Die Biokraftstoffproduktion ist der Prozess der Kraftstoffherstellung aus organischen Materialien auf Kohlenstoffbasis. In den meisten Fällen stammt diese organische Substanz aus Pflanzen, aber theoretisch könnte fast jedes organische Material auf Kohlenstoffbasis verwendet werden, um alternative Biokraftstoffe herzustellen. In einigen Fällen wurden sogar organische Abfälle wie Gülle für die Verwendung in der Biokraftstoffindustrie geerntet. Aufgrund der leichten Verfügbarkeit von organischem Material und der Tatsache, dass es sich um eine erneuerbare Ressource handelt, wurde im Bereich der Biokraftstoffproduktion viel geforscht.
Es gibt verschiedene Arten von Kraftstoffen, die mit Biokraftstoff-Produktionsmethoden hergestellt werden, darunter Flüssigkeiten, Feststoffe und Gase. Diese Kraftstoffarten haben jeweils ihre eigenen spezifischen Anwendungen, die Aufgaben wie den Antrieb von Fahrzeugen, die Betankung von Wärme oder den Einsatz im Labor umfassen können. Obwohl Biokraftstoffe Vor- und Nachteile haben, macht die kontinuierliche Forschung diesen Kraftstofftyp zu einer praktikablen Option, um weniger erneuerbare Energieressourcen wie Erdöl und Kohle zu ersetzen.
Die Produktion von Biokraftstoffen wird oft als kosteneffektive Maßnahme zur Kontrolle der Umweltverschmutzung und des Ölpreises angeführt. Aufgrund der geringeren Produktionskosten dieser Kraftstoffe und ihrer weniger schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt bieten viele Regierungen Finanzmittel für die Forschung und Entwicklung von Biokraftstoffen an, um die weltweite Abhängigkeit von fossilen Kraftstoffen zu verringern. Die gebräuchlichsten Methoden der Biokraftstoffproduktion sind solche, die Pflanzenmaterial verwenden und sich auf den natürlichen Zucker-, Stärke- oder Ölgehalt der Pflanze verlassen.
Pflanzen, die von Natur aus einen hohen Zuckergehalt wie Zuckerrohr oder einen hohen Stärkegehalt wie Mais aufweisen, werden durch einen Fermentationsprozess zur Herstellung von Biokraftstoff verwendet. Aus dem fermentierten organischen Material entsteht ein Kraftstoff auf Alkoholbasis, der allein oder mit anderen Elementen gemischt verwendet werden kann. Ein gängiges Beispiel für diese Art der Biokraftstoffproduktion ist Ethanol, das allein zum Betanken einiger moderner Fahrzeuge verwendet oder mit herkömmlichem Benzin auf Erdölbasis gemischt wird. In einigen Fällen wird das organische Material, das beim Fermentationsprozess übrig bleibt, getrocknet und zu Pellets komprimiert, um einen festen Brennstoff für Heizöfen und andere Anwendungen zu bilden.
Bei der Herstellung von Biokraftstoffen, die auf den von Pflanzen produzierten Ölen beruhen, werden in der Regel Sojabohnen oder Algen verwendet. Algen-Biokraftstoff und andere ölbasierte Biokraftstoffe können in unveränderter Form verwendet werden, wenn ausreichend Wärme zur Verfügung steht. Um diese Biokraftstoffe in einem normalen Betriebsbereich nutzen zu können, werden die Öle jedoch häufig in einem Umesterungsverfahren zu Biodiesel umgewandelt. Die Eigenviskosität des Kraftstoffs wird bei diesem Verfahren verringert, wodurch er bei niedrigeren Temperaturen leichter verbrennt und als Kraftstoff für Maschinen und Fahrzeuge nützlicher wird.