Biodiesel

يخضع وقود الديزل الحيوي لعدد من المعايير لجودته بما في ذلك المعيار الأوروبي EN 14214 ، ومعيار ASTM الدولي D6751، والمعيار الوطني الكندي CAN/CGSB-3.524.

تُفصّل المواصفة القياسية ASTM D6751 (الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد) المعايير والمواصفات الخاصة بالديزل الحيوي الممزوج بوقود التقطير المتوسط. وتُحدد هذه المواصفة القياسية طرق اختبار متنوعة تُستخدم لتحديد بعض خصائص مزيج الديزل الحيوي، ومنها نقطة الوميض واللزوجة الحركية.

منذ إقرار قانون سياسة الطاقة لعام 2005 ، ازداد استخدام وقود الديزل الحيوي في الولايات المتحدة. ^{[ 33 ]} وفي المملكة المتحدة، يلزم قانون التزام وقود النقل المتجدد الموردين بتضمين 5% من الوقود المتجدد في جميع أنواع وقود النقل المباعة في المملكة المتحدة بحلول عام 2010. وبالنسبة لوقود الديزل المستخدم في الطرق، يعني هذا فعلياً استخدام 5% من وقود الديزل الحيوي (B5).

في عام 2005، طرحت شركة كرايسلر (التي كانت آنذاك جزءًا من دايملر كرايسلر) سيارات جيب ليبرتي CRD التي تعمل بالديزل في السوق الأوروبية بمزيج من الديزل الحيوي بنسبة 5%، مما يشير إلى قبول جزئي على الأقل للديزل الحيوي كمادة مضافة مقبولة لوقود الديزل. ^{[ 34 ]} وفي عام 2007، أشارت دايملر كرايسلر إلى نيتها زيادة تغطية الضمان إلى مزيج الديزل الحيوي بنسبة 20% إذا أمكن توحيد معايير جودة الوقود الحيوي في الولايات المتحدة. ^{[ 35 ]}

أصدرت مجموعة فولكس فاجن بيانًا أوضحت فيه أن العديد من سياراتها متوافقة مع وقود الديزل الحيوي B5 وB100 المصنوع من زيت بذور اللفت ، والمتوافق مع معيار EN 14214. ولن يؤدي استخدام هذا النوع من وقود الديزل الحيوي في سياراتها إلى إلغاء أي ضمان. ^{[ 36 ]}

لا تسمح مرسيدس-بنز باستخدام وقود الديزل الذي يحتوي على أكثر من 5% من وقود الديزل الحيوي (B5) نظرًا لمخاوفها بشأن "قصور في الإنتاج". ^{[ 37 ]} ولن يغطي الضمان المحدود لمرسيدس-بنز أي أضرار ناتجة عن استخدام هذه الأنواع من الوقود غير المعتمد.

ابتداءً من عام ٢٠٠٤، قررت مدينة هاليفاكس في نوفا سكوتيا تحديث نظام حافلاتها لتمكين أسطول حافلات المدينة من العمل بالكامل بوقود الديزل الحيوي المُستخلص من زيت السمك. وقد تسبب هذا في بعض المشاكل الميكانيكية الأولية للمدينة، ولكن بعد عدة سنوات من التطوير، تم تحويل الأسطول بأكمله بنجاح. ^{[ ٣٨ ] [ ٣٩ ] [ ٤٠ ]}

في عام 2007، أعلنت سلسلة مطاعم ماكدونالدز في المملكة المتحدة أنها ستبدأ بإنتاج وقود الديزل الحيوي من زيوت النفايات الناتجة عن مطاعمها. وسيُستخدم هذا الوقود لتشغيل أسطولها. ^{[ 41 ]}

سيتم تصنيف سيارة شيفروليه كروز كلين توربو ديزل لعام 2014، مباشرة من المصنع، بما يصل إلى توافق وقود الديزل الحيوي B20 (مزيج من 20٪ ديزل حيوي / 80٪ ديزل عادي) ^{[ 42 ] .}

زعمت شركة تشغيل القطارات البريطانية " فيرجن ترينز ويست كوست " أنها شغّلت أول "قطار يعمل بالديزل الحيوي" في المملكة المتحدة، وذلك عندما تم تحويل قطار من الفئة 220 ليعمل بنسبة 80% من وقود الديزل البترولي و20% من وقود الديزل الحيوي. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

في 15 سبتمبر 2007، أكمل القطار الملكي البريطاني رحلته الأولى على الإطلاق باستخدام وقود الديزل الحيوي بنسبة 100%، المُورّد من شركة "جرين فيولز". وكان الأمير تشارلز وجيمس هيجيت، المدير الإداري لشركة "جرين فيولز"، أول ركاب قطار يعمل بالكامل بوقود الديزل الحيوي. ومنذ عام 2007، يعمل القطار الملكي بنجاح على وقود الديزل الحيوي بنسبة 100% (B100). ^{[ 45 ]} كما اقترحت ورقة بيضاء حكومية تحويل أجزاء كبيرة من خطوط السكك الحديدية في المملكة المتحدة إلى الديزل الحيوي، ولكن تم التخلي عن هذا الاقتراح لاحقًا لصالح زيادة كهربة الخطوط. ^{[ 46 ]}

وبالمثل، أجرت شركة سكك حديدية حكومية صغيرة في شرق واشنطن تجربةً لمزيج وقود مكون من 25% ديزل حيوي و75% ديزل بترولي خلال صيف عام 2008، حيث اشترت الوقود من منتج للديزل الحيوي يقع على طول خط السكة الحديد. ^{[ 47 ]} وسيعمل القطار بالديزل الحيوي المصنوع جزئيًا من بذور اللفت المزروعة في المناطق الزراعية التي يمر بها خط السكة الحديد.

في عام ٢٠٠٧ أيضًا، بدأت ديزني لاند بتشغيل قطاراتها باستخدام وقود الديزل الحيوي B98 (٩٨٪). توقف البرنامج في عام ٢٠٠٨ بسبب مشاكل التخزين، ولكن في يناير ٢٠٠٩، أُعلن أن المنتزه سيُشغّل جميع القطارات بوقود الديزل الحيوي المُصنّع من زيوت الطهي المُستعملة الخاصة به. يُعدّ هذا تغييرًا عن تشغيل القطارات بوقود الديزل الحيوي المُستخلص من فول الصويا. ^{[ ٤٨ ]}

في عام 2007، أضاف خط سكة حديد جبل واشنطن التاريخي ذو التروس أول قاطرة تعمل بالديزل الحيوي إلى أسطوله المكون بالكامل من قاطرات بخارية. وقد صعد هذا الأسطول المنحدرات الغربية لجبل واشنطن في نيو هامبشاير منذ عام 1868، حيث بلغ أقصى ارتفاع رأسي له 37.4 درجة. ^{[ 49 ]}

في عام 2009، بدأت سكة حديد جراند كانيون بتشغيل المحرك رقم 4960 باستخدام زيت الطهي المستعمل.

في 8 يوليو 2014، ^{[ 50 ]} أعلن وزير السكك الحديدية الهندي آنذاك ، دي في ساداناندا غودا، في ميزانية السكك الحديدية أنه سيتم استخدام 5% من وقود الديزل الحيوي في محركات الديزل التابعة للسكك الحديدية الهندية. ^{[ 51 ]}

يمكن استخدام وقود الديزل الحيوي كوقود للتدفئة في الغلايات المنزلية والتجارية، وهو مزيج من زيت التدفئة والوقود الحيوي ، ويخضع لمعايير وضرائب تختلف قليلاً عن وقود الديزل المستخدم في النقل. ويُعدّ وقود التدفئة الحيوي مزيجًا خاصًا من الديزل الحيوي وزيت التدفئة التقليدي. Bioheat علامة تجارية مسجلة للمجلس الوطني للديزل الحيوي (NBB) والتحالف الوطني لأبحاث التدفئة بالزيت (NORA) في الولايات المتحدة، وشركة كولومبيا فيولز في كندا. ^{[ 52 ]} يتوفر وقود الديزل الحيوي للتدفئة بمزيجات متنوعة. ويُقرّ معيار ASTM 396 بأن مزيجات الديزل الحيوي التي تصل نسبتها إلى 5% تُعادل زيت التدفئة البترولي النقي. ويستخدم العديد من المستهلكين مزيجات بنسب أعلى تصل إلى 20% من الوقود الحيوي. وتُجرى حاليًا أبحاث لتحديد ما إذا كانت هذه المزيجات تؤثر على الأداء.

قد تحتوي الأفران القديمة على أجزاء مطاطية تتأثر بخصائص مذيبات الديزل الحيوي، ولكنها قادرة على حرق الديزل الحيوي دون الحاجة إلى أي تحويل. يجب توخي الحذر، إذ ستنطلق رواسب الورنيش المتبقية من الديزل البترولي، والتي قد تسد الأنابيب، لذا يلزم ترشيح الوقود واستبدال المرشحات فورًا. يتمثل نهج آخر في البدء باستخدام الديزل الحيوي كمزيج، حيث يُسهم تقليل نسبة البترول تدريجيًا في إزالة رواسب الورنيش بشكل أبطأ، مما يقلل من احتمالية الانسداد. بفضل خصائص مذيبات الديزل الحيوي القوية، يتم تنظيف الفرن، ويصبح أكثر كفاءة بشكل عام. ^{[ 53 ]}

ينص قانون صدر في عهد حاكم ولاية ماساتشوستس ديفال باتريك على أن يكون كل ديزل التدفئة المنزلية في تلك الولاية 2٪ وقود حيوي بحلول 1 يوليو 2010، و 5٪ وقود حيوي بحلول عام 2013. ^{[ 54 ]} وقد أصدرت مدينة نيويورك قانونًا مماثلاً.

With 80–90% of oil spill costs invested in shoreline cleanup, there is a search for more efficient and cost-effective methods to extract oil spills from the shorelines.^[55] Biodiesel has displayed its capacity to significantly dissolve crude oil, depending on the source of the fatty acids. In a laboratory setting, oiled sediments that simulated polluted shorelines were sprayed with a single coat of biodiesel and exposed to simulated tides.^[56] Biodiesel is an effective solvent to oil due to its methyl ester component, which considerably lowers the viscosity of the crude oil. Additionally, it has a higher buoyancy than crude oil, which later aids in its removal. As a result, 80% of oil was removed from cobble and fine sand, 50% in coarse sand, and 30% in gravel. Once the oil is liberated from the shoreline, the oil-biodiesel mixture is manually removed from the water surface with skimmers. Any remaining mixture is easily broken down due to the high biodegradability of biodiesel, and the increased surface area exposure of the mixture.

In 2001, UC Riverside installed a 6-megawatt backup power system that is entirely fueled by biodiesel. Backup diesel-fueled generators allow companies to avoid damaging blackouts of critical operations at the expense of high pollution and emission rates. By using B100, these generators were able to essentially eliminate the byproducts that result in smog, ozone, and sulfur emissions.^[57] The use of these generators in residential areas around schools, hospitals, and the general public result in substantial reductions in poisonous carbon monoxide and particulate matter.^[58]

The power output of biodiesel depends on its blend, quality, and load conditions under which the fuel is burnt. The thermal efficiency for example of B100 as compared to B20 will vary due to the differing energy content of the various blends. Thermal efficiency of a fuel is based in part on fuel characteristics such as: viscosity, specific density, and flash point; these characteristics will change as the blends as well as the quality of biodiesel varies. The American Society for Testing and Materials has set standards in order to judge the quality of a given fuel sample.^[59]

أظهرت إحدى الدراسات أن الكفاءة الحرارية لفرامل وقود B40 تتفوق على نظيره البترولي التقليدي عند نسب انضغاط أعلى (سُجلت هذه الكفاءة الحرارية الأعلى عند نسبة انضغاط 21:1). ولوحظ أنه مع ازدياد نسب الانضغاط، تحسّنت كفاءة جميع أنواع الوقود، وكذلك الخلطات المختبرة؛ إلا أنه تبيّن أن خلطة B40 هي الأكثر اقتصادية عند نسبة انضغاط 21:1 مقارنةً بجميع الخلطات الأخرى. وأشارت الدراسة إلى أن هذا التحسن في الكفاءة يعود إلى كثافة الوقود ولزوجته وقيمته الحرارية. ^{[ 60 ]}

لم تُصمَّم أنظمة الوقود في بعض محركات الديزل الحديثة لاستيعاب وقود الديزل الحيوي، بينما تستطيع العديد من المحركات الثقيلة العمل بمزيج من وقود الديزل الحيوي يصل إلى B20. ^{[ 6 ]} تعمل أنظمة الحقن المباشر التقليدية عند ضغط يبلغ حوالي 3000 رطل لكل بوصة مربعة (21000 كيلو باسكال) عند طرف الحاقن، بينما يعمل نظام الحقن بالسكك المشتركة الحديث عند ضغط يزيد عن 30000 رطل لكل بوصة مربعة (210000 كيلو باسكال) عند طرف الحاقن. صُمِّمت المكونات للعمل ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة، من أقل من درجة التجمد إلى أكثر من 1000 درجة فهرنهايت (560 درجة مئوية) . يُتوقع أن يحترق وقود الديزل بكفاءة عالية وأن يُنتج أقل قدر ممكن من الانبعاثات. مع تطبيق معايير الانبعاثات على محركات الديزل، تُؤخذ الحاجة إلى التحكم في الانبعاثات الضارة في الاعتبار عند تصميم أنظمة وقود محركات الديزل. يُعد نظام الحقن المباشر التقليدي أكثر تسامحًا مع أنواع الوقود ذات الجودة المنخفضة مقارنةً بنظام الحقن بالسكك المشتركة. تسمح الضغوط العالية والتفاوتات الدقيقة في نظام الحقن بالسكك المشتركة بتحكم أكبر في عملية التذرية وتوقيت الحقن. يُتيح التحكم في عملية التذرية والاحتراق كفاءةً أعلى لمحركات الديزل الحديثة، بالإضافة إلى تحكمٍ أفضل في الانبعاثات. تتفاعل مكونات نظام وقود الديزل مع الوقود بطريقةٍ تضمن كفاءة تشغيل النظام، وبالتالي كفاءة المحرك. في حال إدخال وقودٍ غير مطابقٍ للمواصفات إلى نظامٍ ذي معايير تشغيلٍ محددة، فقد تتأثر سلامة نظام الوقود ككل. بعض هذه المعايير، مثل نمط الرش والتذرية، ترتبط ارتباطًا مباشرًا بتوقيت الحقن. ^{[ 61 ]}      

أظهرت إحدى الدراسات أن الديزل الحيوي ومزيجاته، أثناء عملية التذرية، تُنتج قطرات أكبر قطرًا من تلك التي يُنتجها الديزل البترولي التقليدي. ويعزى صغر حجم القطرات إلى انخفاض لزوجة الديزل البترولي التقليدي وتوتره السطحي. كما وُجد أن القطرات على محيط نمط الرش أكبر قطرًا من تلك الموجودة في المركز، ويعزى ذلك إلى انخفاض الضغط بشكل أسرع عند حافة نمط الرش؛ إذ توجد علاقة طردية بين حجم القطرة والمسافة من فوهة الحقن. ووجد أن مزيج B100 يتمتع بأعلى قدرة اختراق للرش، ويعزى ذلك إلى كثافته العالية. ^{[ 62 ]} ويمكن أن يؤدي كبر حجم القطرات إلى انخفاض كفاءة الاحتراق، وزيادة الانبعاثات، وانخفاض القدرة الحصانية. وفي دراسة أخرى، وُجد أن هناك تأخيرًا قصيرًا في الحقن عند حقن الديزل الحيوي، ويعزى هذا التأخير إلى لزوجته العالية. لوحظ أن اللزوجة العالية ورقم السيتان المرتفع للديزل الحيوي مقارنةً بالديزل البترولي التقليدي يؤديان إلى ضعف التذرية، بالإضافة إلى ضعف تغلغل الهواء في الخليط خلال فترة تأخير الاشتعال. ^{[ 63 ]} وأشارت دراسة أخرى إلى أن تأخير الاشتعال هذا قد يُسهم في خفض انبعاثات _أكاسيد النيتروجين . ^{[ 64 ]}

تُعدّ الانبعاثات جزءًا لا يتجزأ من احتراق وقود الديزل، وتخضع لتنظيم وكالة حماية البيئة الأمريكية . ولأن هذه الانبعاثات ناتجة عن عملية الاحتراق، يجب أن يكون نظام الوقود قادرًا على التحكم في احتراق الوقود والحدّ من الانبعاثات لضمان الامتثال لمعايير الوكالة. ويجري حاليًا تطبيق عدد من التقنيات الجديدة تدريجيًا للتحكم في انبعاثات الديزل. وقد صُمّم كلٌّ من نظام إعادة تدوير غاز العادم (EGR) وفلتر جسيمات الديزل (DPF) للحدّ من الانبعاثات الضارة. ^{[ 65 ]}

يمكن أن تؤثر المادة الأولية المستخدمة في إنتاج وقود الديزل الحيوي بشكل كبير على انبعاثات غازات العادم والجسيمات الدقيقة الناتجة، ^{[ 21 ] [ 66 ]} حتى عند مزجها مع وقود الديزل التجاري. ^{[ 67 ]} خلصت دراسة أجرتها جامعة تشونبوك الوطنية إلى أن مزيج الديزل الحيوي B30 يقلل انبعاثات أول أكسيد الكربون بنسبة 83% تقريبًا، وانبعاثات الجسيمات الدقيقة بنسبة 33% تقريبًا. ومع ذلك، وُجد أن انبعاثات أكاسيد النيتروجين _تزداد في غياب نظام إعادة تدوير غاز العادم (EGR). كما خلصت الدراسة إلى أنه مع نظام EGR، يقلل مزيج الديزل الحيوي B20 انبعاثات المحرك بشكل ملحوظ. ^{[ 68 ]} بالإضافة إلى ذلك، وجد تحليل أجراه مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا أن الديزل الحيوي يتميز بأقل انبعاثات كربونية بين أنواع الوقود التي تم اختبارها، وهي: ديزل منخفض الكبريت للغاية ، والبنزين، والإيثانول المصنوع من الذرة ، والغاز الطبيعي المضغوط ، وخمسة أنواع من الديزل الحيوي من مواد أولية مختلفة. كما أظهرت نتائجهم تباينًا كبيرًا في انبعاثات الكربون للديزل الحيوي بناءً على المادة الأولية المستخدمة. من بين فول الصويا ، والشحم ، والكانولا ، والذرة ، وزيت الطهي المستعمل ، أظهر فول الصويا أعلى انبعاثات كربونية، بينما أنتج زيت الطهي المستعمل أقلها. ^{[ 69 ]}

أثناء دراسة تأثير وقود الديزل الحيوي على مرشحات جسيمات الديزل ، وُجد أنه على الرغم من أن وجود كربونات الصوديوم والبوتاسيوم يُساعد في التحويل التحفيزي للرماد، إلا أن جسيمات الديزل، عند تحفيزها، قد تتجمع داخل مرشح جسيمات الديزل، مما يُعيق فتحات المرشح. وهذا بدوره قد يُسبب انسداد المرشح ويُعيق عملية التجديد. ^{[ 70 ]} وفي دراسة أخرى حول تأثير معدلات إعادة تدوير غاز العادم مع مزيج من وقود الديزل الحيوي المُستخلص من نبات الجاثروبا، تبين انخفاض كفاءة استهلاك الوقود وعزم الدوران الناتج نتيجة استخدام وقود الديزل الحيوي في محرك ديزل مُصمم بنظام إعادة تدوير غاز العادم. ووجد أن انبعاثات أول أكسيد الكربون وثاني _أكسيد الكربون تزداد مع زيادة إعادة تدوير غاز العادم، بينما تنخفض مستويات _أكاسيد النيتروجين . وكان مستوى عتامة مزيج الجاثروبا ضمن النطاق المقبول، في حين كان مستوى عتامة الديزل التقليدي خارج المعايير المقبولة. وأظهرت الدراسة إمكانية خفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين باستخدام نظام إعادة تدوير غاز العادم. كما أظهرت هذه الدراسة تفوقًا على الديزل التقليدي ضمن نطاق تشغيل مُحدد لنظام إعادة تدوير غاز العادم. ^{[ 71 ]}

اعتبارًا من عام 2017، تُستخدم أنواع وقود الديزل الحيوي المخلوطة (وخاصة B5 وB8 وB20) بشكل منتظم في العديد من المركبات الثقيلة، ولا سيما حافلات النقل العام في المدن الأمريكية. وقد أظهرت دراسة انبعاثات العادم انخفاضًا ملحوظًا في الانبعاثات مقارنةً بالديزل العادي. ^{[ 6 ]}

• المواد البلاستيكية: البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) متوافق ولكن كلوريد البولي فينيل (PVC) يتحلل ببطء ^{[ 8 ]} ويذوب البوليسترين عند ملامسته.
• المعادن: يؤثر وقود الديزل الحيوي (مثل الميثانول ) على المواد النحاسية (مثل النحاس الأصفر)، كما يؤثر على الزنك والقصدير والرصاص والحديد الزهر. ^{[ 8 ]} أما الفولاذ المقاوم للصدأ (316 و304) والألومنيوم فلا يتأثران.
• المطاط: يؤثر وقود الديزل الحيوي أيضًا على أنواع المطاط الطبيعي الموجودة في بعض مكونات المحركات القديمة. وقد وجدت الدراسات أن المطاط الصناعي المفلور (FKM) المعالج بالبيروكسيد وأكاسيد المعادن الأساسية قد يتلف عندما يفقد وقود الديزل الحيوي استقراره نتيجة الأكسدة. وقد وُجد أن المطاط الصناعي الشائع الاستخدام FKM-GBL-S وFKM-GF-S الموجود في المركبات الحديثة يتحمل وقود الديزل الحيوي في جميع الظروف. ^{[ 72 ]}

في عام 2006، وهو آخر عام توفرت فيه بيانات الإنتاج الفعلية، بلغ إجمالي إنتاج الديزل الحيوي العالمي حوالي 5-6  ملايين طن، حيث  تمت معالجة 4.9 مليون طن في أوروبا (منها 2.7  مليون طن من ألمانيا)، ومعظم الكمية المتبقية من الولايات المتحدة. وفي عام 2007، شهدت طاقة إنتاج الديزل الحيوي نموًا سريعًا، حيث بلغ متوسط ​​معدل النمو السنوي من عام 2002 إلى عام 2006 أكثر من 40%. ^{[ 80 ]}

في عام 2008، ارتفع الإنتاج في أوروبا وحدها إلى 7.8  مليون طن. ^{[ 81 ]} وبلغ إجمالي الطاقة الإنتاجية في أوروبا لعام 2008 نحو 16  مليون طن. ويُقارن هذا بإجمالي الطلب على الديزل في الولايات المتحدة وأوروبا الذي بلغ حوالي 490  مليون طن (147  مليار جالون). ^{[ 82 ]}

في يوليو/تموز 2009، فُرضت رسوم جمركية على وقود الديزل الحيوي الأمريكي المستورد في الاتحاد الأوروبي بهدف موازنة المنافسة من المنتجين الأوروبيين، وخاصة الألمان. ^{[ 83 ] [ 84 ]} بلغ إجمالي الإنتاج العالمي من الزيوت النباتية لجميع الأغراض في الفترة 2005-2006 حوالي 110  ملايين طن، منها حوالي 34 مليون طن من زيت النخيل و 34  مليون طن من زيت فول الصويا . ^{[ 85 ]}

شهد إنتاج الديزل الحيوي في الولايات المتحدة عام 2011 نقلة نوعية في هذا القطاع. وبموجب معيار الوقود المتجدد الصادر عن وكالة حماية البيئة الأمريكية، تم وضع أهداف محددة لمحطات إنتاج الديزل الحيوي بهدف رصد وتوثيق مستويات الإنتاج مقارنةً بالطلب الإجمالي. ووفقًا لبيانات نهاية العام الصادرة عن وكالة حماية البيئة، تجاوز إنتاج الديزل الحيوي في عام 2011 مليار جالون، متجاوزًا بذلك بكثير الهدف المحدد من قبل الوكالة والبالغ 800 مليون جالون.

As of 2018, Indonesia is the world's top supplier of palm oil-based biofuel with annual production of 3.5 million tons,^[86][87] and expected to export about 1 million tonnes of biodiesel.^[88] The projected production for 2020 is nearly 12 billion gallons.^[89]

A variety of oils can be used to produce biodiesel. These include:

• Virgin oil feedstock – rapeseed and soybean oils are most commonly used, soybean oil ^[6] accounting for about half of U.S. production.^[90] It also can be obtained from Pongamia, field pennycress and jatropha and other crops such as mustard, jojoba, flax, sunflower, palm oil, coconut and hemp (see list of vegetable oils for biofuel for more information);
• Waste vegetable oil (WVO);
• Animal fats including tallow, lard, yellow grease, chicken fat,^[91] and the by-products of the production of Omega-3 fatty acids from fish oil.
• Algae, which can be grown using waste materials such as sewage^[92] and without displacing land currently used for food production.
• Oil from halophytes such as Salicornia bigelovii, which can be grown using saltwater in coastal areas where conventional crops cannot be grown, with yields equal to the yields of soybeans and other oilseeds grown using freshwater irrigation^[93]
• Sewage Sludge – The sewage-to-biofuel field is attracting interest from major companies like Waste Management and startups like InfoSpi, which are betting that renewable sewage biodiesel can become competitive with petroleum diesel on price.^[94]
• يُعد زيت الحشرات مادة خام محتملة لإنتاج وقود الديزل الحيوي. يُستخلص الزيت من العذارى أو اليرقات، عادةً باستخدام مذيب بعد الطحن والتجفيف. ثم يخضع هذا الزيت لعملية الأسترة التبادلية لإنتاج وقود الديزل الحيوي. ^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ] [ 98 ]} يمكن إنتاج وقود الديزل الحيوي من زيت ذبابة الجندي الأسود ( Hermetia illucens ). ^{[ 99 ] [ 98 ]} وقد قدمت جامعة هانيانغ طلب براءة اختراع لإنتاج ذباب دروسوفيلا معدل وراثيًا بكتلة دهنية متزايدة لإنتاج وقود الديزل الحيوي. ^{[ 100 ]}

يشير العديد من المؤيدين إلى أن زيت الخضراوات المستعمل هو أفضل مصدر للزيت لإنتاج وقود الديزل الحيوي، ولكن نظرًا لأن الإمدادات المتاحة أقل بكثير من كمية الوقود البترولي الذي يتم حرقه للنقل والتدفئة المنزلية في العالم، فإن هذا الحل المحلي لا يمكن أن يتوسع ليتناسب مع معدل الاستهلاك الحالي.

تُعدّ الدهون الحيوانية منتجًا ثانويًا لإنتاج اللحوم وطهيها. ورغم أنه ليس من المجدي اقتصاديًا تربية الحيوانات (أو صيد الأسماك) لمجرد الحصول على دهونها، إلا أن استخدام هذا المنتج الثانوي يُضيف قيمةً لقطاع الثروة الحيوانية (الخنازير، والأبقار، والدواجن). واليوم، تُنتج مصانع الديزل الحيوي متعددة المواد الأولية ديزلًا حيويًا عالي الجودة قائمًا على الدهون الحيوانية. ^{[ 101 ] [ 102 ]} ويجري حاليًا بناء مصنع بتكلفة 5 ملايين دولار في الولايات المتحدة، بهدف إنتاج 11.4  مليون لتر (3  ملايين جالون) من الديزل الحيوي من جزء من الكمية المُقدّرة بمليار  كيلوغرام (2.2  مليار رطل) من دهون الدجاج ^{[ 103 ]} التي تُنتج سنويًا في مصنع تايسون للدواجن المحلي. ^{[ 91 ]} وبالمثل، تستخدم بعض مصانع الديزل الحيوي الصغيرة زيت السمك المُستعمل كمادة أولية. ^{[ 104 ] [ 105 ]} يقترح مشروع ممول من الاتحاد الأوروبي (ENERFISH) أنه في مصنع فيتنامي لإنتاج وقود الديزل الحيوي من سمك السلور (الباسا، المعروف أيضًا باسم البانغاسيوس)، يمكن إنتاج 13 طنًا يوميًا من وقود الديزل الحيوي من 81 طنًا من مخلفات الأسماك (الناتجة بدورها عن 130 طنًا من الأسماك). يستخدم هذا المشروع وقود الديزل الحيوي لتشغيل وحدة توليد الطاقة والحرارة المشتركة في مصنع معالجة الأسماك، وذلك بشكل أساسي لتشغيل مصنع تجميد الأسماك. ^{[ 106 ]}

تؤثر كفاءة إنتاج المواد الخام لكل وحدة مساحة على جدوى زيادة الإنتاج إلى المستويات الصناعية الضخمة المطلوبة لتشغيل نسبة كبيرة من المركبات.

لم تُحدد بعد بدقة كمية الوقود المُستخرج من الطحالب، ولكن أفادت وزارة الطاقة الأمريكية أن الطحالب تُنتج طاقةً لكل فدان أكثر بثلاثين ضعفًا من المحاصيل الأرضية مثل فول الصويا. ^{[ 109 ]} ويعتبر عامي بن عموتز، من معهد علوم المحيطات في حيفا ، والذي يزرع الطحالب تجاريًا منذ أكثر من عشرين  عامًا، أن إنتاجية 36 طنًا/هكتار عملية. ^{[ 110 ]}

يُعتبر نبات الجاتروفا  مصدرًا غنيًا لإنتاج وقود الديزل الحيوي، إلا أن إنتاجيته تعتمد بشكل كبير على الظروف المناخية والتربة. وتشير التقديرات الدنيا إلى أن الإنتاجية تبلغ حوالي 200 جالون أمريكي للفدان (1.5-2 طن للهكتار) لكل محصول؛ وفي المناخات الأكثر ملاءمة ،  يمكن زراعة محصولين أو أكثر سنويًا. ^{[ 111 ]} يُزرع هذا النبات في الفلبين ومالي والهند ، وهو مقاوم للجفاف، ويمكن زراعته جنبًا إلى جنب مع محاصيل نقدية أخرى مثل البن والسكر والفواكه والخضراوات. ^{[ 112 ]} وهو مناسب تمامًا للأراضي شبه القاحلة، ويمكن أن يساهم في الحد من التصحر ، وفقًا لمؤيديه. ^{[ 113 ]}

قد يتطلب التحول الكامل إلى الوقود الحيوي مساحات شاسعة من الأراضي في حال استخدام المحاصيل الغذائية التقليدية (مع إمكانية استخدام محاصيل غير غذائية ). وستكون المشكلة أشد وطأة على الدول ذات الاقتصادات الكبيرة، إذ يتناسب استهلاك الطاقة طرديًا مع الناتج الاقتصادي. ^{[ 114 ]}

بالنسبة لدول العالم الثالث ، قد تكون مصادر وقود الديزل الحيوي التي تستخدم الأراضي الهامشية أكثر جدوى؛ على سبيل المثال، جوز شجرة البونغام الزيتية المزروعة على طول الطرق أو نبات الجاتروفا المزروع على طول خطوط السكك الحديدية. ^{[ 115 ]}

في المناطق الاستوائية، مثل ماليزيا وإندونيسيا، تُزرع أشجار النخيل المنتجة لزيت النخيل بوتيرة متسارعة لتلبية الطلب المتزايد على وقود الديزل الحيوي في أوروبا وغيرها من الأسواق. وقد أثبت العلماء أن إزالة الغابات المطيرة لإنشاء مزارع النخيل ليست عملية سليمة بيئيًا، إذ يُشكل توسع مزارع نخيل الزيت تهديدًا للغابات المطيرة الطبيعية والتنوع البيولوجي. ^{[ 116 ]}

تشير التقديرات في ألمانيا إلى أن تكلفة إنتاج وقود الديزل المصنوع من زيت النخيل تقل عن ثلث تكلفة إنتاج وقود الديزل الحيوي المصنوع من بذور اللفت. ^{[ 117 ]}

في الولايات المتحدة، أفادت التقارير في عام 2018 أن إنتاج الديزل الحيوي يدعم أكثر من 64 ألف وظيفة. ^{[ 89 ]} كما يساهم نمو إنتاج الديزل الحيوي بشكل كبير في زيادة الناتج المحلي الإجمالي. ففي عام 2011، ساهم الديزل الحيوي بأكثر من 3 مليارات دولار في الناتج المحلي الإجمالي. ^{[ 118 ]}

نصّ قانون حماية البيئة الكندي (مشروع القانون C-33) على أن يحتوي البنزين على 5% من المواد المتجددة بحلول عام 2010، وأن يحتوي الديزل وزيت التدفئة على 2% من المواد المتجددة بحلول عام 2013. ^{[ 122 ]} وقدّم برنامج EcoENERGY للوقود الحيوي دعمًا لإنتاج وقود الديزل الحيوي، إلى جانب أنواع أخرى من الوقود الحيوي، من خلال حافز قدره 0.20 دولار كندي للتر الواحد خلال الفترة من 2008 إلى 2010. وسيتم تطبيق انخفاض قدره 0.04 دولار سنويًا بعد ذلك، حتى يصل معدل الحافز إلى 0.06 دولار في عام 2016. كما تتبنى المقاطعات الفردية تدابير تشريعية محددة فيما يتعلق باستخدام وإنتاج الوقود الحيوي. ^{[ 123 ]}

كان الإعفاء الضريبي على إنتاج الإيثانول الحجمي ( VEETC) المصدر الرئيسي للدعم المالي للوقود الحيوي، ولكن كان من المقرر أن ينتهي العمل به في عام 2010. وبموجب هذا القانون، ضمن إنتاج وقود الديزل الحيوي إعفاءً ضريبيًا قدره دولار أمريكي واحد لكل جالون مُنتج من الزيوت البكر، و0.50 دولار أمريكي لكل جالون مُنتج من الزيوت المُعاد تدويرها. ^{[ 124 ]} ويُستخدم زيت فول الصويا حاليًا لإنتاج وقود الديزل الحيوي من فول الصويا لأغراض تجارية عديدة، مثل مزجه مع وقود قطاعات النقل. ^{[ 6 ]}

يُعدّ الاتحاد الأوروبي أكبر منتج للديزل الحيوي، وتتصدر فرنسا وألمانيا قائمة المنتجين . ولزيادة استخدام الديزل الحيوي، توجد سياسات تلزم بمزجه مع أنواع الوقود الأخرى، بما في ذلك فرض غرامات في حال عدم الالتزام بالنسب المحددة. في فرنسا، كان الهدف هو الوصول إلى نسبة 10%، إلا أن الخطط المتعلقة بذلك توقفت عام 2010. ^{[ 122 ]} وكحافز لدول الاتحاد الأوروبي لمواصلة إنتاج الوقود الحيوي، تُقدّم إعفاءات ضريبية لحصص محددة من إنتاجه. في ألمانيا، حُدّدت النسبة الدنيا للديزل الحيوي في وقود النقل بنسبة 7%، وهو ما يُعرف بـ "B7".

يُلزم قانون المملكة المتحدة بشأن وقود النقل المتجدد (RTFO) موردي الوقود بمزج نسبة معينة من الوقود المتجدد في إمداداتهم، بهدف الوصول إلى 12.4% بحلول عام 2032. ^{[ 125 ]} كما تُلزم المملكة المتحدة باستخدام ديزل B7 (7% ديزل حيوي) وبنزين E10 (10% إيثانول حيوي). وتُشجع الحوافز الضريبية والمنح، مثل منحة مشغلي خدمات الحافلات (BSOG)، على استخدام الديزل الحيوي.

تعتزم ماليزيا تطبيق برنامجها الوطني لإنتاج الوقود الحيوي من زيت النخيل B20 بحلول نهاية عام 2022. وقد بدأ تطبيق هذا البرنامج، الذي يُلزم بتصنيع الوقود الحيوي الذي يحتوي على 20% من زيت النخيل - والمعروف باسم B20 - لقطاع النقل في يناير 2020، إلا أنه واجه تأخيرات بسبب قيود الحركة المفروضة لاحتواء تفشي فيروس كورونا. ^{[ 126 ]}

يُستخدم ما يصل إلى 40% من الذرة المنتجة في الولايات المتحدة في صناعة الإيثانول، ^{[ 127 ]} ويُحوّل 10% من الحبوب عالميًا إلى وقود حيوي. ^{[ 128 ]} إن خفض استخدام الحبوب في إنتاج الوقود الحيوي في الولايات المتحدة وأوروبا بنسبة 50% من شأنه أن يُغني عن جميع صادرات أوكرانيا من الحبوب. ^{[ 129 ]}

في بعض الدول الفقيرة ، يتسبب ارتفاع أسعار الزيوت النباتية في مشاكل. ^{[ 130 ] [ 131 ]} ويقترح البعض أن يُصنع الوقود فقط من زيوت نباتية غير صالحة للأكل مثل الكاميلينا والجتروفا والخبازى ^{[ 132 ]} التي يمكن أن تنمو في الأراضي الزراعية الهامشية حيث لا تنمو العديد من الأشجار والمحاصيل، أو حيث يكون إنتاجها منخفضًا .

يرى آخرون أن المشكلة أعمق من ذلك. فقد يتحول المزارعون من إنتاج المحاصيل الغذائية إلى إنتاج محاصيل الوقود الحيوي لزيادة أرباحهم، حتى لو لم تكن المحاصيل الجديدة صالحة للأكل. ^{[ 133 ] [ 134 ]} ويتوقع قانون العرض والطلب أنه إذا قلّ عدد المزارعين المنتجين للغذاء، سيرتفع سعر الغذاء. قد يستغرق الأمر بعض الوقت، إذ يحتاج المزارعون إلى وقت لتغيير محاصيلهم، ولكن من المرجح أن يؤدي ازدياد الطلب على الجيل الأول من الوقود الحيوي إلى ارتفاع أسعار أنواع كثيرة من الغذاء. وقد أشار البعض إلى أن هناك مزارعين فقراء ودولًا فقيرة تجني أرباحًا أكبر بسبب ارتفاع أسعار الزيوت النباتية. ^{[ 135 ]}

إن إنتاج الديزل الحيوي من الطحالب البحرية لن يؤدي بالضرورة إلى إزاحة الأراضي البرية المستخدمة حاليًا لإنتاج الغذاء، ويمكن خلق وظائف جديدة في مجال زراعة الطحالب .

وبالمقارنة، تجدر الإشارة إلى أن إنتاج الغاز الحيوي يستخدم المخلفات الزراعية لتوليد وقود حيوي يُعرف باسم الغاز الحيوي، كما ينتج السماد العضوي ، مما يعزز الزراعة والاستدامة وإنتاج الغذاء.

أدى تزايد الاهتمام بالديزل الحيوي إلى تسليط الضوء على عدد من الآثار البيئية المرتبطة باستخدامه. وتشمل هذه الآثار المحتملة انخفاض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، ^{[ 136 ]} وإزالة الغابات والتلوث ومعدل التحلل البيولوجي .

بحسب تحليل الأثر التنظيمي لبرنامج معايير الوقود المتجدد ، الصادر عن وكالة حماية البيئة الأمريكية في فبراير 2010، يُسفر إنتاج الديزل الحيوي من زيت الصويا عن خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة 57% في المتوسط ​​مقارنةً بالديزل البترولي، بينما يُسفر إنتاج الديزل الحيوي من الشحوم المستعملة عن خفضها بنسبة 86%. للمزيد من التفاصيل، يُرجى مراجعة الفصل 2.6 من تقرير وكالة حماية البيئة .

مع ذلك، تنتقد منظمات بيئية، مثل منظمة إنقاذ الغابات المطيرة ^{[ 137 ]} ومنظمة السلام الأخضر [ ^{138 ]، زراعة} النباتات المستخدمة في إنتاج وقود الديزل الحيوي، مثل نخيل الزيت وفول الصويا وقصب السكر. إذ يؤدي إزالة الغابات المطيرة إلى تفاقم تغير المناخ، وتدمير النظم البيئية الحساسة لتوفير الأراضي اللازمة لزراعة نخيل الزيت وفول الصويا وقصب السكر. علاوة على ذلك، يساهم الوقود الحيوي في تفاقم الجوع العالمي، حيث لم تعد الأراضي الصالحة للزراعة تُستخدم لإنتاج الغذاء. وقد نشرت وكالة حماية البيئة بيانات في يناير 2012، تُظهر أن الوقود الحيوي المصنوع من زيت النخيل لن يُحتسب ضمن متطلبات الوقود المتجدد في الولايات المتحدة، لكونه غير صديق للبيئة. ^{[ 139 ]} ويرحب دعاة حماية البيئة بهذا الاستنتاج، لأن نمو مزارع نخيل الزيت قد ساهم في إزالة الغابات الاستوائية، كما هو الحال في إندونيسيا وماليزيا. ^{[ 139 ] [ 140 ]}

تُنتج إندونيسيا وقود الديزل الحيوي بشكل أساسي من زيت النخيل . ونظرًا لمحدودية الأراضي الزراعية، فإنه من أجل زراعة مزارع أحادية لأشجار النخيل الزيتية ، لا بد من إزالة الأراضي المستخدمة في زراعات أخرى أو الغابات الاستوائية. ويُعدّ تدمير الغابات المطيرة في إندونيسيا تهديدًا بيئيًا كبيرًا. ^{[ 141 ]}

إن الأثر البيئي للديزل الحيوي متنوع وغير واضح المعالم. ومن الحوافز التي تُذكر غالبًا لاستخدام الديزل الحيوي قدرته على خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري مقارنةً بالوقود الأحفوري . ويعتمد مدى صحة ذلك على عوامل عديدة.

انبعاثات غازات الاحتباس الحراري

من الانتقادات العامة الموجهة للديزل الحيوي تغيير استخدام الأراضي ، والذي قد يتسبب في انبعاثات أكثر مما ينتج عن استخدام الوقود الأحفوري وحده. ^{[ 144 ]} ومع ذلك، يمكن حل هذه المشكلة باستخدام الوقود الحيوي المستخلص من الطحالب ، والذي يمكن استخدامه في أراضٍ غير صالحة للزراعة.

يُعدّ ثاني أكسيد الكربون أحد أهم غازات الدفيئة . ورغم أن احتراق وقود الديزل الحيوي يُنتج انبعاثات ثاني أكسيد الكربون مماثلة لتلك الناتجة عن الوقود الأحفوري العادي، إلا أن المواد النباتية المستخدمة في إنتاجه تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي أثناء نموها. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من خلال عملية تُعرف باسم التمثيل الضوئي، والتي تسمح لها بتخزين الطاقة من ضوء الشمس على شكل سكريات ونشويات. بعد تحويل الكتلة الحيوية إلى وقود الديزل الحيوي وحرقها كوقود، تُطلق الطاقة والكربون مرة أخرى. يمكن استخدام جزء من هذه الطاقة لتشغيل محرك، بينما يُطلق ثاني أكسيد الكربون عائدًا إلى الغلاف الجوي.

عند النظر في إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، من المهم مراعاة عملية الإنتاج برمتها والآثار غير المباشرة التي قد تنجم عنها. ويعتمد تأثيرها على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون اعتمادًا كبيرًا على أساليب الإنتاج ونوع المواد الأولية المستخدمة. يُعد حساب كثافة الكربون في الوقود الحيوي عملية معقدة وغير دقيقة، وتعتمد بشكل كبير على الافتراضات التي بُنيت عليها الحسابات. وتشمل هذه الحسابات عادةً ما يلي:

• الانبعاثات الناتجة عن زراعة المواد الأولية (مثل المواد البتروكيماوية المستخدمة في الأسمدة)
• الانبعاثات الناتجة عن نقل المواد الخام إلى المصنع
• الانبعاثات الناتجة عن معالجة المواد الخام وتحويلها إلى وقود الديزل الحيوي
• امتصاص انبعاثات _ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن زراعة المواد الأولية

قد تكون هناك عوامل أخرى بالغة الأهمية، ولكنها لا تُؤخذ في الاعتبار أحيانًا. وتشمل هذه العوامل ما يلي:

• الانبعاثات الناتجة عن تغيير استخدام الأراضي في المنطقة التي تُزرع فيها المواد الأولية للوقود.
• الانبعاثات الناتجة عن نقل وقود الديزل الحيوي من المصنع إلى نقطة استخدامه
• كفاءة وقود الديزل الحيوي مقارنة بوقود الديزل القياسي
• كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من أنبوب العادم. (يمكن للديزل الحيوي أن ينتج كمية أكبر بنسبة 4.7%)
• الفوائد الناتجة عن إنتاج منتجات ثانوية مفيدة، مثل علف الماشية أو الجلسرين

إذا لم يُؤخذ تغيير استخدام الأراضي في الحسبان، وبافتراض أساليب الإنتاج الحالية، فإن وقود الديزل الحيوي المُستخلص من زيت بذور اللفت وزيت عباد الشمس يُنتج انبعاثات غازات دفيئة أقل بنسبة 45% إلى 65% من وقود الديزل البترولي. ^{[ 145 ] [ 146 ] [ 147 ] [ 148 ]} ومع ذلك، تُجرى أبحاث مستمرة لتحسين كفاءة عملية الإنتاج. ^{[ 145 ] [ 147 ]} ويمكن لوقود الديزل الحيوي المُنتج من زيت الطهي المُستعمل أو غيره من الدهون المُهدرة أن يُقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون _بنسبة تصل إلى 85%. ^{[ 142 ]} وطالما أن المواد الخام تُزرع على أراضٍ زراعية قائمة، فإن تغيير استخدام الأراضي له تأثير ضئيل أو معدوم على انبعاثات غازات الدفيئة. ومع ذلك، ثمة مخاوف من أن زيادة إنتاج المواد الخام تؤثر بشكل مباشر على معدل إزالة الغابات. إذ يُؤدي هذا القطع الجائر للأشجار إلى إطلاق الكربون المُخزن في الغابات والتربة وطبقات الخث . إن كمية انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن إزالة الغابات كبيرة جدًا لدرجة أن فوائد انخفاض الانبعاثات (الناتجة عن استخدام وقود الديزل الحيوي وحده) ستكون ضئيلة لمئات السنين. ^{[ 142 ] [ 144 ]} لذلك، قد يتسبب الوقود الحيوي المُنتج من مواد أولية مثل زيت النخيل في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أعلى بكثير من بعض أنواع الوقود الأحفوري. ^{[ 149 ]}

في الفترة من عام 1978 إلى عام 1996، أجرى المختبر الوطني للطاقة المتجددة الأمريكي (NREL) تجارب على استخدام الطحالب كمصدر للديزل الحيوي ضمن " برنامج الأنواع المائية ". ^{[ 119 ]} ويقدم مقالٌ نشره مايكل بريغز، من مجموعة الديزل الحيوي بجامعة نيو هامبشاير ، تقديراتٍ لإمكانية استبدال جميع أنواع وقود المركبات بالديزل الحيوي باستخدام طحالب ذات محتوى زيتي طبيعي يزيد عن 50%، والتي يقترح بريغز إمكانية زراعتها في أحواض الطحالب بمحطات معالجة مياه الصرف الصحي . ^{[ 173 ]} ويمكن بعد ذلك استخلاص هذه الطحالب الغنية بالزيت من النظام ومعالجتها لإنتاج الديزل الحيوي، ثم إعادة معالجة المتبقي المجفف لإنتاج الإيثانول.

لم يُشرع بعد في إنتاج الطحالب لاستخلاص الزيت اللازم لإنتاج وقود الديزل الحيوي على نطاق تجاري، ولكن أُجريت دراسات جدوى  للوصول إلى تقدير الإنتاجية المذكور أعلاه. إضافةً إلى إنتاجيتها العالية المتوقعة، فإن زراعة الطحالب - على عكس الوقود الحيوي المُستخلص من المحاصيل - لا تُؤدي إلى انخفاض في إنتاج الغذاء ، إذ لا تتطلب أراضي زراعية ولا مياه عذبة . وتسعى العديد من الشركات إلى تطوير مفاعلات حيوية للطحالب لأغراض متنوعة، بما في ذلك رفع مستوى إنتاج وقود الديزل الحيوي إلى مستويات تجارية. ^{[ 174 ] [ 175 ]} ويمكن استخلاص دهون وقود الديزل الحيوي من الطحالب الرطبة باستخدام تفاعل بسيط واقتصادي في السوائل الأيونية . ^{[ 176 ]}

Millettia pinnata ، والمعروفة أيضًا باسم شجرة زيت البونجام أو البونجاميا، هي شجرة بقولية تحمل بذورًا زيتية وقد تم تحديدها كمرشح لإنتاج الزيوت النباتية غير الصالحة للأكل.

تُحقق مزارع البونغاميا لإنتاج الديزل الحيوي فائدة بيئية مزدوجة، إذ تُخزن الأشجار الكربون وتُنتج زيت الوقود في آنٍ واحد. تنمو البونغاميا في الأراضي الهامشية غير الصالحة لزراعة المحاصيل الغذائية، ولا تحتاج إلى أسمدة نتراتية. تتميز هذه الشجرة المنتجة للزيت بأعلى إنتاجية بين النباتات الزيتية (حوالي 40% من وزن البذور زيت)، حتى مع نموها في تربة فقيرة ذات مستويات عالية من الملوحة. وقد أصبحت محور اهتمام رئيسي في العديد من منظمات أبحاث الديزل الحيوي. ^{[ 177 ]} من أهم مزايا البونغاميا ارتفاع نسبة استخلاص الزيت وجودته مقارنةً بالمحاصيل الأخرى، وعدم وجود منافسة مباشرة مع المحاصيل الغذائية. مع ذلك، قد يؤدي نموها في الأراضي الهامشية إلى انخفاض إنتاجية الزيت، مما قد يُسبب منافسة مع المحاصيل الغذائية على التربة الأفضل.

تُجري عدة مجموعات في قطاعات مختلفة أبحاثًا على نبات الجاتروفا كركاس ، وهو شجيرة سامة تُنتج بذورًا يعتبرها الكثيرون مصدرًا واعدًا لزيت الوقود الحيوي. ^{[ 178 ]} ويركز جزء كبير من هذه الأبحاث على تحسين إنتاجية زيت الجاتروفا لكل فدان من خلال تطوير علم الوراثة وعلوم التربة والممارسات الزراعية.

استخدمت شركة SG Biofuels ، وهي شركة لتطوير نبات الجاتروفا مقرها سان دييغو، تقنيات التهجين الجزيئي والتكنولوجيا الحيوية لإنتاج بذور هجينة ممتازة من الجاتروفا تُظهر تحسينات ملحوظة في الإنتاجية مقارنةً بأصناف الجيل الأول. ^{[ 179 ]} وتدّعي SG Biofuels أيضًا أن هذه السلالات قد حققت فوائد إضافية، بما في ذلك تحسين تزامن الإزهار، وزيادة مقاومة الآفات والأمراض، وزيادة تحمل البرد. ^{[ 180 ]}

يُدير قسم أبحاث النباتات الدولية، التابع لجامعة ومركز أبحاث فاغينينغين في هولندا، مشروع تقييم نبات الجاتروفا (JEP) الذي يدرس جدوى زراعة نبات الجاتروفا على نطاق واسع من خلال التجارب الميدانية والمخبرية. ^{[ 181 ]}

مركز زراعة الطاقة المستدامة (CfSEF) هو منظمة بحثية غير ربحية مقرها لوس أنجلوس، تُعنى بأبحاث نبات الجاتروفا في مجالات علوم النبات والزراعة والبستنة. ومن المتوقع أن يؤدي نجاح استكشاف هذه التخصصات إلى زيادة إنتاجية مزارع الجاتروفا بنسبة تتراوح بين 200 و300% خلال السنوات العشر القادمة. ^{[ 182 ]}

يمكن أيضًا تحويل ما يسمى بالدهون والزيوت والشحوم (FOG)، التي يتم استخلاصها من مياه الصرف الصحي، إلى وقود الديزل الحيوي. ^{[ 183 ]}

نشرت مجموعة من الباحثين في الأكاديمية الروسية للعلوم في موسكو ورقة بحثية عام 2008، ذكرت فيها أنهم عزلوا كميات كبيرة من الدهون من الفطريات وحيدة الخلية وحولوها إلى وقود حيوي بطريقة فعالة من الناحية الاقتصادية. ^{[ 184 ]}

يشير الاكتشاف الحديث لنوع جديد من فطر Gliocladium roseum إلى إمكانية إنتاج ما يُسمى بالديزل الفطري من السليلوز. وقد اكتُشف هذا الكائن الحي مؤخرًا في الغابات المطيرة شمال باتاغونيا ، ويتمتع بقدرة فريدة على تحويل السليلوز إلى هيدروكربونات متوسطة الطول توجد عادةً في وقود الديزل. ^{[ 185 ]}

نجح باحثون في جامعة نيفادا، رينو ، في إنتاج وقود الديزل الحيوي من زيت مستخلص من بقايا القهوة . وأظهر تحليلهم لهذه البقايا نسبة زيت تتراوح بين 10% و15% (وزنًا). بعد استخلاص الزيت، خضع لمعالجة تقليدية لإنتاج وقود الديزل الحيوي. وتشير التقديرات إلى أن تكلفة إنتاج وقود الديزل الحيوي الجاهز تبلغ حوالي دولار أمريكي واحد للغالون. علاوة على ذلك، أفاد الباحثون بأن "التقنية ليست صعبة" وأن "كميات القهوة المتوفرة هائلة لدرجة تسمح بإنتاج مئات الملايين من غالونات وقود الديزل الحيوي سنويًا". مع ذلك، حتى لو استُخدمت جميع بقايا القهوة في العالم لإنتاج الوقود، فإن الكمية المنتجة ستكون أقل من 1% من كمية الديزل المستخدمة في الولايات المتحدة سنويًا. وعلق الدكتور ميسرا على عمله قائلًا: "لن يحل هذا مشكلة الطاقة العالمية". ^{[ 186 ]}

تم تطوير مفاعل دقيق لتحويل وقود الديزل الحيوي إلى بخار هيدروجين لتشغيل خلايا الوقود. ^{[ 187 ]}

إعادة تشكيل البخار ، والمعروفة أيضًا بإعادة تشكيل الوقود الأحفوري، هي عملية تُنتج غاز الهيدروجين من الوقود الهيدروكربوني، وأبرزها وقود الديزل الحيوي نظرًا لكفاءته. المفاعل الصغير، أو المُصلِح، هو جهاز المعالجة الذي يتفاعل فيه بخار الماء مع الوقود السائل تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين. عند درجات حرارة تتراوح بين 700 و1100  درجة مئوية، يُتيح عامل حفاز قائم على النيكل إنتاج أول أكسيد الكربون والهيدروجين: ^{[ 188 ]}

هيدروكربون + H₂ O⇌ CO + 3H₂ (ماص للحرارة بشدة)

علاوة على ذلك، يمكن الحصول على إنتاجية أعلى من غاز الهيدروجين عن طريق زيادة أكسدة أول أكسيد الكربون لإنتاج المزيد من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون:

CO + H₂ O→CO₂+H₂ (طارد للحرارة بشكل طفيف)

اعتبارًا من عام 2020يدرس باحثون في منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية الأسترالية (CSIRO) زيت القرطم من صنف مهجن خصيصًا كمادة تشحيم للمحركات ، كما يدرس باحثون في مركز الوقود المتقدم بجامعة ولاية مونتانا في الولايات المتحدة أداء الزيت في محرك ديزل كبير ، وقد وُصفت النتائج بأنها "نقلة نوعية". ^{[ 189 ]}