Ukrainian biogas and biomethane industry as the basis for national energy independence

Abstract

Метою дослідження було провести оцінку потенціалу біометанової промисловості України, аналіз технологій виробництва та очищення біогазу, економічних та нормативно-правових аспектів, а також можливостей інтеграції у ринок ЄС. Дослідження підтвердило, що Україна має ресурсний потенціал для виробництва понад 10 млрд м3 біометану на рік завдяки використанню відходів агропромисловості, тваринництва, харчової промисловості та побутових органічних залишків. Проаналізовано технологічні процеси виробництва, включаючи анаеробне зброджування, очищення та збагачення біогазу, а також ефективність методів очищення, таких як мембранна сепарація, адсорбція при змінному тиску та кріогенна дистиляція. Досліджено нормативно-правову базу України щодо біометану та її гармонізацію зі стандартами ЄС. Прийняття Закону № 1820-IX та ДСТУ EN 16723-1:2023 спрощує сертифікацію, однак потребує подальшого удосконалення для повної відповідності європейським вимогам. Порівняльний аналіз витрат на виробництво біометану в Україні та ЄС показав конкурентоспроможність української продукції через нижчу вартість сировини, проте обмежену доступність фінансових стимулів. Виявлено ключові інвестиційні бар’єри, серед яких нестача державних субсидій, відсутність гарантованих тарифів та складність сертифікації. Результати дослідження підтверджують, що біометан сприяє скороченню викидів вуглекислого газу (CO2 ) на 85 % порівняно з природним газом та відіграє ключову роль у циркулярній економіці. Проаналізовано реальні показники виробництва біометану в Україні за 2019-2024 роки, що демонструють поступове зростання, але значне відставання від країн ЄС. Оцінено перспективи експорту українського біометану до ЄС, конкурентне середовище, логістичні виклики, необхідність модернізації газотранспортної системи та гармонізації стандартів. Практичне значення проведеного дослідження полягає у наданні комплексної аналітичної бази для формування ефективної державної політики у сфері розвитку біометанової промисловості України.

The study aimed to assess the potential of Ukraine’s biomethane industry and analyse biogas production and purification technologies, economic and regulatory aspects, and opportunities for integration into the EU market. The study confirmed that Ukraine can produce more than 10 billion m3 of biomethane per year from agricultural, livestock, food industry and household organic residues. The technological processes of production, including anaerobic digestion, purification and enrichment of biogas, as well as the efficiency of purification methods such as membrane separation, variable pressure adsorption and cryogenic distillation were analysed. The study analysed the regulatory framework of Ukraine on biomethane and its harmonisation with EU standards. The adoption of Law No. 1820-IX and DSTU EN 16723-1:2023 simplifies certification but requires further improvement to fully comply with European requirements. A comparative analysis of the costs of biomethane production in Ukraine and the EU demonstrated the competitiveness of Ukrainian products due to the lower cost of raw materials, but the limited availability of financial incentives. Key investment barriers were identified, including a lack of government subsidies, the absence of guaranteed tariffs and the complexity of certification. The study confirms that biomethane reduces carbon dioxide (CO2 ) emissions by 85% compared to natural gas and is central to the circular economy. The study analysed the real indicators of biomethane production in Ukraine for 2019-2024, which demonstrated a gradual increase, but a significant lag behind the EU countries. The study assessed the prospects for Ukrainian biomethane exports to the EU, the competitive environment, logistical challenges, and the need to modernise the gas transmission system and harmonise standards. The practical significance of the study is determined by a comprehensive analytical framework for the formation of an effective state policy in the field of biomethane industry development in Ukraine.