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I biocarburanti sono carburanti, liquidi o gassosi, per i trasporti, ricavati dalla biomassa. Con il termine bioliquidi, invece, si denotano i combustibili liquidi, prodotti dalla biomassa, usati a fini energetici diversi dal trasporto. I principali biocarburanti sono:
   Il bioetanolo è prodotto dalla fermentazione di biomasse ricche di zuccheri, come il mais, le vinacce, le barbabietole. Ultimamente ci si sta orientando verso la produzione di bioetanolo a partire da biomasse legnose, evitando così l'uso di biomasse destinabili a scopi alimentari. Può essere utilizzato in motori a benzina, miscelato con il carburante tradizionale.
   Il biodiesel viene prodotto principalmente dagli oli vegetali. A loro volta, gli oli sono estratti da semi di determinate piante, come il girasole, la colza, la palma. Il biodiesel può anche essere prodotto a partire da oli di scarto, come l'olio di frittura. La ricerca è impegnata a sviluppare sistemi che permettano l'uso delle alghe per la produzione di biodiesel. Può essere utilizzato in motori diesel, miscelato con il gasolio.
   Il biometano è il gas prodotto dalla purificazione del biogas, avente caratteristiche tali da consentirne l'immissione nella rete del gas naturale. Può essere utilizzato senza particolari precauzioni nei veicoli a metano.


Bioetanolo, biometanolo e biodiesel rappresentano veri e propri sostituti dei combustibili fossili e potrebbero essere utilizzati nel settore dei trasporti con notevole beneficio dell'ambiente.
Bioetanolo e biometanolo sono carburanti utilizzabili al posto della benzina con poche e rapide modifiche del sistema di accensione dell'auto: da anni in Brasile il bioetanolo viene utilizzato con successo per la mobilità urbana.
Al fine di sviluppare la filiera e aumentare l'uso dei biocarburanti, in Italia è stato introdotto l'obbligo, per i fornitori di benzina e gasolio (soggetti obbligati), di immettere nel territorio nazionale ("immissione in consumo") una quota minima di biocarburanti ogni anno.
La quota di biocarburanti da immettere in consumo è calcolata sulla base del potere calorifico totale di benzina e gasolio forniti nell'anno precedente. L'attuale quota di immissione in consumo è pari al 4,5%: ciò significa che nel 2013 i fornitori di benzina e gasolio devono immettere in consumo una quantità di biocarburanti avente un potere calorifico pari al 4,5% dell'energia contenuta nella benzina e nel gasolio venduti nel 2012.
La quota percentuale è destinata a salire, fino a raggiungere il 5 % entro il 2014.
Come strumento per il monitoraggio dell'assolvimento dell'obbligo sono stati istituiti i "Certificati di Immissione in Consumo" di biocarburanti, emessi dal Ministero per lo Sviluppo Economico (MiSE) che si avvale del Gestore dei Servizi Energetici. Un Certificato attesta l'immissione in consumo di 10 Gcal (1 Gcal = 10^9 cal). Per assolvere al proprio obbligo i soggetti obbligati possono acquistare i Certificati di immissione in consumo dai soggetti che ne avessero in eccesso, rispetto a quanto loro necessario.
Dal 2012 i biocarburanti (e i bioliquidi) sono incentivati solo se rispettano i criteri di sostenibilità stabiliti a livello europeo dalle Direttive 2009/28/CE e 2009/30/CE.
I criteri di sostenibilità servono per distinguere quei biocarburanti di cui è possibile dimostrare un alto valore ambientale e sociale, poiché prodotti riducendo le emissioni complessi-ve di anidride carbonica, rispettando i terreni ed evitando un impatto sui prodotti agricoli destinati alla produzione alimentare.