生物燃料的发展瓶颈尽管生物燃料已在世界各个领域得到应用，但目前还没有成为国际能源的主力军。主要原因是以下限制。原材料来源不稳定。由于多种原因，厨房废油和木本油料作物作为原料来源不稳定。
产品成本高。以生物航空燃料为例，其成本是石油航空煤油的数倍，在成本上没有竞争优势。虽然航空公司也会购买一定数量的生物航空燃料，但考虑到成本，购买量不会很大。此外，成品油的生产还将产生外部间接成本。
即所有转化过程将不可避免地导致新的污染源，包括二氧化碳和其他污染物的排放；如果炼油后的废渣，特别是炼油废油的废渣处理不当，也会造成污染，治理污染的成本终会增加到成品油的价格中。
打破生物燃料现状的途径作为一种新兴的能源生物燃料，现阶段完全取代航空煤油是不现实的。归根结底，使用哪种燃料取决于成本。因此，在技术不断突破的前提下，如何建立完善的产业，大规模降低成本，是生物燃料发展的关键。
例如，为了监督废油的去向，促进废油的回收和利用，英国已迫使餐馆安装烹饪废油回收系统；荷兰废油回收由资助，降低了生物航空燃料精炼企业的高回收成本；在日本，废油由回收公司回收，并由购买。如果生物燃料要完全取代石油产品，不仅需要解决成本问题，还需要建立一个完整的生物燃料供应链。
生物燃料的佳解决方案即微藻，大小从几微米到数百微米不等。它们可以地生产脂类、蛋白质、多糖和其他有机物质。它们对环境适应性强，体积小，繁殖速度快。其中，油脂可以通过酯交换反应转化为生物柴油。
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