Quá trình xúc tác dầu thực vật bằng cách dùng xúc tác bazo đồng thể có ưu điểm là hiệu suất chuyển hóa cao, dễ thực hiện nhưng cũng đòi hỏi phải có hàm lượng nước và axit béo tự do thấp, quá trình xử lý sản phẩm phức tạp và đòi hỏi nhiều thời gian. Ngoài ra glyxerin thu được lẫn nhiều tạp chất.
Quá trình este hóa trong môi trường siêu tới hạn của metanol khắc phục những nhược điểm nói trên. Ở nhiệt độ thường metanol không tan trong dầu thực vật . Ở điều kiện siêu tới hạn của metanol, các tính chất như hệ số khuếch tán và tỷ trọng nằm giữa chất lỏng và chất khí . Hằng số điện ly của chất lỏng ở trạng thái siêu tới hạn có xu hướng giảm đi làm tăng độ tan của dầu vào metanol tạo thành pha đồng nhất của hệ metanol dầu. Lúc này metanol trở thành một monome tự do trực tiếp tác dụng lên nguyên tử cacbon của nhóm cacbonyl của triglyxerit thực hiện phản ứng chuyển este nên thời gian phản ứng rất ngắn. Nước và các axit béo tự do là tác nhân gây ảnh hưởng xấu trong phương pháp xúc tác đồng thể và dị thể. Nhưng chúng là nhân tố ảnh hưởng tích cực đến thời gian phản ứng và hiệu suất metyl este. Phương pháp siêu tới hạn có ưu điểm là quá trình xử lý sản phẩm rất đơn giản và glyxerin có độ tinh khiết cao hơn so với phương pháp dùng xúc tác. Nhờ đó mà metyl este thu được có giá thành rẻ hơn so với phương pháp truyền thống.
Phương pháp siêu tới hạn sử dụng tỷ lệ mol metanol/dầu khá cao (40/1) và tiến hành trong điều kiện tới hạn 300 – 400 oC, p > 100bar (trên điểm tới hạn của metanol). Dưới điều kiện này phản ứng xảy ra hầu như không hoàn toàn trong vòng 60 phút. Hơi metanol dư được tuần hoàn ngay lại thiết bị phản ứng khiến cho quá trình được tiết kiệm nhiệt lượng tối đa.
Có nhiều công nghệ sản xuất biodiezel theo phương pháp siêu tới hạn, tuy nhiên công nghệ của hãng Saka-Dadan tỏ ra là phương pháp rất tiên tiến ngày nay (hình dưới ) . Với công nghệ này có thể sử dụng bất kỳ loại nguyên liệu dầu thực vật hoặc mỡ động vật nào. Hãng Saka-Dadan áp dụng sản xuất biodiezel với công nghệ siêu tới hạn đầu tiên từ mỡ gà, sau đó áp dụng cho các nguyên liệu khác.
HÌnh Sơ đồ công nghệ sản xuất biodiezel từ metanol bằng quá trình siêu tới hạn ( do saka – đân thực hiện )
Một điểm đáng chú ý trong công nghệ này là độ tinh khiết của sản phẩm thu được có độ tinh khiết khá cao. Glyxerin có độ tinh khiết đến 99%, có thể sử dụng trong công nghiệp mỹ phẩm và thực phẩm. Điều này làm cho giá thành của biodiezel giảm.