В Индонезии разработана технология гамма-облучения кобальтом-60 для повышения выхода биодизеля из отработанного растительного масла

Индонезийский технологический институт ядерной техники, входящий в состав Национального агентства исследований и инноваций Индонезии (BRIN), недавно успешно разработал технологию гамма-облучения кобальтом-60 (Co-60) и применил её для повышения выхода биодизеля из отработанного растительного масла. Исследование направлено на поиск более эффективных путей производства возобновляемой энергии, а также на предоставление нового решения для утилизации отработанного растительного масла как ресурса.

Преподаватель Индонезийского технологического института ядерной техники Дита·Арьянти отметила, что с ростом потребления энергии и сокращением запасов ископаемого топлива потребность в развитии альтернативных источников энергии становится всё более актуальной. Для Индонезии рост энергопотребления и зависимость от ископаемого топлива также создают вызовы для сокращения выбросов парниковых газов. Отработанное растительное масло ранее в основном утилизировалось как бытовые отходы, и при ненадлежащем обращении могло загрязнять окружающую среду; его преобразование в биодизель позволяет одновременно сократить количество отходов и получить возобновляемую энергию.

Дита отметила, что биодизель по сравнению с ископаемым топливом характеризуется более низкими выбросами и биоразлагаемостью, а также способствует снижению воздействия роста содержания углекислого газа в атмосфере. Исследовательская группа выбрала отработанное растительное масло в качестве сырья именно потому, что его источники достаточно многочисленны, а многократное использование растительного масла может нести риски для здоровья.

В отличие от традиционных процессов производства биодизеля, данное исследование использует гамма-излучение, генерируемое радиоактивным изотопом кобальт-60, для проведения радиационной обработки. Гамма-облучение может генерировать свободные радикалы, повышая реакционную способность молекул, что делает процесс производства биодизеля более быстрым и эффективным без необходимости добавления новых химических веществ.

Результаты исследования показали, что с увеличением дозы облучения выход биодизеля демонстрирует устойчивую тенденцию к росту. На основе 150 мл исходного сырья при дозе облучения 35 килогрей (кГр) был достигнут максимальный выход биодизеля — 104,7 мл. Анализ методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) также подтвердил образование сложноэфирных функциональных групп, что является важной характеристикой биодизеля. При дозах облучения 20 кГр и 35 кГр изменения в спектрах FTIR были более выраженными: наблюдались значительные изменения интенсивности пиков функциональных групп C—O, C=O, C—H и O—H, а также незначительные смещения положения пиков.

Исследователи также подчеркнули, что данные результаты находятся на стадии предварительных исследований, и выводы о стимулировании реакции переэтерификации радиацией требуют дополнительного подтверждения более количественными данными о конверсии, например, с помощью газовой хроматографии (ГХ) или спектроскопии ядерного магнитного резонанса на протонах (1H-ЯМР). В дальнейших исследованиях также планируется повысить дозу облучения выше 35 кГр для определения порогового значения эффекта облучения, оценки того, сохраняется ли оптимальная эффективность после превышения этого порога, а также для предотвращения негативного влияния на качество биодизеля.

Данное исследование открывает новое направление для поддержки ядерными технологиями энергетического перехода Индонезии. Обработка отработанного растительного масла гамма-облучением не только потенциально улучшает методы утилизации отходов, но и может повысить эффективность производства биодизеля, предоставляя дополнительный путь для разработки экологически чистого топлива.

Результаты опубликованы в 2025 году в журнале «UPB Scientific Bulletin», серия B, том 87, выпуск 4, в статье под названием «Влияние гамма-облучения 60Co на образование алкиловых эфиров из нефтяных отходов: предварительное исследование биодизеля-кандидата». Исследование выполнено в сотрудничестве Технологического института ядерной техники BRIN, Агентства по атомной энергии Узбекистана и Университета Майдугури (Нигерия), при поддержке исследователей из отделов управления лабораториями, исследовательскими установками и научно-технической деятельностью BRIN.