Гавриш В. І., доктор економічних наук, професор, професор кафедри тракторів та сільськогосподарських машин, експлуатації і технічного сервісу, Миколаївський національний аграрний університет, м. Миколаїв, Україна

ORCID ID: 0000-0001-7055-1674
e-mail: havryshvi@mnau.edu.ua

Виробництво соняшникової олії на принципах циркулярної економіки: регіональні аспекти

Зростання цін на викопні енергетичні ресурси, виснаження їх родовищ та екологічні проблеми є основними рушійними силами розвитку зеленої енергетики. Сільськогосподарське виробництво генерує значні відходи біомаси. Їх використання для покриття енергетичних потреб (прямих та непрямих) дозволяє здійснити трансформацію з лінійної на циркулярну систему виробництва. У статті проведено аналіз можливості трансформації вирощування та перероблення соняшника на принципах циркулярної економіки. Новизна цього дослідження полягає в аналізі впливу використання рослинних решток соняшнику та його лушпиння на показники циркулярної економіки. Ми досліджували показники, пов’язані з відновлюваною енергією та викидами вуглекислого газу. Системи енергопостачання на основі лушпиння та перероблення рослинних є зрілими технологіями. Їх застосування дозволяє використати 100% відходів, зменшити викиди вуглекислого газу до 390 кг CO2 на тонну насіння, досягти частки відновлюваної енергії у технологічному процесі до 26,6 відсотка.

Ключові слова: циркулярна економіка; регіон; соняшник; сталий розвиток; енергія, емісія.

Література:

1. Kussul, N. Deininger, K. Shumilo, L. Lavreniuk, M. Ali, D.A.; Nivievskyi, O. (2022). Biophysical Impact of Sunflower Crop Rotation on Agricultural Fields. Sustainability, 14, 3965. https://doi.org/10.3390/su14073965
2. Głąb, L. Sowiński, J. (2019). Sustainable Production of Sweet Sorghum as a Bioenergy Crop Using Biosolids Taking into Account Greenhouse Gas Emissions. Sustainability, 11, 3033. https://doi.org/10.3390/su11113033
3. Brodt, S.; Six, J.; Feenstra, G.; Ingels, C.; Campbell, D. (2011). Sustainable Agriculture. Educ. Knowl., 3, 1. URL : https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/sustainable-agriculture-23562787/ (дата звернення: 15.01.2023 р.).
4. Trends and Projections in Europe 2022. Tracking Progress towards Europe’s Climate and Energy Targets; European Environment Agency report 10/2022; Publications Office of the European Union: Luxembourg, 2022. URL : https://www.eea.europa.eu//publications/trends-and-projections-in-europe-2022 (дата звернення: 15.01.2023 р.).
5. Plaza-Bonilla, D. Nogué-Serra, I. Ra_aillac, D. Cantero-Martínez, C. Justes, É. (2018). Carbon footprint of cropping systems with grain legumes and cover crops: A case-study in SW France. Syst., 167, 92–102. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2018.09.004
6. Yadav, G.S. Das, A. Lal, R. Babu, S. Meena, R.S. Saha, P. Singh, R. Datta, M. (2018). Energy budget and carbon footprint in a no-till and mulch based rice–mustard cropping system. Clean. Prod., 191, 144–157. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.04.173
7. Bartocci, P. Fantozzi, P. Fantozzi, F. (2017). Environmental impact of Sagrantino and Grechetto grapes cultivation for wine and vinegar production in central Italy. Clean. Prod., 140, 569–580. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.04.090
8. Shen, Y. Sui, P. Huang, J. Wang, D. Whalen, J.K. Chen, Y. (2018). Global warming potential from maize and maize-soybean as affected by nitrogen fertilizer and cropping practices in the North China Plain. Field Crops Res., 225, 117–127. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2018.06.007.
9. Springmann, M., Clark, M., Mason-D’Croz, D., Wiebe, K., Bodirsky, B.L., Lassaletta, L., de Vries, W., Vermeulen, S.J., Herrero, M., Carlson, K.M., Jonell, M., Troell, M., DeClerck, F., Gordon, L.J., Zurayk, R., Scarborough, P., Rayner, M., Loken, B., Fanzo, J., Godfray, H.C.J., Tilman, D., Rockstr¨om, J., Willett, W. (2018). Options for keeping the food system within environmental limits. Nature 562, 519–525. https:// doi.org/10.1038/s41586-018-0594-0.
10. Production of major vegetable oils worldwide from 2012/13 to 2021/2022, by type. URL: https://www.statista.com/statistics/263933/production-of-vegetable-oils-worldwide-since-2000/#:~:text=The%20production%20volume%20of%20vegetable,200%20million%20metric%20tons%20worldwide (дата звернення: 15.01.2023 р.).
11. World Agricultural Production, USDA Reports. URL : https://www.fas.usda.gov/data/world-agricultural-production (дата звернення: 15.01.2023 р.).
12. Agriculture of Ukraine. Statistical Yearbook. Kyiv, Ukraine. 2020. URL : http://www.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2019/zb/09/Zb_sg_2018%20.pdf (дата звернення: 15.01.2023 р.).
13. Oguz, C., Ogur, A.Y. (2022). Energy Productivity and Efficiency in Sunflower Production. JAST; 24 (4): 767-777. URL : http://jast.modares.ac.ir/article-23-49274-en.html (дата звернення: 15.01.2023 р.).
14. Yousefi, M., Khoramivafa, M., Damghani, A.M. (2017). Water footprint and carbon footprint of the energy consumption in sunflower agroecosystems. Environ Sci Pollut Res Int.;24(24):19827-19834. doi: 10.1007/s11356-017-9582-4.
15. Maslikov, M. (2012). Energy Efficiency Benchmarking in the Vegetable Oil Subsector of the Ukraine’s Agro-Industrial Sector; Report; UNIDO : Kyiv, Ukraine. URL: https://open.unido.org/api/documents/3239314/download/2015_Energy%20Benchmarking%20Report_Oil_eng.pdf (дата звернення: 15.01.2023 р.).
16. Rosenzweig, C., Mbow, C., Barioni, L.G., Benton, T.G., Herrero, M., Krishnapillai, M., Liwenga, E.T., Pradhan, P., Rivera-Ferre, M.G., Sapkota, T., Tubiello, F.N., Xu, Y., Mencos Contreras, E., Portugal-Pereira, J. (2020). Climate change responses benefit from a global food system approach. Food., 1(2), 94-97. https://doi.org/10.1038/s43016- 020-0031-z.
17. Babu, S., Rana, D.S., Yadav, G.S., Singh, R., Yadav, S. K. (2014). A review on recycling of sunflower residue for sustaining soil health’, International Journal of Agronomy, 2014, Article ID 601049. http://dx.doi.org/10.1155/2014/601049.
18. Nizami, A.S., Rehan, M., Waqas, M., Naqvi, M., Ouda, O.K.M., Shahzad, K., Miandad, R., Khan, M.Z., Syamsiro, M., Ismail, I.M.I.; Pant, D. (2017). Waste biorefineries : Enabling circular economies in developing countries. Bioresource Technology, Vol. 241, P. 1101-1117, https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.05.097.
19. Geletukha, G.; Drahniev, S.; Zheliezna, T.; Bashtovyi, A. (2020). Prospects of sunflower residues use for energy. UABIO position paper, № 25. Available online: https://uabio.org/wp-content/uploads/2020/10/uabio-position-paper-25-en-1.pdf (accessed on 20 December 2022).
20. Silvestri, L., Silvestri, C., Forcina, A., De Luca, C. (2022). A review of energy-based indicators for assessing sustainability and circular economy in the agri-food production. Procedia Computer Science, Vol. 200, P. 1756-1765. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.01.376.
21. Booneimsri, P., Kubaha, K., Chullabodhi, C. (2018). Increasing power generation with enhanced cogeneration using waste energy in palm oil mills. Energy Sci. Eng., 6, 154–173. https://doi.org/10.1002/ese3.196
22. Azhdari, A.; Ghadamian, H.; Ataei, A.; Yoo, C.K. (2009). A new approach for Optimization of Combined Heat and Power Generation in Edible Oil Plants. Appl. Sci., 9, 3813–3820. doi: 10.3923/jas.2009.3813.3820
23. Ion, I.V., Popescu, F. (2017). Improving the Energy Balance in a Sunflower Oil Mill. Work. Univ. Food Technol., 64, 164–171. URL : https://www.researchgate.net/publication/331168286_Improving_the_Energy_Balance_in_a_Sunflower_Oil_Mill (дата звернення: 15.01.2023 р.).
24. Donaldson, A., Kadakia, P., Gupta, M. (2012). Production of Energy and Activated Carbon from Agri-Residue : Sunflower Seed Example. Biochem. Biotechnol., 168, 154. https://doi.org/10.1007/s12010-011-9358-0
25. Alcock, T.D., Salt, D.E., Ramsden, S. J. A harmonised systems-wide re-analysis of greenhouse gas emissions from sunflower oil production. bioRxiv preprint. June 20, 2020. https://doi.org/10.1101/2020.06.19.161893.
26. Kirchherr, J., Reike, D., Hekkert, M. (2017). Conceptualizing the circular economy: an analysis of 114 definitions. Conserv. Recycl., 127, 221-232. https://doi.org/10.1016/j. resconrec.2017.09.005.
27. Cullen, J. M. (2017). Circular economy: theoretical benchmark or perpetual motion machine? Ind. Ecol., 21(3), 483-486. https://doi.org/10.1111/jiec.12599.
28. Kristensen, H. S., Mosgaard, M. A. (2020). A review of micro level indicators for a circular economy – moving away from the three dimensions of sustainability? Clean. Prod., 243, 118531. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118531.
29. JI Project Utilization of Sunflower Seeds Husk for Steam and Power Production at the Oil Extraction Plant OJSC Kirovogradoliya. Kyiv; 2009. URL : https://secbiomass.com/en/projects/546/ (дата звернення: 15.01.2023 р.).
30. Joint implementation project design document form – Version 01. URL: https://ji.unfccc.int/UserManagement/FileStorage/K1I6W5VRE27LF3PZUJGTHOCYDNMQB4 (дата звернення: 15.01.2023 р.).
31. Aguilera, E.; Guzmán, G.I.; Infante-Amate, J.; García-ruiz, R.; Herrera, A.; Villa, I. (2015). Embodied Energy in Agricultural Inputs. Incorporating a Historical Perspective. DT-SEHA 15. URL : http://hdl.handle.net/10234/141278 (дата звернення: 15.01.2023 р.).
32. Urmetzer, S., Lask, J.,Vargas-Carpintero, R., Pyka, A. (2020). Learning to change: Transformative knowledge for building a sustainable bioeconomy. Econ., 167, 106435. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2019.106435.
33. Bazaluk, O., Havrysh, V., Nitsenko, V., Mazur, Y., Lavrenko, S. (2022). Low-Cost Smart Farm Irrigation Systems in Kherson Province: Feasibility Study. Agronomy, 12, 1013. https://doi.org/10.3390/agronomy12051013
34. Wastewater as a resource. May 2022. European Investment Bank. URL : https://reliefweb.int/report/world/wastewater-resource-may-2022 (дата звернення: 15.01.2023 р.).