Η μέθοδος παραγωγής του βιοντίζελ, που
εφαρμόζεται παγκόσμια σε βιομηχανικό επίπεδο, είναι αυτή της αλκοόλυσης (μετεστεροποίησης)
των
τριγλυκεριδίων, που αποτελούν το κύριο συστατικό των φυτικών ελαίων και ζωικών λιπών, και
της εστεροποίησης των ελεύθερων λιπαρών οξέων, με κάποια αλκοόλη μικρού μοριακού βάρους (κυρίως τη μεθανόλη).
Το τελικό προϊόν της παραγωγικής διαδικασίας είναι οι μεθυλεστέρες (το βιοντίζελ) και παραπροϊόν η γλυκερίνη.
Στις συμβατικές διεργασίες εφαρμογής της μεθόδου, στις οποίες βασίζεται η έως τώρα ανάπτυξη των μονάδων παραγωγής βιοντίζελ πρώτης γενιάς σε ολόκληρο τον κόσμο, ως καταλύτες χρησιμοποιούνται κυρίως ισχυρές βάσεις (NaOH, KOH, CH3ONa κ.ά.) που διαλύονται στη μεθανόλη και σπανίως ισχυρά οξέα (πυκνό H2SO4).
Στις νέες διεργασίες δεύτερης γενιάς εφαρμογής της μεθόδου γίνεται προσπάθεια μείωσης του κόστους παραγωγής του βιοντίζελ, χρησιμοποιώντας υπολειμματική και απόβλητη ελαιούχο βιομάζα ως πρώτη ύλη για την παραγωγή του, και προσπάθεια οι διεργασίες αυτές να είναι φιλικότερες προς το περιβάλλον, με χαμηλές απαιτήσεις σε ενέργεια και πιο συμβατές με τον όρο "βιοκαύσιμα".
Το βιοντίζελ μπορεί να οδηγείται στα διυλιστήρια για ανάμιξη με το συμβατικό ντίζελ και διάθεση του μίγματος στην κίνηση ή να χρησιμοποιείται στους υπάρχοντες καυστήρες πετρελαίου για θέρμανση ή να οδηγείται σε μηχανές εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ) για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας.
Τα φυτικά έλαια, που παράγονται και χρησιμοποιούνται ως πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοντίζελ, είναι το ηλιέλαιο, το κραμβέλαιαο, το σογιέλαιο, το φοινικέλαιο κ.ά.. Επίσης, χρησιμοποιούνται τηγανέλαια και άλλα απόβλητα φυτικά λάδια καθώς και ζωικά λίπη. Τέλος, το ενδιαφέρον των παραγωγών βιοντίζελ, ιδίως στην Ελλάδα, πρέπει να στραφεί και στην αγριαγκινάρα.
Σημειώνεται ότι τα φυτικά έλαια και ζωικά λίπη που δεν έχουν μετατραπεί σε βιοντίζελ δεν χαρακτηρίζονται από τις προδιαγραφές ως βιοντίζελ και γενικότερα ως υποκατάστατο του συμβατικού ντίζελ και η χρήση τους σε κινητήρες ντίζελ πρέπει να αποφεύγεται. Ακόμα και σε μικρές περιεκτικότητες στο ντίζελ, τα φυτικά έλαια και ζωικά λίπη προκαλούν μακροπρόθεσμα, σύμφωνα με το ΕΜΠ, αποθέσεις στους κινητήρες, κόλλημα δακτυλίων στεγανότητας, πήξη των λιπαντικών και μειώνουν τη διάρκεια χρήσης του κινητήρα.
Το βιοντίζελ είναι πλήρως συμβατό και αναμίξιμο με το συμβατικό πετρελαϊκό ντίζελ κίνησης και θέρμανσης σε οποιαδήποτε αναλογία. Λόγω των ιδιοτήτων του θεωρείται ως ένα άριστο υποκατάστατο του συμβατικού πετρελαϊκού ντίζελ και χρησιμοποιείται είτε αυτούσιο είτε σε μίγματα με αυτό. Το καύσιμο που περιέχει βιοντίζελ χαρακτηρίζεται ανάλογα με την περιεκτικότητά του σε βιοντίζελ. Π.χ. οι συμβολισμοί Β5, Β20, Β100 αντιστοιχούν σε μίγματα που περιέχουν βιοντίζελ σε ποσοστό 5%, 20%, 100% αντίστοιχα.
Από τη χρήση καυσίμων μιγμάτων με μικρές περιεκτικότητες σε βιοντίζελ, μέχρι 20%, δεν έχει παρατηρηθεί καμία επίπτωση σε οποιοδήποτε τμήμα των κινητήρων ντίζελ. Επειδή το βιοντίζελ είναι ισχυρό διαλυτικό πλαστικών εξαρτημάτων, η χρήση του σε μεγαλύτερα ποσοστά ή αυτούσιο θα πρέπει να γίνεται με προσοχή στους κινητήρες παλαιάς τεχνολογίας, όπου μπορεί να χρειαστεί αντικατάσταση ορισμένων πλαστικών εξαρτημάτων. Τα τελευταία χρόνια οι κινητήρες ντίζελ νέας τεχνολογίας σχεδιάζονται έτσι ώστε να είναι κατάλληλοι για τη χρήση βιοντίζελ 100%. Η χρήση Β100 είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη στη Γερμανία και την Αυστρία.
Η χρήση του βιοντίζελ στους πετρελαιοκινητήρες έχει ως αποτέλεσμα τη
μείωση σημαντικών ρύπων στα καυσσέρια, όπως το μονοξείδιο του άνθρακα και τα σωματίδια αιθάλης. Οι εκπομπές των οξειδίων του αζώτου εμφανίζονται σε κάποιες περιπτώσεις ελάχιστα αυξημένες ενώ σε άλλες δεν επηρεάζονται από το βιοντίζελ.
Το βιοντίζελ είναι πλήρως βιοαποικοδομήσιμο και μη τοξικό υλικό και συνιστάται για χρήση σε οικολογικά ευαίσθητες περιοχές (λίμνες, ποτάμια).
Το βιοντίζελ είναι ένα βιοαποικοδομήσιμο διαλυτικό, οπότε χρησιμοποιείται και για τη διάλυση πετρελαϊκών ρύπων.
Οι προδιαγραφές του βιοντίζελ καθορίζονται από το ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ 14214 "Καύσιμα αυτοκινήτων - Μεθυλεστέρες λιπαρών οξέων (FAME) για κινητήρες ντίζελ - Απαιτήσεις και μέθοδοι δοκιμής", όπου περιλαμβάνονται 25 ιδιότητες οι οποίες μετρούνται από ειδικά διαπιστευμένα εργαστήρια.
Η ενέργεια που παράγεται από την καύση του βιοντίζελ είναι 2,4 φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή του.
Για κάθε λίτρο βιοντίζελ εξοικονομούνται 2,8 κιλά διοξειδίου του άνθρακα που θα προέρχονταν από την καύση ορυκτού ντίζελ.
Το βιοντίζελ είναι βιοκαύσιμο και η χρήση του συμβάλλει στη μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα, που αποτελεί τον κύριο παράγοντα του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Με τη χρήση (καύση) του βιοντίζελ δεν αυξάνεται το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, γιατί αυτό ανακυκλώνεται με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός για την ανάπτυξη των ελαιούχων φυτών.
Αντίθετα, το ορυκτό ντίζελ δεν είναι ανανεώσιμο καύσιμο αφού απαιτήθηκαν ιδιαίτερες γεωλογικές διεργασίες και μεγάλος χρόνος γεωλογικών περιόδων για τη μετατροπή των φυτικών οργανισμών σε πετρέλαιο. Με την καύση του συσσωρεύεται συνεχώς διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Το βιοντίζελ εμφανίζει ισχυρή απορρυπαντική δράση στους κινητήρες. Η δράση αυτή είναι εμφανής με την εκπομπή αιθάλης στην αρχική περίοδο αλλαγής του καυσίμου ντίζελ σε βιοντίζελ. Η αιθάλη προέρχεται από τον καθαρισμό των επικαθίσεων που είχαν δημιουργηθεί από το ορυκτό ντίζελ.
Η προσθήκη του βιοντίζελ στο πετρελαϊκό ντίζελ ακόμα και σε μικρό ποσοστό (μικρότερο από 2%) έχει ως αποτέλεσμα την ανάκτηση των λιπαντικών ιδιοτήτων του πετρελαίου κίνησης, οι οποίες μειώνονται σημαντικά κατά την αποθείωση του ντίζελ.
Τα πλεονεκτήματα από τη χρήση του βιοντίζελ μεγιστοποιούνται για την εθνική οικονομία εφόσον αυτό παράγεται από εγχώριες πρώτες ύλες. Με την καλλιέργεια των ελαιούχων φυτών ενισχύεται η αγροτική οικονομία και η απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και το πετρέλαιο.
Η χρήση του βιοντίζελ στο ντίζελ κίνησης είναι υποχρεωτική σύμφωνα με την οδηγία 30/2003 της ΕΕ και την εναρμονισμένη Ελληνική νομοθεσία, ξεκινώντας με ένα ποσοστό τουλάχιστον 2% στην 1/1/2006 μέχρι 5,75 % στις 31/12/2010, με στόχο τη συμμετοχή του βιοντίζελ στην αγορά του ντίζελ κίνησης και θέρμανσης σε ποσοστό μέχρι 20% έως το 2020. Σήμερα στη χώρα μας η περιεκτικότητα του βιοντίζελ στο ντίζελ κίνησης ανέρχεται στο 6 - 7%.
Η τιμή της πρώτης ύλης, δηλαδή του φυτικού ελαίου ή του ζωικού λίπους, συμμετέχει από 75% έως 85% στο κόστος του βιοντίζελ, ανάλογα με την τεχνογνωσία που χρησιμοποιείται στην παραγωγική διαδικασία και τη δυναμικότητα της μονάδας παραγωγής.