印尼研发钴-60伽马辐照技术提高废弃食用油生物柴油产量

印度尼西亚国家研究与创新机构(BRIN)下属印尼核技术理工学院近日成功开发钴-60(Co-60)伽马射线辐照技术,并将其用于提高废弃食用油制备生物柴油的产量。该研究旨在探索更高效的可再生能源生产路径,同时为废弃食用油资源化利用提供新方案。

印尼核技术理工学院讲师迪塔·阿里扬蒂表示,随着能源消费持续增长、化石燃料储量减少,发展替代能源的需求日益迫切。对印度尼西亚而言,能源需求上升和化石燃料依赖也给温室气体减排带来挑战。废弃食用油原本多作为家庭废弃物处理,若处置不当可能污染环境;将其转化为生物柴油,则可在减少废弃物的同时获得可再生能源。

迪塔介绍,生物柴油相比化石燃料具有排放较低、可生物降解等特点,也有助于减少大气中二氧化碳含量上升带来的影响。研究团队选择废弃食用油作为原料,正是看中其来源较为丰富,同时反复使用食用油还可能带来健康风险。

与传统生物柴油生产工艺不同,该研究利用放射性同位素钴-60产生的伽马射线开展辐照处理。伽马辐照可产生自由基,提高分子反应活性,从而使生物柴油生产过程更快、更高效,并且无需额外添加新的化学物质。

研究结果显示,随着辐照剂量增加,生物柴油产量呈持续上升趋势。以150毫升初始原料为基础,当辐照剂量达到35千戈瑞(kGy)时,生物柴油产量最高,为104.7毫升。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析也证实了酯类官能团的形成,这是生物柴油的重要特征。在20 kGy和35 kGy辐照剂量下,FTIR光谱变化更为明显,C—O、C=O、C—H和O—H等官能团峰强度出现显著变化,峰位也有轻微偏移。

研究人员同时强调,该成果仍处于初步研究阶段,关于辐射促进酯交换反应的结论还需更多定量转化率数据支撑,例如通过气相色谱(GC)或氢核磁共振谱(H-NMR)进一步验证。后续研究还计划将辐照剂量提高到35 kGy以上,以确定辐照效果的阈值,评估超过该阈值后是否仍能保持最佳效益,同时避免影响生物柴油质量。

该研究为核技术支持印尼清洁能源转型提供了新的探索方向。通过伽马射线辐照处理废弃食用油,不仅有望改善废弃物处置方式,也可能提升生物柴油生产效率,为环保燃料开发提供补充路径。

相关成果发表于2025年《UPB科学公报》B辑第87卷第4期,论文题为《60Co伽马射线辐照对石油废料烷基酯形成的影响:作为生物柴油候选物的初步研究》。该研究由BRIN核技术理工学院、乌兹别克斯坦原子能机构和尼日利亚迈杜古里大学合作完成,BRIN相关实验室管理、研究设施和科学技术管理部门研究人员也参与了支持工作。

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