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O processo atualmente utilizado pelas indústrias produtoras de biodiesel, chama-se transesterificação. Neste processo, ésteres (triacilglicerídeos) de origem animal ou vegetal, normalmente com alta pureza, são reagidos com um monoálcool em excesso, de cadeia curta, na presença de catalisador, produzindo o biodiesel e o glicerol.

Nos processos industriais que utilizam a transesterificação, é largamente utilizada a rota ácida, na qual um ácido forte reage previamente com o álcool gerando um alcóxido e uma molécula de água.

A reação de transesterificação pela rota básica não é reversível, não sendo necessária adição de excesso de álcool, como na rota ácida, para se garantir rendimentos altos.

Após a produção do biodiesel pela rota, o excesso de álcool é retirado por destilação simples e a fase contendo monoésteres, mais densa, é separada da fase glicerina, menos densa, por decantação.

A principal vantagem da produção de biodiesel com a utilização de catalisadores homogêneos, tipo ácidos de BrØnsted é o rendimento muito superior ao obtido com bases de BrØnsted.