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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。
进口原材料受天气、国际市场变化等因素影响。今年以来日益的全球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。
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。
目前，生物燃料大的问题是原材料的供应。在今年全球粮食危机的背景下，厨房废油和木本油料作物已成为重要的原材料来源。木本油料作物应尽量不占用耕地和居民点用地，应采用能适应恶劣环境的作物为原料，如耐旱、耐盐碱等环境的生物质。完善厨余油回收系统，建立厨余垃圾收集、运输、管理一体化的运营模式。
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。
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。
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