生物柴油，廣義上講包括所有用生物質為原料生產的替代燃料。狹義的生物柴油又稱燃料，生物或酯化油脂，是通過以不飽和油酸 C18 為主要成分的甘油脂類油脂與低碳醇經轉酯化反應獲得的。其原料來源廣泛，各種食用油及餐飲廢油、屠宰場剩余的動物脂肪甚至一些油籽和樹種，都含有豐富的脂肪酸甘油酯類，適宜作為生物柴油的來源。
隨著環境意識的增強和能源危機的影響，人們開始尋找一種能夠替代石油燃料并對環境破壞小的新能源。最近幾年石油價格的升高和石油的缺乏，使人們開始思考利用植物油去替代柴油。同時，餐飲廢油不僅污染環境，而且還危害人們的健康，因此餐飲廢油的有效利用成為一個值得研究的問題。溶劑稀釋和微乳化降低植物油粘度的方法，會導致柴油機燃燒存在積炭、堵塞油噴嘴等問題。
酯交換制取生物柴油是當今最容易實現工業化的一種方式。在眾多的清潔替代能源中，植物油作為柴油的替代品有很多的優點。影響酯交換反應的主要因素有醇油比、催化劑、反應溫度和壓力、反應時間以及游離脂肪酸和油中水分含量。
目前工業生產生物柴油主要應用酯交換法。各種天然的植物油和動物脂肪以及食品工業的廢油，都可以作為酯交換生產生物柴油的原料�？捎糜邗ソ粨Q的醇包括甲醇、乙醇、、丁醇和戊醇。其中最為常見的是用甲醇，這是由于甲醇的價格低，同時碳鏈短、極性強，能夠很快地與脂肪酸甘油酯發生反應，且堿性催化劑易溶于甲醇。該反映可用酸、堿或酶作為催化劑。其中堿性催化劑包括NaOH、KOH、各種酸性催化劑常用的是、或。甲醇越多產率越高，但也會給分離帶來困難：
通過以上的酯交換反應可以使天然油脂（甘油三酸酯）的分子量降至原來的 1/3，粘度降低 8 倍，同時提高了燃料揮發度。生產出來的生物柴油的粘度與柴油接近，十六烷值達到 50。
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