所述的生物柴油燃料是被获得的反应的植物油或动物脂肪与低分子量醇天然来源。该反应称为酯交换反应。即，由原始的甘油三酸酯形成新的脂肪酸酯（也称为单烷基酯）。
在其他情况下，代替使用“酯交换”一词，据说生物质会发生醇解，因为它是用醇处理的。其中以甲醇和乙醇为主。使用甲醇生产这种生物燃料非常普遍，几乎就是它的同义词。
生物柴油泵B5。资料来源：Pxhere。
生物柴油是使用柴油，柴油或石油柴油的绿色替代品（突出显示其成分由石油碳氢化合物组成）。但是，就柴油发动机的性能而言，它们的特性和质量差别不大，因此两种燃料的混合比例不同。
这些混合物中的某些可能富含生物柴油（例如B100）或富含石油柴油（仅含5-20％的生物柴油）。这样，随着生物柴油被推向市场，柴油的消费量便开始扩大。并非首先要克服一系列道德，生产和经济问题。
从简单的角度来看，如果能够以能够燃烧并产生能量来移动机器的液体形式获得油，那为什么不使用天然油呢？然而，仅此还不够：如果您想竞争或跟上化石燃料的使用，就必须接受化学处理。
当用氢气进行这种处理时，可以说是提炼了植物油或动物脂肪。它的氧化度低或分子破碎。在生物柴油中，使用醇（甲醇，乙醇，丙醇等）代替氢。
历史
酯交换反应
过去已经发现了生物燃料将面临的第一个问题的答案。早在1853年，两位科学家E. Duffy和J. Patrick就实现了植物油的首次酯交换反应，甚至早在Rudolf Diesel启动他的第一个工作发动机之前。
在该酯交换过程中，油和/或脂肪的甘油三酸酯除作为副产物的甘油外，还与醇（主要是甲醇和乙醇）反应，生成脂肪酸的甲酯和乙酯。使用碱性催化剂（例如KOH）可加快反应速度。
脂肪酯交换的最重要点是八十年后，一位名叫G. Chavanne的比利时科学家将重新定向该反应，以降低植物油的高粘度和适得其反的粘度。
鲁道夫·迪塞尔和他的引擎
响应于蒸汽机的局限性，柴油机于1890年问世，早在19世纪末。它汇集了您想要的引擎所需的一切：动力和耐用性。它也可以使用任何类型的燃料。鲁道夫本人和法国政府都钦佩他可以使用植物油。
作为甘油三酸酯的能源，合乎逻辑的认为，燃烧时它们会释放出能够产生机械功的热量和能量。柴油支持直接使用这些油，因为他欢迎农民可以在远离油田的地方加工自己的燃料。
柴油发动机的第一个功能模型是1893年8月10日在德国奥古斯塔举行的一次成功演示。鲁道夫·迪塞尔（Rudolf Diesel）坚信植物油可以与化石燃料媲美，因此它的发动机使用了花生油。但就像它们是未经加工的粗加工一样。
1900年，在巴黎世博会上也公开了使用花生油运行的这种发动机。但是，由于当时的石油是一种更容易获得且更便宜的燃料来源，因此并未引起人们的广泛关注。
石油柴油
1913年柴油去世后，从石油精炼中获得了柴油（柴油或石油柴油）。因此，必须对用于花生油的柴油发动机模型进行调整和改造，以使用这种新燃料，该燃料比其他任何植物油或生物质油的粘性都小。
这就是石油柴油几十年来最便宜的替代品的流行方式。播种大公顷的植物以收集其油是不切实际的，最终，油如此粘稠，最终导致发动机出现问题，并且不等于汽油获得的性能。
这种化石燃料的问题在于，它增加了对大气的污染，而且还取决于石油活动的经济和政治因素。由于不可能采取这种措施，在某些情况下，植物油被用来动员重型车辆和机械。
第二次世界大战中的生物燃料
在第二次世界大战中，由于冲突而开始缺乏石油时，一些国家发现有必要再次转向植物油。但由于其设计无法忍受的粘度差异（如果使用乳化水，甚至更低），它们不得不应对成千上万台电动机的损坏。
战后，各国再次忘记了植物油，恢复了仅燃烧汽油和石油柴油的做法。
生物柴油的诞生
比利时科学家G. Chavanne于1937年以小规模解决了粘度问题，他因从乙醇处理过的棕榈油中获得脂肪酸乙酯的方法而获得了专利。
因此，可以说生物柴油于1937年正式诞生。但是它的播种和批量生产要等到1985年，当时是在一所奥地利农业大学进行的。
通过使这些植物油进行酯交换反应，最终解决了粘度问题，使其与石油柴油的性能相匹配，甚至代表了其上方的绿色替代品。
物产
生物柴油的特性在全球范围内取决于其生产所用的原材料。它可以具有从金色到深棕色的颜色，其外观取决于生产过程。
一般而言，它是一种具有良好润滑性的燃料，可减少发动机的噪音，延长其使用寿命并减少维护费用。
它的着火点高于120ºC，这意味着只要外界温度不超过此温度，就不会着火。柴油不是这种情况，柴油甚至在52ºC时也可以燃烧（对于点燃的香烟来说很容易实现）。
由于缺少苯和甲苯之类的芳香烃，因此在溢出或长时间暴露的情况下，它并不构成致癌风险。
同样，它的组成中也没有硫，因此不会产生污染气体SO 2或SO 3。当与柴油混合时，它比天然硫化合物具有更大的润滑特性。实际上，硫是不希望的元素，当柴油脱硫时，它将失去润滑性，必须用生物柴油或其他添加剂对其进行回收。
取得与生产
生物柴油获自酯交换的植物油或动物脂肪。但是，其中所有这些都应该构成原材料？理想情况下，从较小的生长区域产生大量油脂的植物；用更合适的术语来说，那就是您的农田占用的公顷数。
优质的生物柴油必须来自农作物（谷物，种子，水果等），该农作物从小田地生产大量石油；否则，将要求其作物覆盖整个国家，并且在经济上不可行。
一旦收集了生物质，就必须通过无限的过程来提取油。例如，其中之一就是利用超临界流体来输送和溶解油。一旦获得油，就对其进行酯交换以降低其粘度。
通过在超声波，超临界流体，机械搅拌等条件下，在间歇式反应器中将油与甲醇和碱混合，从而实现酯交换反应。当使用甲醇时，获得脂肪酸甲酯（FAME，其英文缩写：Fathty Acid Methyl Ester）。
另一方面，如果使用乙醇，则将获得脂肪酸乙酯（FAEE）。所有这些酯及其氧原子是生物柴油的特征。
甲醇和甘油
甲醇是主要用作生物柴油生产原料的醇；另一方面，甘油是副产品，可用于支持其他工业过程，因此使生物柴油生产更具利润。
甘油来自原始的甘油三酸酯分子，被甲醇替代以生成三个DMARD。
生物柴油的类型
不同的油脂有其自己的脂肪酸谱；因此，由于酯交换作用，每个生物柴油具有不同的单烷基酯。即使如此，由于这些酯的碳链长度几乎没有差异，因此所得燃料在其性能之间不会显示出大的振荡。
因此，没有生物柴油的分类，而是根据其生产所选择的油或脂的来源而具有不同的效率和获利能力。但是，存在生物柴油-柴油混合物，因为两种燃料可以混合并且可以相互混溶，从而为发动机提供了有益的品质。
据说纯生物柴油为B100；其组成等于0％的石油柴油。然后还有其他组合：
-B20（含80％的石油柴油）。
-B5（含95％的石油柴油）。
-B2（含98％的石油柴油）。
1996年之前生产的汽车无法在其发动机中使用B100，而不必更换由于其溶剂作用而变质的某些部件。但是，即使在今天，仍有一些汽车模型在其工厂保修中不允许使用高浓度的生物柴油，因此他们建议使用低于B20的混合物。
优点
以下是生物柴油相对于石油柴油的一系列优势的细分，这些优势使其成为绿色和有吸引力的替代品：
-它是从生物质中获得的，生物质是一种可再生的原材料，经常作为废物而丢失。
-可生物降解且无毒。因此，如果意外溢出，它不会污染土壤或海洋。
-高闪点使其在储存和运输时更安全。
-它不会产生温室气体，因为释放的CO 2代表植物吸收的CO 2量相同。因此，它也符合《京都议定书》。
-鼓励农村活动来种植从中提取植物油的农作物。
-它甚至可以由油炸油制成。这一点对您非常有利，因为可以将家庭或饭店的再生油用于处理更多的绿色燃料，而不是被处理掉并污染地下水。
-表示一种从石油及其衍生物长期独立的方法。
-燃烧时残留物少。
-除大豆和葵花籽外，细菌藻类也是一种有前途的不可食用（对于许多生物来说是不可取的）来源。
缺点
并非所有燃料都完美。如果要替代石油柴油，生物柴油还必须克服一些局限性。使用这些限制或不便之处包括：
-固化温度较高，这意味着在低温下会变成凝胶。
-它的溶剂能力会破坏1990年前组装的汽车中存在的天然橡胶和聚氨酯泡沫。
-比石油柴油贵。
-提高了农作物和食品的价格，因为它们在用作生物柴油原料时具有附加值。
-根据生物量的不同，它可能需要许多公顷的耕种，这意味着为此目的而采用了陌生的生态系统，因此会影响野生动植物。
-尽管它不会在其燃烧时产生的硫气体，它并释放高浓度的氮的氧化物，NO X。
-将使用大量食物，而不是饱足饥荒，将其用于生产生物柴油。
参考文献
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