green Claims Directive) [Electronic resource] // An official EU website, available at:
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=COM%3A2023%3A0166%3AFIN (date of access: 11.06.2025).
Segal M. EU Launches Green Claims Rules to Protect Consumers from Greenwashing [Electronic resource] / Segal // ESG Today, available at: https://www.esgtoday.com/eu-launches-green-claim-rules-to-protect-consumers-from-greenwashing/ (date of access: 11.06.2025).
Goyal H. Design trends and challenges in hydrogen direct injection (H2DI) internal combustion engines – A review/ H. Goyal, P. Jones, A. Bajwa, D. Parsons at all // International Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 86. – Р. 1179-1194, available at: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.08.284
Saudi Aramco. Consolidated financial statements for the year ended December 31, 2024 // Saudi Aramco. – 2024. – 81 Р.
Aramco announces first quarter 2025 results // Saudi Aramco. – 2025. – 34 Р.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Двигуни внутрішнього згоряння
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
