Environmental indicators of the operation of a diesel generator running on a mixture of biofuels

• Autorzy: Galushchak Oleksandr , Burlaka Serhii , Kupchuk Ihor , Bondarenko Valerii , Gontaruk Yaroslav

Identyfikatory

DOI

10.33223/epj/170759

Warianty tytułu

PL

Środowiskowe wskaźniki pracy generatora diesla na mieszance biopaliw

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article examines the environmental performance of a diesel generator that runs on a biofuel mixture. Biofuels are considered to be more environmentally friendly than traditional petroleum products and have become popular alternatives in the field of electricity production. To reduce dependence on petroleum fuels and decrease harmful exhaust-gas emissions from diesel generators, it is suggested to use biodiesel fuel and its mixture with diesel fuel. Various environmental indicators were measured and analyzed in this study, including the emissions of harmful substances, carbon dioxide, nitrogen oxides and particulates. By using biofuels, pollutant emissions are expected to be reduced because biofuels are made from renewable sources such as vegetable oils or biomass. The results of the study show that the use of a biofuel mixture in a diesel generator leads to a significant reduction in the emission of harmful substances compared to the use of traditional petroleum products. A reduction in the emissions of carbon dioxide and nitrogen oxides was found, which contributes to a reduction of the impact on climate change and air pollution. In addition, a decrease in particle emissions was noted, which contributes to the improvement of air quality and people’s health. The goal was achieved by researching the impact of a mixture of diesel and biodiesel fuel on the technical, economic and environmental indicators of an autonomous diesel generator. The regulation of the composition of the fuel mixture ensured the preservation of the power of the generator in all its modes of operation, while reducing the cost of purchasing fuel by 10% and reducing the smokiness of exhaust gas by up to 57%, depending on the mode of operation of the diesel engine.

PL

W artykule przeanalizowano wydajność środowiskową generatora diesla zasilanego mieszanką biopaliw. Biopaliwa są uważane za bardziej przyjazne dla środowiska niż tradycyjne produkty ropopochodne i stały się popularną alternatywą w dziedzinie produkcji energii elektrycznej. Aby zmniejszyć zależność od paliw ropopochodnych i obniżyć emisję szkodliwych gazów spalinowych z generatorów diesla, sugeruje się stosowanie paliwa biodiesel i jego mieszaniny z olejem napędowym. W niniejszym artykule zmierzono i przeanalizowano różne wskaźniki środowiskowe, w tym emisję szkodliwych substancji, dwutlenku węgla, tlenków azotu i cząstek stałych. Oczekuje się, że dzięki zastosowaniu biopaliw emisja zanieczyszczeń zostanie zmniejszona, ponieważ biopaliwa są wytwarzane ze źródeł odnawialnych, takich jak oleje roślinne lub biomasa. Wyniki analizy pokazują, że zastosowanie mieszanki biopaliw w generatorze diesla prowadzi do znacznego zmniejszenia emisji szkodliwych substancji w porównaniu z wykorzystaniem tradycyjnych produktów ropopochodnych. Stwierdzono zmniejszenie emisji dwutlenku węgla i tlenków azotu, co przyczynia się do redukcji wpływu na zmiany klimatyczne i zanieczyszczenie powietrza. Ponadto odnotowano spadek emisji cząstek stałych, co przyczynia się do poprawy jakości powietrza i zdrowia ludzi. Cel został osiągnięty poprzez zbadanie wpływu mieszanki oleju napędowego i biodiesla na wskaźniki techniczne, ekonomiczne i środowiskowe autonomicznego generatora diesla. Regulacja składu mieszanki paliwowej zapewniła zachowanie mocy generatora we wszystkich trybach jego pracy, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów zakupu paliwa o 10% i zmniejszeniu zadymienia spalin nawet o 57%, w zależności od trybu pracy silnika wysokoprężnego.

Słowa kluczowe

EN

emissions; greenhouse effect; ecology; energy generation

PL

emisje; efekt cieplarniany; ekologia; wytwarzanie energii

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 26, z. 4
• Strony: 195--208
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Galushchak Oleksandr

• Vinnytsia National Technical University, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-9393-6251

autor

Burlaka Serhii

• Engineering and Technology Faculty, Vinnytsia National Agrarian University, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-4079-4867

autor

Kupchuk Ihor

• Engineering and Technology Faculty, Vinnytsia National Agrarian University, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-2973-6914

autor

Bondarenko Valerii

• National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-5929-7158

autor

Gontaruk Yaroslav

• Vinnytsia National Agrarian University, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-7616-9422

Bibliografia

• Aliev et al. 2018 – Aliev, E.B., Bandura, V.M., Pryshliak, V.M., Yaropud, V.M. and Trukhanska, O.O. 2018. Modeling of mechanical and technological processes of the agricultural industry. INMATEH – Agricultural Engineering 54(1), pp. 95–104.
• Aliiev et al. 2022 – Aliiev, E., Paliy, A., Dudin, V., Korg, O. and Kladnytska, L. 2022. Еstablishing an interconnection between the technical and technological parameters of milking equipment based on the movement of a milk-air mixture in a milking machine. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 2(1–116), pp. 35–46, DOI: 10.15587/1729-4061.2022.253978.
• Bondarenko et al. 2023 – Bondarenko, V., Pokynchereda, V., Pidvalna, O., Kolesnyk, T. and Sokoliuk, S. 2023. Green Economy as a Prerequisite for Sustainable Development: Analysis of International and Ukrainian Experience. European Journal of Sustainable Development 12(1), pp. 221–234, DOI: 10.14207/ejsd.2023.v12n1p221.
• Bulgakov et al. 2019 – Bulgakov, V., Kaletnik, H., Goncharuk, I., Ivanovs, S. and Usenko, M. 2019. Results of experimental investigations of a flexible active harrow with loosening teeth. Agronomy Research 17(5), pp. 1839–1845, DOI: 10.15159/ar.19.185.
• Burlaka et al. 2022a – Burlaka, S., Kupchuk, I. and Tverdokhlib, I. 2022. Development of the methodology and substantiation of fuel supply parameters in the transition to biofuel. Agricultural Engineering 54, pp. 8–19. [Online] http://ageng.asu.lt/ae/article/viewFile/198/153 [Accessed: 2023-07-07].
• Burlaka et al. 2022b – Burlaka, S., Yemchyk, T., Yelenych, A. and Okhota, Y. 2022. Use of vegetable oils as environmental additives in diesel fuel. Agricultural Engineering 54, pp. 39–48.
• Honcharuk et al. 2022 – Honcharuk, I., Kupchuk, I., Yaropud, V., Kravets, R., Burlaka, S., Hraniak, V., Poberezhets, Ju. and Rutkevych, V. 2022. Mathematical modeling and creation of algorithms for analyzing the ranges of the amplitude-frequency response of a vibrating rotary crusher in the software Mathcad. Przeglad Elektrotechniczny 98(9), pp. 14–20, DOI: 10.15199/48.2022.09.03.
• Honcharuk et al. 2023 – Honcharuk, I., Tokarchuk, D., Gontaruk, Y. and Hreshchuk, H. 2023. Bioenergy recycling of household solid waste as a direction for ensuring sustainable development of rural areas. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 26(1), pp. 23–42, DOI: 10.33223/epj/161467.
• Hraniak et al. 2022 – Hraniak, V.F., Matviychuk, V.A. and Kupchuk, I.M. 2022. Mathematical model and practical implementation of transformer oil humidity sensor. Electronics 1(26), pp. 3–8, DOI: 10.53314/ELS2226003H.
• Kaletnik et al. 2020a – Kaletnik, G., Honcharuk, I. and Okhota, Y. 2020. The Waste free production develoBFent for the energy autonomy formation of Ukrainian agricultural enterprises. Journal of Environmental Management and Tourism 11(3), pp. 513–522, DOI: 10.14505//jemt.v11.3(43).02.
• Kaletnik et al. 2020b – Kaletnik, Н., Mazur, V., Gunko, І., Ryaboshapka, V., Bulgakov, V., Raide, V., Ilves, R. and Olt, J. 2020. Study on performance of compression engine operated by biodiesel fuel. Agronomy Research 18(s1), pp. 862–887, DOI: 10.15159/AR.20.027.
• Kupchuk et al. 2022 – Kupchuk, I., Burlaka, S., Galushchak, A., Yemchyk, T., Galushchak, D. and Prysiazhniuk, Y. 2022. Research of autonomous generator indicators with the dynamically changing component of a two-fuel mixture. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 25(2), pp. 147–162, DOI: 10.33223/epj/150746.
• Kupchuk et al. 2023 – Kupchuk, І., Voznyak, O., Burlaka, S., Polievoda, Y., Vovk, V., Telekalo, N. and Hontaruk, Y. 2023. Information transfer with adaptation to the parameters of the communication channel. Przeglad Elektrotechniczny 99(3), pp. 194–199, DOI: 10.15199/48.2023.03.34.
• Lohosha et al. 2023 – Lohosha, R., Prylutskyi, A., Pronko, L. and Kolesnyk, T. 2023. Organization of the System of Internal Marketing and Marketing of Interaction of Agricultural Enterprises for the Production of Biodiesel Based on Value Chain Analysis. 2023. Journal of Environmental Management and Tourism 3(67), pp. 823–841, DOI: 10.14505/jemt.v14.3(67).21.
• Manzanera et al. 2008 – Manzanera, M., Molina-Munoz, L.M. and Gonzalez-Lopez, J. 2008. Biodiesel: An Alternative Fuel. Recent Patents on Biotechnology 2(1), pp. 25–34, DOI: 10.2174/187220808783330929.
• Paziuk et al. 2022 – Paziuk, V., Snezhkin, Y., Dmytrenko, N., Ivanov, S., Tokarchuk, O. and Kupchuk, I. 2022.Thermal and physical properties and heat-mass transfer processes of drying pumpkin seeds. Przegląd Elektrotechniczny 98(7), pp. 154–157, DOI: 10.15199/48.2022.07.25.
• Pronko et al. 2020 – Pronko, L., Furman, I., Kucher, A. and Gontaruk, Ya. 2020. Formation of a state support program for agricultural producers in Ukraine considering world experience. European Journal of Sustainable Development 9(1), pp. 364–379, DOI: 10.14207/ejsd.2020.v9n1p364.
• Pryshliak et al. 2021 – Pryshliak, N., Tokarchuk, D. and Shevchuk, H. 2021.The socio-economic and environmental importance of developing biofuels: the Ukrainian case on the international arena. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 24(1), pp. 133–151, DOI: 10.33223/epj/131829.
• Pryshliak et al. 2022 – Pryshliak, N., Bondarenko, V., Sokoliuk, S. and Brovarets, O. 2022. The formation of a bioenergy cluster for the production of biofuels from agricultural crops and waste: the experience of Ukraine. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 25(4), pp. 149–164, DOI: 10.33223/epj/156210.
• Rutkevych et al. 2022 – Rutkevych, V., Kupchuk, I., Yaropud, V., Hraniak, V. and Burlaka, S. 2022. Numerical simulation of the liquid distribution problem by an adaptive flow distributor. Przegląd Elektrotechniczny 98(2), pp. 64–69, DOI: 10.15199/48.2022.02.13.
• Vasilevskyi et al. 2023 – Vasilevskyi, O.M., Sevastianov, V.M., Ovchynnykov, K.V., Didych, V.M. and Burlaka, S.A. 2023. Accuracy of Potentiometric Methods for Measuring Ion Activity in Solutions. Proceedings of Seventh International Congress on Information and Communication Technology 1, pp. 181–190, DOI: 10.1007/978-981-19-1607-6_16.
• Wallner, T. and Miers, S.A. 2012. Internal Combustion Engines, Alternative Fuels for. [In:] Meyers R.A. (ed.) Encyclopedia of Sustainability Science and Technology, DOI: 10.1007/978-1-4419-0851-3_865.
• Yaropud et al. 2022 – Yaropud, V., Kupchuk, I., Burlaka, S., Poberezhets, J. and Babyn, I. 2022. Experimental studies of design-and-technological parameters of heat exchanger. Przegląd Elektrotechniczny 98(10), pp. 57–60, DOI: 10.15199/48.2022.10.10.