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每年产生大量厨房废油，但由于来源分散，回收难度加大。据统计，原材料收集成本占生物燃料成本的70%-80%。然而，木本油料植物受季节影响，难以维持可持续供应。粮食原料存在着“人争粮”、“人争地”的问题。现有油料作物不符合生长周期短、含油量高的特点。
进口原材料受天气、国际市场变化等因素影响。今年以来日益的粮食危机对国际生物燃料产生了直接影响。生产工艺不成熟。现有成熟工艺存在着燃料稳定性不够或润滑性差等缺点。
目前，生物燃料用于世界各地的航空试飞。大多数生物燃料是按一定比例添加到传统航空燃料中的。虽然世界上大多数航空公司进行的飞行试验结果表明，生物燃料和传统燃料的混合可以在不改变飞机发动机结构的情况下提高飞行效率，生物燃料是否足够安全，以及它们是否会腐蚀或侵入发动机材料，但还需要进一步的讨论和验证。
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。
欧美国家对亚麻荠菜的种植和应用进行了探索。亚麻荠菜是一种古老的油料作物，生长周期短（4个月），产油率高（30%–45%），化肥、农药、除草剂等投入量低，从中提取油，残渣加工成饲料。在副产品附加值的帮助下，生物燃料的高成本是不够的，甚至整个产业链都扭亏为盈。
2012年航空公司的累计碳排放量不得超过基线的97%，2013年不得超过基线的95%。在排放制度实施初期，航空公司可以免费获得一定比例的免费排放配额，但免费配额逐年减少，非免费配额需要通过有偿拍卖获得。
微藻作为光合的光合生物之一，能提供大量非食物可再生生物质能，积累大量脂类，并能生产生物燃料。某些产油微藻的脂肪酸总量可达干重的50%~90%。更重要的是，微藻含有丰富的生物活性物质，可在制备生物燃料的同时进行值的综合利用，相对降低微藻采油成本。
20世纪70年代，美国能源部为了发展可持续能源，对微藻进行了大规模的收集、筛选和鉴定，终获得了300多种产油微藻，即脂类占细胞干重20%以上的微藻。其中，小球藻微球菌的脂比高达68%。据估计，藻类的年产油量可达到每公顷养殖面积15000至80000升。
然而，目前微藻生物柴油的生产成本仍然很高，这是制约其商业化生产的瓶颈。除了继续开发具有优良产油性能的藻类外，还实现微藻生产的综合利用。例如，从微藻中获得高附加值产品，如DHA、类胡萝卜素和活性多糖，并将废弃海藻残渣用作水产养殖的诱饵。
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