ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS
The article presents an ecological and energy assessment of the feasibility of obtaining alternative fuel in Ukraine through the pyrolysis of plastic waste. Plastic waste is a global problem due to its long decomposition time and toxicity to the environment. At the same time, in Ukraine, in addition...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/931 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
System Research in Energy| _version_ | 1871104435875217408 |
|---|---|
| author | Boichenko, Serhii Zholtaily, Sofiia Shkilniuk, Iryna Yakovlieva, Anna Levandovskyi, Іhor Muhenov, Daniil Futa, Kostiantyn |
| author_facet | Boichenko, Serhii Zholtaily, Sofiia Shkilniuk, Iryna Yakovlieva, Anna Levandovskyi, Іhor Muhenov, Daniil Futa, Kostiantyn |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Serhii Boichenko",
"institution": null
},
{
"author": "Sofiia Zholtaily",
"institution": null
},
{
"author": "Iryna Shkilniuk",
"institution": null
},
{
"author": "Anna Yakovlieva",
"institution": null
},
{
"author": "Іhor Levandovskyi",
"institution": null
},
{
"author": "Daniil Muhenov",
"institution": null
},
{
"author": "Kostiantyn Futa",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Boichenko, Serhii |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:50Z |
| description | The article presents an ecological and energy assessment of the feasibility of obtaining alternative fuel in Ukraine through the pyrolysis of plastic waste. Plastic waste is a global problem due to its long decomposition time and toxicity to the environment. At the same time, in Ukraine, in addition to the high level of waste intensity, there is a problem of a low level of domestic fuel production and a high level of CO2 emissions into the atmosphere. In particular, the last 2 problems have become more acute with military operations: fuel imports from Europe have been established, but the issue of import dependence remains and CO2 emissions into the atmosphere due to frontline zones and ground attacks have significantly increased. The purpose of this study is to determine the energy potential of obtaining domestic alternative fuel from plastic waste and an ecological assessment of the annual reduction in CO2-eq. emissions in Ukraine due to the establishment of the ecologistics of the collection and disposal of plastic waste by the pyrolysis process. The object of the study is the disposal of plastic waste in Ukraine. The subject of the study is plastic waste in Ukraine, its energy potential for replacing traditional fuels through pyrolysis, CO2 and CO2-eq. emissions from the pyrolysis process of plastic waste, CO2-eq. emissions during storage of plastic in landfills and disposal by incineration. Research methods are an analytical review of scientific research on the feasibility of pyrolysis and process characteristics, mathematical methods for calculating and comparing disposal scenarios. As a result of the study, it was found that an average of 1,444 thousand tons/year of plastic waste is generated in Ukraine every year, from which it is approximately possible to obtain 838 thousand tons/year of alternative fuel through pyrolysis. This fuel can replace approximately 13 % of annual diesel fuel consumption in Ukraine, which is undoubtedly a significant contribution to reducing the country's import dependence, and therefore − increasing energy security. Direct CO2 emissions from the pyrolysis of plastic waste are 361 thousand tons/year and 5,646.4 thousand tons of CO2-eq. per year. Emissions from CO2-eq. when burning this plastic waste are 26,800.6 thousand tons of CO2-eq./year, when landfilling − 25,270 thousand tons of CO2-eq./year. Therefore, in the substitution scenario "incineration of plastic waste → pyrolysis" it is possible to avoid 21,154.2 thousand tons of CO2-eq./year, and in the substitution scenario "landfilling of plastic waste in landfills → pyrolysis" it is possible to avoid 19,623.6 thousand tons of CO2-eq./year. This proves the feasibility of establishing the ecologistics of plastic waste collection for the production of alternative fuel in Ukraine. In further studies, it is worth carrying out an ecological and energy assessment of waste of worn tires, waste vegetable oils and animal waste for the production of alternative fuel. |
| doi_str_mv | 10.15407/srenergy2025.04.135 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:03:39Z |
| format | Article |
| fulltext |
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 135
ISSN 2786-7102 (Online), ISSN 2786-7633 (Print)
https://doi.org/10.15407/srenergy2025.04.135
УДК 628.4.047
Сергій Бойченко, д-р техн. наук, професор, https://orcid.org/0000-0002-2489-4980
Софія Жолтайли*, д-р філософії (PhD), https://orcid.org/0000-0001-8136-8779
Ірина Шкільнюк, канд. техн. наук, https://orcid.org/0000-0002-8808-3570
Анна Яковлєва, канд. техн. наук, старший дослідник, https://orcid.org/0000-0002-7618-7129
Ігор Левандовський, канд. хім. наук, доцент, https://orcid.org/0000-0002-2237-0403
Даніїл Мугенов, д-р філософії (PhD), https://orcid.org/0000-0001-7780-3416
Костянтин Фута, https://orcid.org/0009-0000-9235-2203
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені
Ігоря Сікорського», Берестейський просп., 37, Київ, 03056, Україна
*Автор-кореспондент: dokshyna.sofiia@lll.kpi.ua
_______________________________________________________________________________________
ЕКОЛОГО-ЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ДОЦІЛЬНОСТІ ОТРИМАННЯ
АЛЬТЕРНАТИВНОГО ПАЛИВА ПІРОЛІЗОМ ПЛАСТИКОВИХ
ВІДХОДІВ
Анотація. У статті наведено еколого-енергетичну оцінку доцільності отримання
альтернативного палива в Україні піролізом пластикових відходів. Пластикові відходи є проблемою
світового масштабу через довгий час розкладу та токсичність до навколишнього середовища.
Водночас в Україні окрім високого рівня відходоємності існує проблема низького рівня виробництва
власного палива та високого рівня викидів СО2 в атмосферу. Особливо останні 2 проблеми
загострились внаслідок воєнних дій: налагоджений імпорт палива з Європи, проте залишається
питання імпортозалежності та значне збільшення викидів СО2 в атмосферу, пов’язане з
фронтовими зонами та наземними атаками. Метою даного дослідження є визначення
енергетичного потенціалу отримання власного альтернативного палива з пластикових відходів та
екологічна оцінка річного скорочення викидів СО2-екв. в Україні завдяки налагодженню
екологістики збору та утилізації пластикових відходів процесом піролізу. Об’єктом дослідження є
утилізація пластикових відходів в Україні. Предмет дослідження – пластикові відходи в Україні, їх
енергетичний потенціал для заміщення традиційного палива шляхом піролізу, викиди СО2 та СО2-
екв. від процесу піролізу пластикових відходів, викиди СО2-екв. при зберіганні пластику на полігонах
та утилізації шляхом спалювання. Методи дослідження – аналітичний огляд наукових досліджень
щодо доцільності піролізу та характеристик процесу, математичні методи розрахунку та
порівняння сценаріїв утилізації. В результаті дослідження встановлено, що в Україні щороку
утворюється в середньому 1444 тис. т/рік пластикових відходів, з котрих можливо отримати
приблизно 838 тис. т/рік альтернативного палива шляхом піролізу. Цим паливом можливо
замінити приблизно 13 % дизельного палива в Україні, що безперечно є вагомим внеском до
зниження імпортозалежності країни, а отже – підвищення енергетичної безпеки. Прямі викиди
СО2 від піролізу пластикових відходів становлять 361 тис. т/рік та 5 646,4 тис. т СО2-екв. на рік.
Викиди від СО2-екв. при спалюванні цих пластикових відходів становлять 26 800,6 тис. т СО2-
екв./рік, при захороненні на полігонах – 25 270 тис. т СО2-екв./рік. Отже, за сценарієм заміщення
«спалювання пластикових відходів → піроліз» можливо уникнути 21 154,2 тис. т СО2-екв./рік, а за
сценарієм заміщення «захоронення пластикових відходів на полігонах → піроліз» можливо уникнути
19 623,6 тис. т СО2-екв./рік. Це доводить доцільність налагодження екологістики збору
пластикових відходів для виробництва альтернативного палива в Україні. У подальших
дослідженнях варто здійснити еколого-енергетичну оцінку відходів зношених шин, відпрацьованих
рослинних олій та тваринних відходів для виробництва альтернативного палива.
Ключові слова: пластикові відходи, піроліз пластикових відходів, альтернативне паливо,
енергетичний потенціал пластикових відходів, екологічна оцінка, екологістика збору небезпечних
відходів, енергетична безпека.
mailto:dokshyna.sofiia@lll.kpi.ua
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 136
1. Вступ
Сучасне суспільство стикається з проблемою зростаючих обсягів пластикових відходів, які вже
вийшли за межі локального забруднення і стали глобальною екологічною загрозою. Пластик
надзвичайно стійкий до природного розкладу − він може зберігатися в ґрунтах, воді та біосфері сотні
років, виділяючи токсичні речовини та мікропластик, що накопичується в організмах живих істот,
включно з людьми. Забруднення пластиком не тільки шкодить екосистемам, а й порушує продовольчі
ланцюги, загрожує здоров’ю та біорізноманіттю.
Одночасно зі зростанням обсягів пластику світ дедалі більше занепокоєний викидами
парникових газів, особливо CO₂, що є основною причиною глобального потепління. В Україні ситуація
ускладнюється ще й тим, що внаслідок повномасштабної війни рівень викидів суттєво зріс: це
пов’язано зі знищенням інфраструктури, пожежами, масовим переміщенням населення, порушенням
логістики та зростанням обсягів неконтрольованого спалювання й захоронення відходів. У таких
умовах пошук рішень для скорочення викидів є не лише кліматичним, а й національним пріоритетом.
Водночас Україна залишається енергетично залежною державою, значну частину палива
імпортуючи з-за кордону. Це створює додаткове фінансове навантаження та загрози енергетичній
безпеці. У цьому контексті дослідження можливостей переробки пластикових відходів піролізом з
метою отримання альтернативного палива має подвійну цінність — екологічну та економічну.
Метою даного дослідження є визначення енергетичного потенціалу отримання власного
альтернативного палива з пластикових відходів та екологічна оцінка річного скорочення викидів СО2-
екв. в Україні завдяки налагодженню екологістики збору та утилізації пластикових відходів шляхом
піролізу. Об’єктом дослідження є утилізація пластикових відходів в Україні. Предмет дослідження –
пластикові відходи в Україні, їх енергетичний потенціал для заміщення традиційного палива піролізом,
викиди СО2 та СО2-екв. від процесу піролізу пластикових відходів, викиди СО2-екв. під час зберігання
пластику на полігонах та утилізації спалюванням. Методи дослідження – аналітичний огляд наукових
досліджень щодо доцільності піролізу та характеристик процесу, математичні методи розрахунку та
порівняння сценаріїв утилізації. Робочою гіпотезою дослідження є те, що переробка пластикових
відходів шляхом піролізу сприяє зниженню викидів СО2 та інших шкідливих газів в атмосферу та
підвищенню рівня виробництва власного палива.
2. Методи та матеріали
Потенціал утворення піролізного палива в Україні
У дослідженні [1] було проведено аналітичні дослідження літературних джерел щодо обсягів
утворення пластикових відходів в Україні та коефіцієнтів перетворення цих відходів у піролізне
паливо. У таблиці 1 наведено результати цього дослідження. Встановлено, що в Україні в середньому
утворюється 1444 тис. т/рік пластикових відходів, з котрих в середньому можливо отримати
838 тис. т/рік альтернативного палива.
Таблиця 1. Потенціал отримання альтернативного моторного палива з пластику [1]
Тип відходів
Обсяг утворення,
тис. т/рік
Середній коефіцієнт
перетворення у паливо, в.о.
Потенціал отримання
альтернативного палива
піролізом, тис. т/рік
Пластик
min 990
0,58
min 574
∑сер. 1444 ∑сер. 838
max 1898 max 1101
Характеристика сировини та продуктів піролізу
Пластикові відходи в основному складаються з: поліетилену (HDPE, LDPE) – 36 %,
поліетилентерефлатату (ПЕТФ – PET) – 26 %, полівініл-хлориду (PVC) – 16 %, поліпропілену (PP) –
12 %, полістиролу (PS) – 10 % [2]. Згідно з [3] фізико-хімічні властивості піролізної олії з пластику
наступні (табл. 2).
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 137
Таблиця 2. Фізико-хімічні властивості піролізної олії, отриманої з різних типів пластику [3]
Тип пластику Теплотворна здатність
(МДж/кг)
Основні компоненти Посилання
HDPE (поліетилен високої
щільності)
40–45
Алкани, алкени, ароматичні
сполуки
[4], [5], [6]
LDPE (Поліетилен низької
щільності)
42–48 Алкани, ароматичні сполуки [7], [8], [9]
PP (Поліпропілен) 41–46 Алкени, пропілен [8], [10], [11]
PS (Полістирол) 36–40 Стирол, похідні бензолу [13], [8]
PET (Поліетилентефталат)
30–35
Терефталева кислота, БTК
(бензол, толуол і ксилол)
[8], [12]
Згідно з [14, 15] теплотворна здатність PVC становить 41 МДж/кг.
Розрахунок енергетичного потенціалу
Кількість теплоти, що виділяється під час повного згорання палива, розраховується за
формулою:
𝑄 = 𝑚 ∙ 𝑞, (1)
де: Q – енергетична цінність палива, Дж; m – маса палива (у нашому випадку долі пластику), кг;
𝑞 – нижча теплота згорання палива (у нашому випадку за типом пластику), МДж/кг.
Враховуючи середні експериментальні значення нижчої теплоти згорання палива з пластику
(табл. 2) та їх відсоток в обсягу утворених відходів, розрахуємо за формулою 1 річний потенціал
енергії, котрий можна отримати з утворених пластикових відходів в Україні:
𝑄 = 𝑚 ∙ 𝑞 = 838 ∙ 106(44 ∙ 0,36 + 32,5 ∙ 0,26 + 41 ∙ 0,16 + 43,5 ∙ 0,12 + 38 ∙ 0,1) =
= 33411,1 ∙ 106 МДЖ/рік = 33411,1 ТДЖ/рік.
Дане піролізне паливо має потенціал до заміщення дизельного палива в Україні. Це питання
особливо важливе з точки зору імпортозалежності нашої країни. За даними Державної служби
статистки України, у 2018 році до України було імпортовано 5594 тис. т газойлів (дизеля) [16], у 2019
– 6257 тис. т, у 2020 – 6089 тис. тон [17], у 2023 році до України було доставлено 6,19 млн т дизельного
палива [18]. Базуючись на даних Державної служби статистики України та ресурсів з інтернету, можна
зробити висновок, що в середньому річний імпорт газойлів в Україну становить 6 млн т/рік.
Оцінимо енергетичну цінність дизельного пального. Дизельне пальне має високу калорійність,
що становить 35,8 МДж/л, та щільність приблизно 820-845 кг/м3, або 0,82-0,85 кг/л [19]. Тоді
енергетична цінність дизельного пального, виражена у МДж/кг, становить 43,65–42,1 МДж/кг.
Враховуючи, що енергетична цінність піролізного палива із пластикових відходів має близьке значення
до дизельного пального, можливо оцінити потенціал заміщення дизельного пального альтернативним.
Середня річна енергія дизельного палива становить (за формулою 1):
Q = m ∙ q = 6 ∙ 109 ∙ 43 = 258 ∙ 109 МДж = 258000 ТДж/рік.
Проте, разом з тим, оцінюючи доцільність налагодження виробництва палива саме шляхом
піролізу, важливо розглянути екологічну точку зору, оскільки застосування піролізу також пов’язано
із викидами шкідливих речовин в атмосферу.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0485
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0490
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0495
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0500
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0505
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0510
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0505
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0515
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0520
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0390
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890425000342#b0505
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 138
Екологічна оцінка піролізу та порівняння сценаріїв утилізації пластикових відходів
Низка досліджень довела доцільність використання технології піролізу для утилізації
пластикових відходів та виробництва альтернативного палива [3, 20–23].
Вихід продуктів піролізу, як фракцій так і газів, залежить від співвідношення типів пластику,
температури всередині котлоагрегата піролізу, тиску та часу, протягом якого відбувається процес
(швидкості нагрівання) [24–30].
Піролізний газ являє собою суміш CO, H2, CH4, CO2, N2 та інших вищих вуглеводнів [31]. При
піролізі поліолефінів (HDPE, LDPE, PP, PS) переважають легкі вуглеводні: метан (CH₄), етилен (C₂H₄),
бутадієни (C₄H₆), С₃ та С₄ вуглеводні, у меншій кількості пропану, пропену, n-бутану. За наявності у
складі відходів PET, PC, PVC, поряд з вуглеводнями утворюються також CO₂ та CO. При піролізі PVC
утворюється хлороводень (HCl), що є токсичним і корозійним агентом [32, 33], також можуть
утворитися діоксиди та фурани [33–35].
При гетерогенних сумішах пластику (мікс полімерів, добавок) можливе утворення: спиртів,
кетонів, оцтової кислоти, ароматичних вуглеводнів, а також H₂, CO, СО₂, особливо при співпіролізі з
біомасою [25].
Згідно з Кіотським протоколом, учасником котрого є також і Україна, шкідливими вважаються
викиди наступних парникових газів [36]: двоокис вуглецю (СО2), метан (СН4), закис азоту (N2O),
гідрофторвуглеці (ГФВ), перфторвуглеці (ПФВ), гексафторид сірки (SF6). Отже, аналізуючи
технологію піролізу пластикових відходів серед перелічених речовин, варто розглянути викиди
двоокису вуглецю (СО2) та метану (СН4).
1) Оцінювання прямих викидів СО2 від процесу піролізу
Згідно з [24], де досліджувався піроліз на пристрої DKR-350, при піролізі пластикових відходів
для неочищеного газу вихід СО2 становив 24,52 %, для очищеного − 22.49 %.
Розрахуємо потенціальну кількість утворення СО2 від процесу піролізу, взявши коефіцієнт
виходу СО2 для неочищеного газу – 24,52 % та дані потенціалу утворених відходів з таблиці 1
(формула 2).
𝐸СО2 = 𝑚 ∙ 𝑘, (2)
де 𝐸СО2– викиди СО2, т/рік; m – маса палива, що піддається піролізу, т/рік; k – емісійний коефіцієнт
СО2.
𝐸СО2 = 1444 тис. т/рік ∙ 0,25 = 361 тис. т СО2/рік.
2) Оцінювання викидів за СО2-еквівалентом
Для оцінювання шкоди навколишньому середовищу від різних процесів розрізняють термін
«еквівалент вуглекислого газу». Еквівалент вуглекислого газу або СО2-еквівалент, скорочено СО2-екв.,
– це метрична міра, що використовується для порівняння викидів різних парникових газів на основі
їхнього потенціалу глобального потепління (ПГП) перетворенням кількості інших газів на
еквівалентну кількість вуглекислого газу з таким самим потенціалом глобального потепління [37]. Так,
СО2-екв. метану (СН4) становить кількість метану х84. Тобто викиди 1 кг метану в атмосферу
еквівалентні 84 кг СО2. 100-річний ПГП метану приблизно у 28 разів перевищує показник СО2, але він
залишається в атмосфері лише трохи більше десяти років. 100-річний ПГП використовується для
визначення еквівалента СО2 [38].
У [39] визначено, що піроліз пластикових відходів вивільняє 3,91 кг СО2-екв. на кг
непереробленого пластику. Враховуючи даний коефіцієнт СО2-екв. та потенціал пластикових відходів
з таблиці 1, розрахуємо кількість потенційного утворення кількості викидів шкідливих речовин у СО2-
екв. (формула 3).
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 139
𝐸СО2−екв. = 𝑚 ∙ kCO2−екв., (3)
де 𝐸СО2−екв.– викиди шкідливих речовин у СО2-екв., т; m – маса палива, що піддається піролізу, т;
k – емісійний коефіцієнт СО2-екв.
𝐸СО2−екв. = 𝑚 ∙ 𝑘CO2−екв. = 1444 тис. т ∙ 3,91 = 5 646,4 тис. т СО2-екв.
Розрахунок викидів за стандартними сценаріями утилізації
Процеси перетворення відходів на енергію (спалення) вивільняють 18,56 кг еквівалента СО2, а
захоронення відходів на сміттєзвалищах – 17,5 кг еквівалента СО2 [39]. Розрахуємо ці викиди для
даних з таблиці 1 та формулою 3.
Викиди СО2-екв. при спалюванні відходів:
𝐸𝐶𝑂2−екв.
спалювання = 𝑚 ∙ 𝑘𝐶𝑂2−екв.
спалювання = 1444 тис. т ∙ 18,56 = 26 800,6 тис. т СО2-екв.
Викиди СО2-екв. при захороненні відходів:
𝐸𝐶𝑂2−екв.
захоронення
= 𝑚 ∙ 𝑘𝐶𝑂2−екв.
захоронення
= 1444 тис. т ∙ 17,5 = 25 270 тис. т СО2-екв.
Виділення метану при піролізі
Різні види пластику виділятимуть різну кількість метану. У дослідженні [24], котре згадувалось
вище, CH4 було виділено у кількості 9,99 % для неочищеного газу та у кількості 10,22 % для
очищеного газу. Деякі дослідження показали, що піроліз PP та PЕ може призвести до виходу метану
близько 11 %. [40, 41]. Проте метан у даному випадку може використовуватись як додатковий ресурс
або як сировина для хімічних процесів. Наприклад, метан разом із іншими газами, такими як водень та
етилен, можна спалювати для виробництва електроенергії, тепла або для живлення промислових
процесів. Також може бути цінною хімічною сировиною для виробництва нових пластмас, гуми та
інших матеріалів [3, 20, 42]. Варто відзначити, що метан (CH4) з точки зору глобального потепління
шкідливіший за СО2 у 28 разів [38], тому піроліз пластикових відходів дозволяє знизити викиди метану
в атмосферу, що виділяється на звалищах з неутилізованого пластику.
3. Результати
В Україні в середньому утворюється 1444 тис. т/рік пластикових відходів, з котрих можливо
отримати приблизно 838 тис. т/рік альтернативного палива шляхом піролізу. Проте переробка даних
відходів потребує енергетичної оцінки та, особливо, оцінки екологічних наслідків.
У статті досліджено енергетичний потенціал отримання альтернативного моторного палива
внаслідок переробки пластикових відходів в Україні та виконана екологічна оцінка даного виду
переробки пластику порівняно з утилізацією спалюванням та захороненням на полігонах.
За результатами розрахунків енергетичного потенціалу піролізного палива з пластикових
відходів, енергетично Україна може замістити
33411,2
258000
∙ 100 % = 13 % поставок дизельного пального
піролізним паливом із пластикових відходів, що є достатньо позитивним результатом.
Внаслідок екологічної оцінки встановлено, що чисті викиди СО2 з перероблення середньої
кількості утворених в Україні відходів (1444 тис. т/рік) становлять 361 тис. т/рік, в СО2-екв. викиди від
піролізу становлять 5 646,4 тис. т CO₂-екв./рік. Для порівняння, під час спалювання цієї кількості
відходів викиди становлять 26 800,6 тис. т CO₂-екв./рік, при захороненні на полігонах – 25 270 тис. т
CO₂-екв./рік. Тому за сценарієм «заміщення спалення цієї кількості відходів піролізом» можливо
уникнути 21 154,2 тис. т СО2-екв./рік, а за сценарієм «заміщення захоронення на полігонах піролізом»
(більш вірогідний сценарій) можливо уникнути 19 623,6 тис. т СО2-екв./рік. Причому метан, котрий
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 140
утворюється внаслідок піролізу, може легко уловлюватись та використовуватись в енергетичних цілях
або для генерування електричної енергії, на відміну від інших сценаріїв утилізації, де відбувається
викид метану до атмосфери. Сценарії утилізації пластикових відходів та заміщення їх піролізом зведені
у таблиці 3. А на рисунку 1 зображена діаграма-порівняння викидів СО2-еквівалента за різними
сценаріями поводження із пластиком.
Тобто при налагодженні екологістики збору та переробки пластикових відходів шляхом піролізу,
разом із їх утилізацією, можливо значно зменшити викиди шкідливих речовин та збільшити обсяг
власного виробництва палива, а отже і посилити енергетичну та екологічну безпеки країни.
Таблиця 3. Екологічний ефект піролізу
Сценарій заміни
Викиди без
піролізу (тис. т
СО2-екв./рік)
Викиди при піролізі
(чисті викиди СО2
тис. т/рік)
Викиди при
піролізі (тис. т
СО2-екв./рік)
Уникнено
викидів
(тис. т СО2-
екв./рік)
Спалювання →
Піроліз
26 800,6 361 5 646,4 21 154,2
Захоронення →
Піроліз
25 270 361 5 646,4 19 623,6
Рисунок 1. Діаграма порівняння викидів шкідливих речовин у СО2-еквіваленті
за різними сценаріями утилізації
4. Висновки
Щороку в Україні утворюється близько 1,44 млн т пластикових відходів, що становлять
одночасно екологічну загрозу та втрачений енергетичний ресурс. Запровадження ефективної системи
збору та піролізної переробки дозволяє отримувати в середньому 838 тис. т/рік піролізного палива, що
дорівнює приблизно 13 % від щорічного енергетичного споживання дизельного палива в країні.
На відміну від спалювання чи захоронення, піроліз забезпечує суттєве зниження парникових
викидів:
− викиди CO₂-екв. під час піролізу становлять лише 5,65 млн т/рік,
− тоді як спалювання спричиняє до 26,8 млн т/рік,
− а захоронення – 25,27 млн т/рік.
Це означає, що за умови переходу на піролізну переробку пластикових відходів можна уникнути
приблизно 19,6-21 млн т CO₂-екв./рік, що є значним вкладом у кліматичні цілі держави.
26 800,60 25 270
5 646,40
0,00
5 000,00
10 000,00
15 000,00
20 000,00
25 000,00
30 000,00
Спалювання Захоронення Піроліз
Викиди, тис. т CO₂-екв./рік
Спалювання → Піроліз
уникнення 21 154,2 тис. т
СО2-екв./рік викидів
Захоронення → Піроліз
уникнення 219 623,6 тис. т
СО2-екв./рік викидів
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 141
Крім того, захоронення пластику на полігонах супроводжується утворенням метану (CH₄) −
парникового газу, чий 100-річний глобальний потенціал потепління у 28 разів перевищує CO₂.
Піролізна технологія дозволяє не лише уникнути цих викидів, а й використовувати утворений метан
як джерело енергії, зокрема для самозабезпечення установок, що додатково підвищує їхню
енергоефективність, вироблення електроенергії, опалення.
У контексті вуглецевого оподаткування, яке в Україні з 2024 року повністю спрямовується до
Державного фонду декарбонізації та енергоефективної трансформації, піроліз може стати джерелом
зменшення фінансового навантаження на підприємства. На сьогодні вуглецевий податок становить
30 грн/т CO₂-екв. (≈0,72 USD) – це найнижчий рівень у Європі (для порівняння: Швеція − €137, Франція
− €52).
У подальших дослідженнях варто також розглянути еколого-енергетичну доцільність піролізу
зношених шин, відпрацьованої олії та відходів продуктів тваринництва, адже вони мають також
значний потенціал для України [1, 43].
Фінансування роботи
Дослідження виконуються у рамках проєкту «Розроблення технологічних рішень отримання
композиційних моторних палив із вторинної сировини для підвищення енергетичної безпеки» за
рахунок державного бюджету згідно з наказом Міністерства освіти і науки України від 27.12.2023 р.
№ 1572 «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, що пройшли конкурсний відбір та фінансування яких розпочнеться з 2024 року за рахунок
коштів Державного бюджету України» (реєстраційний номер 0124U000973).
Посилання
1. Бойченко С., Жолтайли С., Шкільнюк І., Куберський І., Левандовський І. Аналіз потенціалу отримання
композиційного моторного палива з відходів пластику та поліетилену та відходів зношених шин в Україні.
Системні дослідження в енергетиці. 2024. № 4(80). C. 41−55. https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.041
2. Сафранов Т.А., Приходько В.Ю., Михайленко В.І. Відходи пластикових матеріалів: оцінка утворення та
поводження в регіонах Північно-Західного Причорномор’я. Український гідрометеорологічний журнал.
2023. № 31. С. 122–130. https://doi.org/10.31481/uhmj.31.2023.08
3. Hasan M. M., Haque R., Jahirul M. I., Rasul M. G. Pyrolysis of plastic waste for sustainable energy Recovery:
Technological advancements and environmental impacts. Energy Conversion and Management. 2025. Vol. 326.
119511. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.119511
4. Hasan M. M., Rasul M. G., Jahirul M. I., Khan M. M. K. Characterization of pyrolysis oil produced from organic
and plastic wastes using an auger reactor. Energy Conversion and Management. 2023. Vol. 278. 116723.
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2023.116723
5. Aisien F. A., Aisien E. T. Production and characterization of liquid oil from the pyrolysis of waste high-density
polyethylene plastics using spent fluid catalytic cracking catalyst. Sustainable Chemistry for Climate Action. 2023.
Vol. 2. 100020. https://doi.org/10.1016/j.scca.2023.100020
6. Kumar S., Singh R. K. Recovery of hydrocarbon liquid from waste high density polyethylene by thermal pyrolysis.
Brazilian Journal of Chemical Engineering. 2011. Vol. 28. Iss. 4. https://doi.org/10.1590/S0104-
66322011000400011
7. Al-Salem S. M., Chandrasekaran S. R., Dutta A., Sharma B. K. Study of the fuel properties of extracted oils obtained
from low and linear low density polyethylene pyrolysis. Fuel. 2021. Vol. 304. 121396.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121396
8. Palmay P., Haro C., Huacho I., Barzallo D., Bruno J. C. Production and Analysis of the Physicochemical Properties
of the Pyrolytic Oil Obtained from Pyrolysis of Different Thermoplastics and Plastic Mixtures. Molecules. 2022.
Vol. 27. Iss. 10. 3287. https://doi.org/10.3390/molecules27103287
9. Javed N., Muhammad S., Iram S., Ramay M. W., Jaffri S. B., Damak M., Fekete G., Varga Z., Székács A.,
Aleksza L. Analysis of Fuel Alternative Products Obtained by the Pyrolysis of Diverse Types of Plastic Materials
Isolated from a Dumpsite Origin in Pakistan. Polymers. 2023. Vol. 15. Iss. 1.
https://doi.org/10.3390/polym15010024
10. Das P., Tiwari P. The effect of slow pyrolysis on the conversion of packaging waste plastics (PE and PP) into fuel.
Waste Management. 2018.Vol. 79. P. 615−624. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.08.021
https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.041
https://doi.org/10.31481/uhmj.31.2023.08
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.119511
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2023.116723
https://doi.org/10.1016/j.scca.2023.100020
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121396
https://doi.org/10.3390/molecules27103287
https://doi.org/10.3390/polym15010024
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.08.021
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 142
11. Ahmad I., Khan M. I., Khan H., Ishaq M., Tariq R., Gul K., Ahmad W. Pyrolysis Study of Polypropylene and
Polyethylene into Premium Oil Products. International Journal of Green Energy. 2015. Vol. 12. Iss. 7. P. 663–671.
https://doi.org/10.1080/15435075.2014.880146
12. Kumar A., Swarnalatha A. P., Shwetha J., Saravanan P., Hatamleh, A. A., Al-Dosary M. A., et all. Pyrolysis
behaviour and synergistic effect in co-pyrolysis of wheat straw and polyethylene terephthalate: A study on product
distribution and oil characterization. Heliyon. 2024. Vol. 10. Iss. 17. e37255.
https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e37255
13. Maafa I. M. Pyrolysis of Polystyrene Waste: A Review. Polymers. 2021. Vol. 13. Iss. 2. 225.
https://doi.org/10.3390/polym13020225
14. 6 waste terms & what they mean. INCINER8. URL: https://www.inciner8.com/blog/waste-management/6-waste-
terms-what-they-mean (Last accessed: 29.06.2025).
15. Calorific value (CV) of waste − "Waste to Energy". Igniss Energy. URL: https://www.igniss.com/calorific-value-
waste (Last accessed: 29.06.2025).
16. Державна служба статистики України. Паливно-енергетичні ресурси України. Київ, 2020. 194 с. URL:
https://www.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2020/zb/12/Zb_per.pdf (дата звернення: 29.06.2025).
17. Державна служба статистики України. Паливно-енергетичні ресурси України. Київ, 2021. 177 с. URL:
https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2021/zb/12/Zb_per.pdf (дата звернення: 29.06.2025).
18. У 2023 році імпорт дизельного пального зріс на 23%. Скільки-скільки? URL: https://skilky-skilky.info/u-2023-
rotsi-import-dyzelnoho-palnoho-zris-na-23/ (дата звернення: 29.06.2025).
19. Дизельне паливо: Ключові характеристики. Стандарти Євро-3 та Євро-5. TCU. URL:
https://tcu.com.ua/tpost/xvcdh1c5f1-dizelne-palivo-klyuchov-harakteristiki-s#part8 (дата звернення: 29.06.2025).
20. Saxena S. Pyrolysis and beyond: Sustainable valorization of plastic waste. Applications in Energy and Combustion
Science. 2025. Vol. 21. 100311. https://doi.org/10.1016/j.jaecs.2024.100311
21. Adeoye A. O. et al. Pyrolysis of Plastic Wastes Towards Achieving a Circular Economy: An Advanced Chemistry
and Technical Approach. In S. K. Sharma, R. K Upadhyay, V. Kumar (Eds.). Dynamics of Transportation
Ecosystem, Modeling, and Control. Energy, Environment, and Sustainability. Springer, Singapore, 2024.
P. 215−259. https://doi.org/10.1007/978-981-97-0437-8_11
22. Koumpakis D.-A., Vlachokostas C., Tsakirakis A., Petridis S. Evaluating Plastic Waste Management Strategies:
Logistic Regression Insights on Pyrolysis vs. Recycling. 2025. Vol. 10. Iss. 2. 33.
https://doi.org/10.3390/recycling10020033
23. Pyrolysis: the secret weapon in the fight against plastic waste? Sustainable. Plastics. URL:
https://www.sustainableplastics.com/news/pyrolysis-secret-weapon-fight-against-plastic-waste (Last accessed:
29.06.2025).
24. Petrík J., Genuino H. C., Kramer G. J., Shen L. Pyrolysis of Dutch mixed plastic waste: Lifecycle GHG emissions
and carbon recovery efficiency assessment. Waste Management & Research. 2025. Vol. 45. Iss. 3.
https://doi.org/10.1177/0734242X241306605
25. Genuino H. C., Ruiz M. P., Heeres H. J., Kersten S. R. A. Pyrolysis of mixed plastic waste: Predicting the product
yields. Waste Management. 2023. Vol. 156. P. 208−215. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.11.040
26. Pyrolysis Plant FAQ/Technology. DOING. URL: http://www.china-
doing.com/faqshow.asp?id=284&mnid=150&classname=FAQ&uppage=/faq.asp#:~:text=The%20oil%20pyrolysi
s%20yield%20of,impact%20on%20the%20oil%20yield. (Last accessed: 29.06.2025).
27. Apicella B., Cerciello F., Migliaccio R., Oliano M. M., Ruoppolo G., Russo C., Stanzione F., Urciuolo M.,
Azzolini M., Curia G., Moratti F., Romano V., Liguori D., Senneca O. Chemical characterization of liquid products
from the pyrolysis of plastic wastes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2025. Vol. 190. 107153.
https://doi.org/10.1016/j.jaap.2025.107153
28. Henneberg R. U., Nielsen R. P., Simonsen M. E. Pyrolysis of mixed plastic fractions – Development of predictive
models for yield and oil quality. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2023. Vol. 173. 106037.
https://doi.org/10.1016/j.jaap.2023.106037
29. Zhang P., Chaerusani V., Az Zahra A. C., Anniwaer A., Zhao K., Gu F., Feng Z., Liu Z., Abudula A., Guan G. CO2-
assisted pyrolysis of plastic wastes: A review. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2025. Vol. 75.
104209. https://doi.org/10.1016/j.seta.2025.104209
30. Wardach-Świȩcicka I., Kardaś D. Prediction of Pyrolysis Gas Composition Based on the Gibbs Equation and TGA
Analysis. Energies. 2023. Vol. 16. Iss. 3. 1147. https://doi.org/10.3390/en16031147
31. Gebre S. H., Sendeku M. G., Bahri M. Recent Trends in the Pyrolysis of Non-Degradable Waste Plastics. Chemistry
Open. 2021. Vol. 10. Iss. 12. P. 1202−1226. https://doi.org/10.1002/open.202100184
32. Plastic Pyrolysis. INCBIO. URL: https://incbio.com/pyrolysis-of-plastic/ (Last accessed: 29.06.2025).
33. Comprehensive Analysis of Plastic Waste Pyrolysis. EPCM. URL: https://epcmholdings.com/comprehensive-
analysis-of-plastic-waste-pyrolysis/ (Last accessed: 29.06.2025).
34. Paladino O., Moranda A. Human Health Risk Assessment of a pilot-plant for catalytic pyrolysis of mixed waste
plastics for fuel production. Journal of Hazardous Materials. 2021. Vol. 405. 124222.
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124222
https://doi.org/10.1080/15435075.2014.880146
http://dx.doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e37255
https://doi.org/10.3390/polym13020225
https://www.inciner8.com/blog/waste-management/6-waste-terms-what-they-mean
https://www.inciner8.com/blog/waste-management/6-waste-terms-what-they-mean
https://www.igniss.com/calorific-value-waste
https://www.igniss.com/calorific-value-waste
https://www.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2020/zb/12/Zb_per.pdf
https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2021/zb/12/Zb_per.pdf
https://skilky-skilky.info/u-2023-rotsi-import-dyzelnoho-palnoho-zris-na-23/
https://skilky-skilky.info/u-2023-rotsi-import-dyzelnoho-palnoho-zris-na-23/
https://tcu.com.ua/tpost/xvcdh1c5f1-dizelne-palivo-klyuchov-harakteristiki-s#part8
https://doi.org/10.1016/j.jaecs.2024.100311
https://doi.org/10.1007/978-981-97-0437-8_11
https://doi.org/10.3390/recycling10020033
https://www.sustainableplastics.com/news/pyrolysis-secret-weapon-fight-against-plastic-waste
https://doi.org/10.1177/0734242X241306605
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.11.040
http://www.china-doing.com/faqshow.asp?id=284&mnid=150&classname=FAQ&uppage=/faq.asp#:~:text=The%20oil%20pyrolysis%20yield%20of,impact%20on%20the%20oil%20yield
http://www.china-doing.com/faqshow.asp?id=284&mnid=150&classname=FAQ&uppage=/faq.asp#:~:text=The%20oil%20pyrolysis%20yield%20of,impact%20on%20the%20oil%20yield
http://www.china-doing.com/faqshow.asp?id=284&mnid=150&classname=FAQ&uppage=/faq.asp#:~:text=The%20oil%20pyrolysis%20yield%20of,impact%20on%20the%20oil%20yield
https://doi.org/10.1016/j.jaap.2025.107153
https://doi.org/10.1016/j.jaap.2023.106037
https://doi.org/10.1016/j.seta.2025.104209
https://doi.org/10.3390/en16031147
https://doi.org/10.1002/open.202100184
https://incbio.com/pyrolysis-of-plastic/
https://epcmholdings.com/comprehensive-analysis-of-plastic-waste-pyrolysis/
https://epcmholdings.com/comprehensive-analysis-of-plastic-waste-pyrolysis/
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124222
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 143
35. Plastic bag bans can help reduce toxic fumes. UNO. URL: https://www.unep.org/news-and-stories/story/plastic-
bag-bans-can-help-reduce-toxic-fumes (Last accessed: 29.06.2025).
36. Кіотський протокол до Рамкової конвенції Організації Об’єднаних Націй про зміну клімату. Ратифіковано
Законом від 04.02.2004 № 1430-IV. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_801#Text (дата звернення:
29.06.2025).
37. Glossary: Carbon dioxide equivalent. EUROSTAT. URL: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-
explained/index.php?title=Glossary:Carbon_dioxide_equivalent (Last accessed: 29.06.2025).
38. CO2 equivalents. Climate change connection. URL: https://climatechangeconnection.org/emissions/co2-
equivalents/ (Last accessed: 29.06.2025).
39. Zhang H., Themelis N. J., Bourtsalas A. Environmental impact assessment of emissions from non-recycled plastic-
to-energy processes. Waste Disposal & Sustainable Energy. 2021. Vol. 3. P. 1–11. https://doi.org/10.1007/s42768-
020-00063-8
40. Matthiesen K., Plessing L., Luinstra G. A. Fast Pyrolysis Product Analysis of Commercial Polyethylenes. Energy
& Fuels. 2024. Vol. 38. Iss. 16. P. 15543−15559. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.4c02296
41. Santiago-Maldonado E., Captain J., Devor R., Gleaton J. Creating Methane from Plastic: Recycling at a Lunar
Outpost. American Institute of Aeronautics and Astronautics. URL:
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110008529/downloads/20110008529.pdf (Last accessed: 29.06.2025).
42. Application of Plastic Pyrolysis Products. GEMRO ENERGY. URL: https://gasificationplant.com/waste-
management/application-of-plastic-pyrolysis-
products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20applica
tion%20scope (Last accessed: 29.06.2025).
43. Бойченко С.В., Докшина С.Ю., Шкільнюк І.О., Яковлєва А.В., Зубенко С.О. Обґрунтування потенціалу
отримання композиційного моторного палива з відходів виробництва рослинних олій та тваринництва.
Енергетика: економіка, технології, екологія. 2024. № 3(77). С. 147–156. https://doi.org/10.20535/1813-
5420.3.2024.314631
44. Бойченко С.В., Куберський І.О., Шкільнюк І.О. Алкілбензольна фракція як продукт конверсії відходів –
перспективний компонент для продукування екологічних авіаційних бензинів. Вісник Хмельницького
національного університету. Технічні науки. 2025. № 3.1(351). С. 65–74. https://doi.org/10.31891/2307-5732-
2025-351
45. Boichenko S. Innovative chemmotological thought as an integrated system of knowledge. Сhemistry & Chemical
Technology. 2014. Vol. 8. No. 3. P. 349–358. https://doi.org/10.23939/chcht08.03.349
46. Kondakova O., Boichenko S. Environmentally Clean Reformulated Aviation Gasoline. In T. Karakoç, C. Colpan,
Y. Şöhret (Eds.). Advances in Sustainable Aviation. Springer, Cham., 2018. https://doi.org/10.1007/978-3-319-
67134-5_1
References
1. Boichenko, S., Zholtaily, S., Shkilniuk, I., Kuberskyi, I., & Levandovskyi, I. (2024). Analysis of the potential for
producing composite motor fuel from plastic and polyethylene waste and waste worn tires in Ukraine. Systems
Research in Energy, 4(80), 41−55 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.041
2. Safranov, T.A., Prykhodko, V.Yu., & Mykhailenko, V.I. (2023). Plastic waste: assessment of generation and
management in the North-Western Black Sea regions. Ukrainian Hydrometeorological Journal, 31, 122–130 [in
Ukrainian]. https://doi.org/10.31481/uhmj.31.2023.08
3. Hasan, M. M., Haque, R., Jahirul, M. I., & Rasul, M. G. (2025). Pyrolysis of plastic waste for sustainable energy
Recovery: Technological advancements and environmental impacts. Energy Conversion and Management, 326,
119511. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.119511
4. Hasan, M. M., Rasul, M. G., Jahirul, M. I., & Khan, M. M. K. (2023). Characterization of pyrolysis oil produced
from organic and plastic wastes using an auger reactor. Energy Conversion and Management, 278, 116723.
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2023.116723
5. Aisien, F. A., & Aisien, E. T. (2023). Production and characterization of liquid oil from the pyrolysis of waste high-
density polyethylene plastics using spent fluid catalytic cracking catalyst. Sustainable Chemistry for Climate Action,
2, 100020. https://doi.org/10.1016/j.scca.2023.100020
6. Kumar, S., & Singh, R. K. (2011). Recovery of hydrocarbon liquid from waste high density polyethylene by thermal
pyrolysis. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 28(4). https://doi.org/10.1590/S0104-66322011000400011
7. Al-Salem, S. M., Chandrasekaran, S. R., Dutta, A., & Sharma, B. K. (2021). Study of the fuel properties of extracted
oils obtained from low and linear low density polyethylene pyrolysis. Fuel, 304, 121396.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121396
8. Palmay, P., Haro, C., Huacho, I., Barzallo, D., & Bruno, J. C. (2022). Production and Analysis of the
Physicochemical Properties of the Pyrolytic Oil Obtained from Pyrolysis of Different Thermoplastics and Plastic
Mixtures. Molecules, 27(10), 3287. https://doi.org/10.3390/molecules27103287
9. Javed, N., Muhammad, S., Iram, S., Ramay, M. W., Jaffri, S. B., Damak, M., Fekete, G., Varga, Z., Székács, A., &
Aleksza, L. (2023). Analysis of Fuel Alternative Products Obtained by the Pyrolysis of Diverse Types of Plastic
Materials Isolated from a Dumpsite Origin in Pakistan. Polymers, 15(1). https://doi.org/10.3390/polym15010024
https://www.unep.org/news-and-stories/story/plastic-bag-bans-can-help-reduce-toxic-fumes
https://www.unep.org/news-and-stories/story/plastic-bag-bans-can-help-reduce-toxic-fumes
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_801#Text
https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Glossary:Carbon_dioxide_equivalent
https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Glossary:Carbon_dioxide_equivalent
https://climatechangeconnection.org/emissions/co2-equivalents/
https://climatechangeconnection.org/emissions/co2-equivalents/
https://doi.org/10.1007/s42768-020-00063-8
https://doi.org/10.1007/s42768-020-00063-8
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110008529/downloads/20110008529.pdf
https://gasificationplant.com/waste-management/application-of-plastic-pyrolysis-products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20application%20scope
https://gasificationplant.com/waste-management/application-of-plastic-pyrolysis-products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20application%20scope
https://gasificationplant.com/waste-management/application-of-plastic-pyrolysis-products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20application%20scope
https://gasificationplant.com/waste-management/application-of-plastic-pyrolysis-products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20application%20scope
https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2024.314631
https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2024.314631
https://doi.org/10.31891/2307-5732-2025-351
https://doi.org/10.31891/2307-5732-2025-351
https://doi.org/10.23939/chcht08.03.349
https://doi.org/10.1007/978-3-319-67134-5_1
https://doi.org/10.1007/978-3-319-67134-5_1
https://doi.org/10.15407/srenergy2024.04.041
https://doi.org/10.31481/uhmj.31.2023.08
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.119511
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2023.116723
https://doi.org/10.1016/j.scca.2023.100020
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121396
https://doi.org/10.3390/molecules27103287
https://doi.org/10.3390/polym15010024
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 144
10. Das, P., & Tiwari, P. (2018). The effect of slow pyrolysis on the conversion of packaging waste plastics (PE and
PP) into fuel. Waste Management, 79, 615−624. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.08.021
11. Ahmad, I., Khan, M. I., Khan, H., Ishaq, M., Tariq, R., Gul, K., & Ahmad, W. (2015). Pyrolysis Study of
Polypropylene and Polyethylene into Premium Oil Products. International Journal of Green Energy, 12(7), 663–
671. https://doi.org/10.1080/15435075.2014.880146
12. Kumar, A., Swarnalatha, A. P., Shwetha, J., Saravanan, P., Hatamleh, A. A., Al-Dosary, M. A., Mani, R. R.,
Chung, W. J., Chang, S. W., & Ravindran, B. (2024). Pyrolysis behaviour and synergistic effect in co-pyrolysis of
wheat straw and polyethylene terephthalate: A study on product distribution and oil characterization. Heliyon,
10(17), e37255. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e37255
13. Maafa, I. M. (2021). Pyrolysis of Polystyrene Waste: A Review. Polymers, 13(2), 225.
https://doi.org/10.3390/polym13020225
14. 6 waste terms & what they mean. INCINER8. Retrieved June 29, 2025, from https://www.inciner8.com/blog/waste-
management/6-waste-terms-what-they-mean
15. Calorific value (CV) of waste ‒ "Waste to Energy". Igniss Energy. Retrieved June 29, 2025, from
https://www.igniss.com/calorific-value-waste
16. Derzhavna sluzhba statystyky Ukrainy. (2020). Fuel and energy resources of Ukraine. Kyiv. Retrieved June 29,
2025, from https://www.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2020/zb/12/Zb_per.pdf [in Ukrainian].
17. Derzhavna sluzhba statystyky Ukrainy. (2020). Fuel and energy resources of Ukraine. Kyiv. Retrieved June 29,
2025, from https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2021/zb/12/Zb_per.pdf [in Ukrainian].
18. In 2023, diesel fuel imports increased by 23%. Skilky-skilky? Retrieved June 29, 2025, from https://skilky-
skilky.info/u-2023-rotsi-import-dyzelnoho-palnoho-zris-na-23/ [in Ukrainian].
19. Diesel Fuel: Key Characteristics. Euro-3 and Euro-5 standards. TCU. Retrieved June 29, 2025, from
https://tcu.com.ua/tpost/xvcdh1c5f1-dizelne-palivo-klyuchov-harakteristiki-s#part8 [in Ukrainian].
20. Saxena, S. (2025). Pyrolysis and beyond: Sustainable valorization of plastic waste. Applications in Energy and
Combustion Science, 21, 100311. https://doi.org/10.1016/j.jaecs.2024.100311
21. Adeoye, A.O., Yelwa, J. M., Imam, N., Quadri, R. O., Lawal, O. S., Malomo, D., Aasa, S. A., Onakpa, A. E.,
Dorgbaa, R. K., Omoniyi, B. P., Ahmad, N., & Garba, H. A. (2024). Pyrolysis of Plastic Wastes Towards Achieving
a Circular Economy: An Advanced Chemistry and Technical Approach. In S. K. Sharma, R. K Upadhyay, V. Kumar
(Eds.), Dynamics of Transportation Ecosystem, Modeling, and Control. Energy, Environment, and Sustainability
(pp. 215−259). Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-97-0437-8_11
22. Koumpakis, D.-A., Vlachokostas, C., Tsakirakis, A., & Petridis, S. (2025). Evaluating Plastic Waste Management
Strategies: Logistic Regression Insights on Pyrolysis vs. Recycling, 10(2), 33.
https://doi.org/10.3390/recycling10020033
23. Pyrolysis: the secret weapon in the fight against plastic waste? Sustainable. Plastics. Retrieved June 29, 2025, from
https://www.sustainableplastics.com/news/pyrolysis-secret-weapon-fight-against-plastic-waste
24. Petrík, J., Genuino, H. C., Kramer, G. J., & Shen, L. (2025). Pyrolysis of Dutch mixed plastic waste: Lifecycle GHG
emissions and carbon recovery efficiency assessment. Waste Management & Research, 45(3).
https://doi.org/10.1177/0734242X241306605
25. Genuino, H. C., Ruiz, M. P., Heeres, H. J., & Kersten, S. R. A. (2023). Pyrolysis of mixed plastic waste: Predicting
the product yields. Waste Management, 156, 208−215. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.11.040
26. Pyrolysis Plant FAQ /Technology. DOING. Retrieved June 29, 2025, from http://www.china-
doing.com/faqshow.asp?id=284&mnid=150&classname=FAQ&uppage=/faq.asp#:~:text=The%20oil%20pyrolysi
s%20yield%20of,impact%20on%20the%20oil%20yield
27. Apicella, B., Cerciello, F., Migliaccio, R., Oliano, M. M., Ruoppolo, G., Russo, C., Stanzione, F., Urciuolo, M.,
Azzolini, M., Curia, G., Moratti, F., Romano, V., Liguori, D., & Senneca, O. (2025). Chemical characterization of
liquid products from the pyrolysis of plastic wastes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 190, 107153.
https://doi.org/10.1016/j.jaap.2025.107153
28. Henneberg, R. U., Nielsen, R. P., & Simonsen, M. E. (2023). Pyrolysis of mixed plastic fractions – Development of
predictive models for yield and oil quality. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 173, 106037.
https://doi.org/10.1016/j.jaap.2023.106037
29. Zhang, P., Chaerusani, V., Az Zahra, A. C., Anniwaer, A., Zhao, K., Gu, F., Feng, Z., Liu, Z., Abudula, A., &
Guan, G. (2025). CO2-assisted pyrolysis of plastic wastes: A review. Sustainable Energy Technologies and
Assessments, 75, 104209. https://doi.org/10.1016/j.seta.2025.104209
30. Wardach-Świȩcicka, I., & Kardaś, D. (2023). Prediction of Pyrolysis Gas Composition Based on the Gibbs Equation
and TGA Analysis. Energies, 16(3), 1147. https://doi.org/10.3390/en16031147
31. Gebre, S. H., Sendeku, M. G., & Bahri, M. (2021). Recent Trends in the Pyrolysis of Non-Degradable Waste
Plastics. Chemistry Open, 10(12), 1202−1226. https://doi.org/10.1002/open.202100184
32. Plastic Pyrolysis. INCBIO. Retrieved June 29, 2025, from https://incbio.com/pyrolysis-of-plastic/
33. Comprehensive Analysis of Plastic Waste Pyrolysis. EPCM. Retrieved June 29, 2025, from
https://epcmholdings.com/comprehensive-analysis-of-plastic-waste-pyrolysis/
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.08.021
https://doi.org/10.1080/15435075.2014.880146
https://doi.org/10.3390/polym13020225
https://www.inciner8.com/blog/waste-management/6-waste-terms-what-they-mean
https://www.inciner8.com/blog/waste-management/6-waste-terms-what-they-mean
https://www.igniss.com/calorific-value-waste
https://www.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2020/zb/12/Zb_per.pdf
https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2021/zb/12/Zb_per.pdf
https://skilky-skilky.info/u-2023-rotsi-import-dyzelnoho-palnoho-zris-na-23/
https://skilky-skilky.info/u-2023-rotsi-import-dyzelnoho-palnoho-zris-na-23/
https://tcu.com.ua/tpost/xvcdh1c5f1-dizelne-palivo-klyuchov-harakteristiki-s#part8
https://doi.org/10.1016/j.jaecs.2024.100311
https://doi.org/10.1007/978-981-97-0437-8_11
https://doi.org/10.3390/recycling10020033
https://www.sustainableplastics.com/news/pyrolysis-secret-weapon-fight-against-plastic-waste
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.11.040
http://www.china-doing.com/faqshow.asp?id=284&mnid=150&classname=FAQ&uppage=/faq.asp#:~:text=The%20oil%20pyrolysis%20yield%20of,impact%20on%20the%20oil%20yield
http://www.china-doing.com/faqshow.asp?id=284&mnid=150&classname=FAQ&uppage=/faq.asp#:~:text=The%20oil%20pyrolysis%20yield%20of,impact%20on%20the%20oil%20yield
http://www.china-doing.com/faqshow.asp?id=284&mnid=150&classname=FAQ&uppage=/faq.asp#:~:text=The%20oil%20pyrolysis%20yield%20of,impact%20on%20the%20oil%20yield
https://doi.org/10.1016/j.jaap.2025.107153
https://doi.org/10.1016/j.jaap.2023.106037
https://doi.org/10.1016/j.seta.2025.104209
https://doi.org/10.3390/en16031147
https://doi.org/10.1002/open.202100184
https://incbio.com/pyrolysis-of-plastic/
https://epcmholdings.com/comprehensive-analysis-of-plastic-waste-pyrolysis/
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 145
34. Paladino, O., & Moranda, A. (2021). Human Health Risk Assessment of a pilot-plant for catalytic pyrolysis of mixed
waste plastics for fuel production. Journal of Hazardous Materials, 405, 124222.
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124222
35. Plastic bag bans can help reduce toxic fumes. UNO. Retrieved June 29, 2025, from https://www.unep.org/news-
and-stories/story/plastic-bag-bans-can-help-reduce-toxic-fumes
36. Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change. Ratified by Law No. 1430-IV of
04.02.2004. Retrieved June 29, 2025, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_801#Text [in Ukrainian].
37. Glossary: Carbon dioxide equivalent. EUROSTAT. Retrieved June 29, 2025, from
https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Glossary:Carbon_dioxide_equivalent
38. CO2 equivalents. Climate change connection. Retrieved June 29, 2025, from
https://climatechangeconnection.org/emissions/co2-equivalents/
39. Zhang, H., Themelis, N. J., & Bourtsalas, A. (2021). Environmental impact assessment of emissions from non-
recycled plastic-to-energy processes. Waste Disposal & Sustainable Energy, 3, 1–11.
https://doi.org/10.1007/s42768-020-00063-8
40. Matthiesen, K., Plessing, L., & Luinstra, G. A. (2024). Fast Pyrolysis Product Analysis of Commercial
Polyethylenes. Energy & Fuels, 38(16), 15543−15559. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.4c02296
41. Santiago-Maldonado, E., Captain, J., Devor, R., & Gleaton, J. Creating Methane from Plastic: Recycling at a Lunar
Outpost. American Institute of Aeronautics and Astronautics. Retrieved June 29, 2025, from
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110008529/downloads/20110008529.pdf
42. Application of Plastic Pyrolysis Products. GEMRO ENERGY. Retrieved June 29, 2025, from
https://gasificationplant.com/waste-management/application-of-plastic-pyrolysis-
products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20applica
tion%20scope
43. Boichenko, S.V., Dokshyna, S.Yu., Shkilniuk, I.O., Yakovlieva, A.V., & Zubenko, S.O. (2024). Substantiation of
the potential for producing composite motor fuel from waste from vegetable oil production and livestock farming.
POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology, 3, 147−156 [in Ukrainian].
https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2024.314631
44. Boichenko, S., Kuberskyi, I., & Shkilniuk, I. (2025). Alkylbenzene fraction as a waste conversion product – a
prospective component for the production environmental aviation gasolines. Herald of Khmelnytskyi national
university, Technical sciences, 3.1(351), 65–74. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2025-351
45. Boichenko, S. (2014). Innovative chemmotological thought as an integrated system of knowledge. Сhemistry &
Chemical Technology, 8(3), 349–358. https://doi.org/10.23939/chcht08.03.349
46. Kondakova, O., & Boichenko, S. (2018). Environmentally Clean Reformulated Aviation Gasoline. In T. Karakoç,
C. Colpan, Y. Şöhret (Eds.), Advances in Sustainable Aviation. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-
67134-5_1
ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE
FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM
PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS
Serhii Boichenko, Dr. Sci. (Engin.), Professor, https://orcid.org/0000-0002-2489-4980
Sofiia Zholtaily*, PhD (Engin.), https://orcid.org/0000-0001-8136-8779
Iryna Shkilniuk, PhD (Engin.), https://orcid.org/0000-0002-8808-3570
Anna Yakovlieva, PhD (Engin.), Senior Researcher, https://orcid.org/0000-0002-7618-7129
Іhor Levandovskyi, PhD (Chem.), Associate Professor, https://orcid.org/0000-0002-2237-0403
Daniil Muhenov, PhD (Engin.), https://orcid.org/0000-0001-7780-3416
Kostiantyn Futa, https://orcid.org/0009-0000-9235-2203
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", 37,
Beresteiskyi Prosp., Kyiv, 03056, Ukraine
*Corresponding author: dokshyna.sofiia@lll.kpi.ua
Abstract. The article presents an ecological and energy assessment of the feasibility of obtaining
alternative fuel in Ukraine through the pyrolysis of plastic waste. Plastic waste is a global problem due to
its long decomposition time and toxicity to the environment. At the same time, in Ukraine, in addition to the
high level of waste intensity, there is a problem of a low level of domestic fuel production and a high level
of CO2 emissions into the atmosphere. In particular, the last 2 problems have become more acute with
military operations: fuel imports from Europe have been established, but the issue of import dependence
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124222
https://www.unep.org/news-and-stories/story/plastic-bag-bans-can-help-reduce-toxic-fumes
https://www.unep.org/news-and-stories/story/plastic-bag-bans-can-help-reduce-toxic-fumes
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_801#Text
https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Glossary:Carbon_dioxide_equivalent
https://climatechangeconnection.org/emissions/co2-equivalents/
https://doi.org/10.1007/s42768-020-00063-8
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110008529/downloads/20110008529.pdf
https://gasificationplant.com/waste-management/application-of-plastic-pyrolysis-products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20application%20scope
https://gasificationplant.com/waste-management/application-of-plastic-pyrolysis-products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20application%20scope
https://gasificationplant.com/waste-management/application-of-plastic-pyrolysis-products/#:~:text=The%20gaseous%20products%20derived%20from,further%20diversifying%20their%20application%20scope
https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2024.314631
https://doi.org/10.31891/2307-5732-2025-351
https://doi.org/10.23939/chcht08.03.349
https://doi.org/10.1007/978-3-319-67134-5_1
https://doi.org/10.1007/978-3-319-67134-5_1
mailto:dokshyna.sofiia@lll.kpi.ua
Системні дослідження в енергетиці. 2025. 4(84) 146
remains and CO2 emissions into the atmosphere due to frontline zones and ground attacks have
significantly increased. The purpose of this study is to determine the energy potential of obtaining domestic
alternative fuel from plastic waste and an ecological assessment of the annual reduction in CO2-eq.
emissions in Ukraine due to the establishment of the ecologistics of the collection and disposal of plastic
waste by the pyrolysis process. The object of the study is the disposal of plastic waste in Ukraine. The
subject of the study is plastic waste in Ukraine, its energy potential for replacing traditional fuels through
pyrolysis, CO2 and CO2-eq. emissions from the pyrolysis process of plastic waste, CO2-eq. emissions during
storage of plastic in landfills and disposal by incineration. Research methods are an analytical review of
scientific research on the feasibility of pyrolysis and process characteristics, mathematical methods for
calculating and comparing disposal scenarios. As a result of the study, it was found that an average of
1,444 thousand tons/year of plastic waste is generated in Ukraine every year, from which it is
approximately possible to obtain 838 thousand tons/year of alternative fuel through pyrolysis. This fuel can
replace approximately 13 % of annual diesel fuel consumption in Ukraine, which is undoubtedly a
significant contribution to reducing the country's import dependence, and therefore − increasing energy
security. Direct CO2 emissions from the pyrolysis of plastic waste are 361 thousand tons/year and 5,646.4
thousand tons of CO2-eq. per year. Emissions from CO2-eq. when burning this plastic waste are 26,800.6
thousand tons of CO2-eq./year, when landfilling − 25,270 thousand tons of CO2-eq./year. Therefore, in
the substitution scenario "incineration of plastic waste → pyrolysis" it is possible to avoid 21,154.2
thousand tons of CO2-eq./year, and in the substitution scenario "landfilling of plastic waste in landfills →
pyrolysis" it is possible to avoid 19,623.6 thousand tons of CO2-eq./year. This proves the feasibility of
establishing the ecologistics of plastic waste collection for the production of alternative fuel in Ukraine. In
further studies, it is worth carrying out an ecological and energy assessment of waste of worn tires, waste
vegetable oils and animal waste for the production of alternative fuel.
Keywords: plastic waste, pyrolysis of plastic waste, alternative fuel, energy potential of plastic waste,
environmental assessment, ecology of hazardous waste collection, energy security.
Надійшла до редколегії: 03.07.2025
|
| id | systemreorg-article-931 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:24:03Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/26/5ee6db9f16b87e1796e20949cf2e4e26.pdf |
| spelling | systemreorg-article-9312026-07-18T12:57:50Z ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS Еколого-енергетична оцінка доцільності отримання альтернативного палива піролізом пластикових відходів Boichenko, Serhii Zholtaily, Sofiia Shkilniuk, Iryna Yakovlieva, Anna Levandovskyi, Іhor Muhenov, Daniil Futa, Kostiantyn plastic waste, pyrolysis of plastic waste, alternative fuel, energy potential of plastic waste, environmental assessment, ecology of hazardous waste collection, energy security. пластикові відходи, піроліз пластикових відходів, альтернативне паливо, енергетичний потенціал пластикових відходів, екологічна оцінка, екологістика збору небезпечних відходів, енергетична безпека. The article presents an ecological and energy assessment of the feasibility of obtaining alternative fuel in Ukraine through the pyrolysis of plastic waste. Plastic waste is a global problem due to its long decomposition time and toxicity to the environment. At the same time, in Ukraine, in addition to the high level of waste intensity, there is a problem of a low level of domestic fuel production and a high level of CO2 emissions into the atmosphere. In particular, the last 2 problems have become more acute with military operations: fuel imports from Europe have been established, but the issue of import dependence remains and CO2 emissions into the atmosphere due to frontline zones and ground attacks have significantly increased. The purpose of this study is to determine the energy potential of obtaining domestic alternative fuel from plastic waste and an ecological assessment of the annual reduction in CO2-eq. emissions in Ukraine due to the establishment of the ecologistics of the collection and disposal of plastic waste by the pyrolysis process. The object of the study is the disposal of plastic waste in Ukraine. The subject of the study is plastic waste in Ukraine, its energy potential for replacing traditional fuels through pyrolysis, CO2 and CO2-eq. emissions from the pyrolysis process of plastic waste, CO2-eq. emissions during storage of plastic in landfills and disposal by incineration. Research methods are an analytical review of scientific research on the feasibility of pyrolysis and process characteristics, mathematical methods for calculating and comparing disposal scenarios. As a result of the study, it was found that an average of 1,444 thousand tons/year of plastic waste is generated in Ukraine every year, from which it is approximately possible to obtain 838 thousand tons/year of alternative fuel through pyrolysis. This fuel can replace approximately 13 % of annual diesel fuel consumption in Ukraine, which is undoubtedly a significant contribution to reducing the country's import dependence, and therefore − increasing energy security. Direct CO2 emissions from the pyrolysis of plastic waste are 361 thousand tons/year and 5,646.4 thousand tons of CO2-eq. per year. Emissions from CO2-eq. when burning this plastic waste are 26,800.6 thousand tons of CO2-eq./year, when landfilling − 25,270 thousand tons of CO2-eq./year. Therefore, in the substitution scenario "incineration of plastic waste → pyrolysis" it is possible to avoid 21,154.2 thousand tons of CO2-eq./year, and in the substitution scenario "landfilling of plastic waste in landfills → pyrolysis" it is possible to avoid 19,623.6 thousand tons of CO2-eq./year. This proves the feasibility of establishing the ecologistics of plastic waste collection for the production of alternative fuel in Ukraine. In further studies, it is worth carrying out an ecological and energy assessment of waste of worn tires, waste vegetable oils and animal waste for the production of alternative fuel. У статті наведено еколого-енергетичну оцінку доцільності отримання альтернативного палива в Україні піролізом пластикових відходів. Пластикові відходи є проблемою світового масштабу через довгий час розкладу та токсичність до навколишнього середовища. Водночас в Україні окрім високого рівня відходоємності існує проблема низького рівня виробництва власного палива та високого рівня викидів СО2 в атмосферу. Особливо останні 2 проблеми загострились внаслідок воєнних дій: налагоджений імпорт палива з Європи, проте залишається питання імпортозалежності та значне збільшення викидів СО2 в атмосферу, пов’язане з фронтовими зонами та наземними атаками. Метою даного дослідження є визначення енергетичного потенціалу отримання власного альтернативного палива з пластикових відходів та екологічна оцінка річного скорочення викидів СО2-екв. в Україні завдяки налагодженню екологістики збору та утилізації пластикових відходів процесом піролізу. Об’єктом дослідження є утилізація пластикових відходів в Україні. Предмет дослідження – пластикові відходи в Україні, їх енергетичний потенціал для заміщення традиційного палива шляхом піролізу, викиди СО2 та СО2-екв. від процесу піролізу пластикових відходів, викиди СО2-екв. при зберіганні пластику на полігонах та утилізації шляхом спалювання. Методи дослідження – аналітичний огляд наукових досліджень щодо доцільності піролізу та характеристик процесу, математичні методи розрахунку та порівняння сценаріїв утилізації. В результаті дослідження встановлено, що в Україні щороку утворюється в середньому 1444 тис. т/рік пластикових відходів, з котрих можливо отримати приблизно 838 тис. т/рік альтернативного палива шляхом піролізу. Цим паливом можливо замінити приблизно 13 % дизельного палива в Україні, що безперечно є вагомим внеском до зниження імпортозалежності країни, а отже – підвищення енергетичної безпеки. Прямі викиди СО2 від піролізу пластикових відходів становлять 361 тис. т/рік та 5 646,4 тис. т СО2-екв. на рік. Викиди від СО2-екв. при спалюванні цих пластикових відходів становлять 26 800,6 тис. т СО2-екв./рік, при захороненні на полігонах – 25 270 тис. т СО2-екв./рік. Отже, за сценарієм заміщення «спалювання пластикових відходів → піроліз» можливо уникнути 21 154,2 тис. т СО2-екв./рік, а за сценарієм заміщення «захоронення пластикових відходів на полігонах → піроліз» можливо уникнути 19 623,6 тис. т СО2-екв./рік. Це доводить доцільність налагодження екологістики збору пластикових відходів для виробництва альтернативного палива в Україні. У подальших дослідженнях варто здійснити еколого-енергетичну оцінку відходів зношених шин, відпрацьованих рослинних олій та тваринних відходів для виробництва альтернативного палива. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025-11-21 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/931 10.15407/srenergy2025.04.135 System Research in Energy; No. 4 (84) (2025): System Research in Energy; 135-146 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (84) (2025): Системні дослідження в енергетиці; 135-146 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/931/828 Copyright (c) 2025 Serhii Boichenko, Sofiia Zholtaily, Iryna Shkilniuk, Anna Yakovlieva, Іhor Levandovskyi, Daniil Muhenov, Kostiantyn Futa https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | plastic waste pyrolysis of plastic waste alternative fuel energy potential of plastic waste environmental assessment ecology of hazardous waste collection energy security. Boichenko, Serhii Zholtaily, Sofiia Shkilniuk, Iryna Yakovlieva, Anna Levandovskyi, Іhor Muhenov, Daniil Futa, Kostiantyn ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS |
| title | ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS |
| title_alt | Еколого-енергетична оцінка доцільності отримання альтернативного палива піролізом пластикових відходів |
| title_full | ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS |
| title_fullStr | ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS |
| title_full_unstemmed | ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS |
| title_short | ENVIRONMENTAL AND ENERGY ASSESSMENT OF THE FEASIBILITY OF OBTAINING ALTERNATIVE FUEL FROM PLASTIC WASTE BY PYROLYSIS |
| title_sort | environmental and energy assessment of the feasibility of obtaining alternative fuel from plastic waste by pyrolysis |
| topic | plastic waste pyrolysis of plastic waste alternative fuel energy potential of plastic waste environmental assessment ecology of hazardous waste collection energy security. |
| topic_facet | plastic waste pyrolysis of plastic waste alternative fuel energy potential of plastic waste environmental assessment ecology of hazardous waste collection energy security. пластикові відходи піроліз пластикових відходів альтернативне паливо енергетичний потенціал пластикових відходів екологічна оцінка екологістика збору небезпечних відходів енергетична безпека. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/931 |
| work_keys_str_mv | AT boichenkoserhii environmentalandenergyassessmentofthefeasibilityofobtainingalternativefuelfromplasticwastebypyrolysis AT zholtailysofiia environmentalandenergyassessmentofthefeasibilityofobtainingalternativefuelfromplasticwastebypyrolysis AT shkilniukiryna environmentalandenergyassessmentofthefeasibilityofobtainingalternativefuelfromplasticwastebypyrolysis AT yakovlievaanna environmentalandenergyassessmentofthefeasibilityofobtainingalternativefuelfromplasticwastebypyrolysis AT levandovskyiíhor environmentalandenergyassessmentofthefeasibilityofobtainingalternativefuelfromplasticwastebypyrolysis AT muhenovdaniil environmentalandenergyassessmentofthefeasibilityofobtainingalternativefuelfromplasticwastebypyrolysis AT futakostiantyn environmentalandenergyassessmentofthefeasibilityofobtainingalternativefuelfromplasticwastebypyrolysis AT boichenkoserhii ekologoenergetičnaocínkadocílʹnostíotrimannâalʹternativnogopalivapírolízomplastikovihvídhodív AT zholtailysofiia ekologoenergetičnaocínkadocílʹnostíotrimannâalʹternativnogopalivapírolízomplastikovihvídhodív AT shkilniukiryna ekologoenergetičnaocínkadocílʹnostíotrimannâalʹternativnogopalivapírolízomplastikovihvídhodív AT yakovlievaanna ekologoenergetičnaocínkadocílʹnostíotrimannâalʹternativnogopalivapírolízomplastikovihvídhodív AT levandovskyiíhor ekologoenergetičnaocínkadocílʹnostíotrimannâalʹternativnogopalivapírolízomplastikovihvídhodív AT muhenovdaniil ekologoenergetičnaocínkadocílʹnostíotrimannâalʹternativnogopalivapírolízomplastikovihvídhodív AT futakostiantyn ekologoenergetičnaocínkadocílʹnostíotrimannâalʹternativnogopalivapírolízomplastikovihvídhodív |