© А. П. Марченко, докт. техн. наук, професор,
проректор з наукової роботи,
ORCID: 0000–0001–9746–4634,
е-mail: AndreyMarchenko51@gmail.com;
© М. Т. Міщенко, аспірант,
ORCID: 0000–0002–1265–8155,
е-mail: mykyta.mishchenko@gmail.com;
© С. Г. Міщенко, канд. пед. наук,
завідувач навчальної лабораторії,
ORCID: 0000–0001–6535–2400,
e-mail: svitlana.mishchenko@khpi.edu.ua;
(Національний технічний університет «Харківський політехнічний
інститут»)
СТРАТЕГІЇ ДЕКАРБОНІЗАЦІЇ ЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТУ
DOI: 10.33868/0365-8392-2025-2-283-17-23
Анотація. Сучасна транспортна індустрія є одним із найбільших джерел викидів парникових газів, що негатив-но впливають на навколишнє середовище та кліматичну систему. У відповідь на ці виклики міжнародна спільнота, уряди та науковці активно працюють над впровадженням стратегій декарбонізації, спрямованих на зменшення викидів CO₂ та підвищення енергоефективності транспортних установок. Стаття присвячена аналізу основних тенденцій, стратегій і технологій у сфері декарбонізації наземного транспорту, зокрема використання водневих двигунів, паливних елементів, біопалива та впровадження технологій Індустрії 4.0 і 5.0. Розглянуто переваги застосування водневих опозитно-поршневих двигунів, які забезпечують високу екологічну ефективність та енергетичну продуктивність. Визначено перспективні напрями інтеграції водню та інших альтернативних джерел енергії у транспортну галузь, а також розглянуто можливості зниження викидів за рахунок модернізації традиційних двигунів. Окрема увага приділяється створенню та використанню інтелектуальних транспортних систем, здатних адаптуватися до нових екологічних стандартів та змін клімату.
Декарбонізація транспортної галузі є необхідною складовою сталого розвитку, що охоплює перехід на більш екологічні види палива, оптимізацію процесів згоряння у двигунах внутрішнього згоряння та інтеграцію цифрових технологій. У статті представлені результати досліджень щодо впливу водню як палива, його ефективності та економічності, а також аналізу проблем і перспектив використання альтернативних джерел енергії. Підкреслюється важливість адаптації національних транспортних стратегій до вимог міжнародних екологічних ініціатив, зокрема Європейської зеленої угоди, для досягнення сталого розвитку.
Ключові слова: декарбонізація, транспортні установки, альтернативне паливо, сталий розвиток, водневий двигун, Індустрія 4.0, паливні елементи.
References
1. Cabinet of Ministers of Ukraine. (2025). Sustain-able Development Goals and Ukraine. Retrieved from https://www.kmu.gov.ua/diyalnist/cili-stalogo-rozvitku-ta-ukrayina
2. United Nations Development Programme. (2018). Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development. Retrieved from https://www.undp.org/uk/ukraine/publications/peretvorennya-nashoho-svitu-poryadok-dennyy-u-sferi-staloho-rozvytku-do-2030-roku
3. Mobility Strategy. (2021). A fundamental transport transformation: Commission presents its plan for green, smart and affordable mobility. Retrieved from https://transport.ec.europa.eu/transport-themes/mobility-strategy_en
4. Sustainable and Smart Mobility Strategy – put-ting European transport on track for the future. (2020). Сommunication from the commission to the european parliament, the council, the european economic and social committee and the committee of the regions. [Online]. Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52020DC0789
5. Green Deal. (2024). How can Ukraine launch sus-tainable development of the transport system – expert opinion. Retrieved from https://interfax.com.ua/news/greendeal/970775.html
6. Depczyński, W., Marchenko, A., Mishchenko, S., & Mishchenko, M. (2025). The effect of hydrogen addition to traditional petrol engine fuel in a hybrid power plant on its environmental performance and fuel efficien-cy. Combustion Engines, 200, 1, 87–94. Retrieved from https://doi.org/10.19206/CE-199735
7. Marchernko, A., & Parsadanov I. (2024). Criteria for assessing the effectiveness of transport power plants decarbonisation in accordance with implementation of the sustainable development concept. Internal combus-tion engines, 1, 3-11. Retrieved from https://doi.org/10.20998/0419-8719.2024.1.01
8. Schwab, K. (2016). The Fourth Industrial Revolution. World Economic Forum. [Online]. Retrieved from https://www.weforum.org/about/the-fourth-industrial-revolution-by-klaus-schwab/
9. Mishchenko, M. (2024). Defining innovative are-as and prospects to develop the patenting of technological advances in the automotive power plant indus-try. Eastern-European Journal of Enterprise Technolo-gies, 13, 127, 92-102. Retrieved from https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.298643
10. Achates Power. (2024). Single Cylinder 1.6L Engine Initial Hydrogen Test Results Report. Achates Power. [Online]. Retrieved from https://achatespower.com/wp-content/uploads/2024/02/Achates-Power-SCE-Initial-H2-Test-Results-Report.pdf
11. Kryshtopa, S., Smigins, R., Kryshtopa, L. (2024). A Study of Heat Recovery and Hydrogen Generation Systems for Methanol Engines. Energies, 17, 21, 5266. Retrieved from https://doi.org/10.3390/en17215266
12. Zakrevsky, O., Nazarenko, M. (2022). On the ex-perience of using hydrogen fuel for automobile engines with forced ignition. Avtošljachovyk Ukraïny, 4, 272, 49-58. Retrieved from https://doi.org/10.33868/0365-8392-2022-4-272-49-58
14. Volkov, V., Vnukova, N., Pozdnyakova, O. (2022). The impact of road transport on climate change when using traditional and alternative fuels Ukrainian Highwayman. Avtošljachovyk Ukraïny, 1, 269, 24-29. Retrieved from https://doi.org/10.33868/0365-8392-2022-1-269-24-29
14. Kovbasenko, S., Bugryk, O. (2023). Experi-mental tests of a passenger car with a diesel engine oper-ating on diesel fuel and diesel biofuel. Avtošljachovyk Ukraïny, 1, 273, 35-43. Retrieved from https://doi.org/10.33868/0365-8392-2022-1-273-35-43
15. Kyslovskyі, P. V., Pukha, V., Yashchenko, V. (2017). Prospects for the use of hybrid drives in cars. Avtošljachovyk Ukraïny, 2017, 4, 252, 9-11. Retrieved from https://journal.insat.org.ua/?page_id=1473&lang=uk
16.Marchenko, A., Mishchenko, M. (2024). Research of the combustion parameters of petrol with hydrogen additive in a spark ignition engine in the modes of exter-nal speed characteristic. Internal combustion engines, 1, 52-60. Retrieved from https://doi.org/10.20998/0419-8719.2024.1.07
17. Georgescu, R., Pană, C., Negurescu, N., Cernat, A., Nut,u, C., Sandu, C. (2024). The Influence of Hydrogen Addition on a SI Engine – Theoretical and Experimental Investigations. Sustainability, 16, 6873. Retrieved from https://doi.org/16.6873.10.3390/su16166873
18. Ming Huo, Dnyanesh Sapkal, Essam El-Hannouny. (2023). Hydrogen Opposed-Piston Engine with Direct Injection, Compression Ignition Combustion. Achates Power. Retrieved from https://achatespower.com/wp-content/uploads/2023/11/Hydrogen-Opposed-Piston-Engine-with-Direct-Injection-Compression-Ignition-Combustion.pdf
19. Achates Power. (2024). Sustainable Now: Opposed Piston Engine Operating on Renewable Diesel. Retrieved from https://achatespower.com/wp-content/uploads/2024/05/Sustainable-Now-OP-Engine-Operating-with-Renewal-Diesel.pdf