Là phương pháp thông dụng nhất hiện nay do không phức tạp có thể thực hiện
ở qui mô nhỏ với điều kiện cần có các hiểu biết cơ bản về phản ứng este hóa. Quá trình phản ứng tương đối đơn giản và tạo ra sản phẩm este có tính chất hóa lý gần giống nhiên liệu điêzen. Hơn nữa, các este có thể được đốt cháy trực tiếp trong buồng đốt của động cơ và khả năng hình thành cặn thấp [21].
Trong số các phương pháp sản xuất BDF thì chỉ có phương pháp transeste hóa tạo ra sản phẩm điêzen sinh học [20].
Transeste hóa (còn được gọi là sự alcohol giải) là thuật ngữ dùng để mô tả loại phản ứng của triglyxerit với alcohol để điều chế alkyl este và glycerol (sản phẩm
phụ). Transeste hóa dầu thực vật, mỡ động vật để điều chế BDF là phương pháp
được chú ý nhiều trong thời gian qua. Nguyên lý chuyển hóa cơ bản có thể mô tả
như là phản ứng thuận nghịch của một phân tử triglyxerit (có độ nhớt cao) và ba phân tử rượu tạo ra ba phân tử este với một phân tử glycerol Hình 1.2
H2C OCOR1 HC OCOR2 H2C OCOR3 + ROH3 H2C OH HC OH H2C OH + ROCOR1 ROCOR2 ROCOR3 (1.1)
Hình 1.2. Phản ứng transeste hóa dầu thực vật, mỡđộng vật nói chung
Phản ứng transeste hóa là phản ứng thuận nghịch xảy ra theo ba giai đoạn liên tiếp (Hình 1.3): triglyxerit được chuyển hóa từng nấc thành diglyxerit, monoglyxerit và cuối cùng là glycerol [20], [41].
Triglyceride + R'OH Diglyceride + R1COOR' Diglyceride + R'OH Monoglycride + R2COOR' Monoglycride + R'OH Glycerol + R3COOR'
Hình 1.3. Các giai đoạn của transeste hóa triglyxerit
Để làm tăng hiệu suất phản ứng cần sử dụng chất xúc tác . Các loại xúc tác có thể sử dụng trong phản ứng transeste hóa là xúc tác axit, xúc tác bazơ, xúc tác rắn, xúc tác enzym, xúc tác bazơ không ion …
Xúc tác axit cho hiệu suất khá cao nhưng phản ứng xảy ra chậm và đòi hỏi nhiệt độ cao. Xúc tác bazơ không ion cho hiệu suất thấp. Xúc tác enzim không cho sản phẩm phụ, có thể thu hồi lại xúc tác nhưng thời gian phản ứng quá lâu và cho hiệu suất không cao lắm. Xúc tác bazơ có độ chuyển hóa cao trong thời gian trung
bình nhưng tạo ra sản phẩm phụ là muối natri của axit béo nên làm giảm hiệu suất phản
giảm bớt sự tạo thành muối natri của axit béo nhằm tăng hiệu suất, không lãng phí xúc tác.
Phản ứng transeste hóa xúc tác bazơ xảy ra nhanh hơn nhiều so với xúc tác axit và nó được sử dụng nhiều trong công nghiệp
Quá trình transeste hóa gây ra sự thay đổi mạnh mẽđộ nhớt của dầu thực vật. Do đó BDF được tổng hợp trong quá trình này hoàn toàn trộn lẫn với điêzen hóa thạch với bất kỳ tỷ lệ nào. BDF có độ nhớt gần giống với điêzen, điểm chớp cháy của BDF thấp hơn và chỉ số xetan được cải thiện. Trị số calo (nhiệt lượng cháy) và
điểm chảy của BDF cũng gần giống với điêzen