國家再生能源實驗室 (NREL) 的研究人員表示，目前阻礙在石油柴油中混合使用更大比例生物質柴油的障礙已經確定，並提出了克服這些障礙的策略。

生物衍生的柴油引擎目前使用的燃料以相對較低的比例（通常為 5% 至 20%）與石化柴油混合。NREL 團隊研究了高得多的生物柴油與再生柴油和石化柴油的混合物的性能。他們專門檢查了 20%、40%、60% 和 80% 的混合物。

改用更高比例的生質柴油將減少運輸部門排放的溫室氣體量。生質柴油是由脂肪、油和油脂製成的含氧化合物。再生柴油由相同的原料製成，但加工成化學性質與石化柴油相似的碳氫化合物。

新發表的研究通訊作者、NREL 高級研究員羅伯特·麥考密克(Robert McCormick) 表示：「這讓我感到驚訝，但每年都會發表數千篇有關生物柴油的論文，但幾乎沒有人會研究含量超過20% 的混合。紙題為“潛在限制生物質柴油高級混合物的特性”，發表在該雜誌上能源與燃料。「這項研究解決了生物柴油混合物的主要數據差距，因為它著眼於高級混合物，也因為它著眼於再生柴油和石化柴油的混合物。生物柴油與再生柴油的混合物是100% 可再生的。 」

論文由同樣來自 NREL 的研究人員 Gina Fioroni、Nimal Naser 和 Jon Luecke 共同撰寫。

研究人員檢查了由大豆油生產的生物柴油，大豆油是美國最常用的製造燃料的原料。

他們指出，目前還缺乏對混合濃度超過 20% 的生質柴油特性的詳細了解。

重型長途卡車和越野設備、海運和商用飛機即使小型車輛的電氣化程度不斷提高，預計仍將繼續需要液體燃料。這些燃料需要產生低淨溫室氣體排放（例如生物柴油和再生柴油），並且與現有引擎相容。與石化柴油相比，生質柴油和再生柴油的使用預計可將運輸相關的溫室氣體排放量減少 40% 至 86%，具體取決於所使用的原料。

麥考密克用生質柴油說混合大於約 50%，“你開始與石油產生性能差異，這可能會出現問題。”低於 50%，差異不會構成太大的挑戰。

然而，超過 50% 的生物柴油混合物所帶來的挑戰是可以緩解的。例如，必須在冬季重新配製柴油，以確保濁點（蠟開始形成的溫度）低於預期的環境溫度。

蠟會導致燃油濾清器堵塞，從而導致引擎無法運轉。生質柴油的濁點可低至 20°F，但對於大豆來說，生質柴油的濁點約為 32°F，這使得在冬季較冷的地區使用 100% 生質柴油存在問題。

「這個問題可以透過降低混合水平或在冬季將生質柴油混合到具有較低濁點的不同碳氫化合物混合原料中來解決，就像目前 B20 [20% 生物柴油和 80% 的混合物石油麥考密克說。

沸點較低的碳氫化合物混合物（例如煤油）可用於超過 50% 的生物柴油混合物，從而緩解發動機冷啟動、發動機潤滑油中燃料積聚以及排放控制催化劑“輕排放”的潛在失效等挑戰。或達到足夠高的溫度。

該研究還檢查了其他燃料特性，例如密度、氧化穩定性和含水量以確定這些是否可能限制生物柴油的混合。例如，隨著生質柴油的混合量增加，氧化穩定性可能會降低，但可以透過使用更高含量的抗氧化添加劑來解決這個問題。

未來需要進行大量研究來應對高水準的挑戰生質柴油混合物，特別是它們如何影響柴油引擎排放控制系統。NREL 論文可作為應對這些挑戰的研究路線圖。