O maior desafio para a organização da cadeia produtiva de qualquer biocombustível é a fase agrícola do projeto, pois é a que apresenta o maior risco. Escolher a matéria-prima é uma decisão estratégica, e deve seguir estes parâmetros:

- Densidade Energética: quantidade de energia contida na matéria-prima por unidade de massa ou por unidade de volume.

- Balanço de energia: quantidade de energia gerada por uma unidade de energia gasta.

- Custo da unidade de energia produzida. 

Atualmente, por falta de pesquisas, não se sabe qual é a melhor escolha, pois muitas matérias-primas potenciais têm um caráter extrativista e não há cultivo comercial para avaliar eficientemente suas reais potencialidades. Ademais, poucas matérias-primas apresentam um estágio de desenvolvimento que permita uma produção estável, previsível e em larga escala.

Por isso, é necessário um alto e contínuo investimento em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) para selecionar as matérias-primas que atendam os parâmetros técnicos exigidos e maximizem seu potencial para uma produção em larga escala e lucrativa. Além disso, a seleção das matérias-primas deve seguir os critérios estabelecidos para a especificação do biodiesel, e que atendam os motores ou as células de combustível movidos por ele e os requerimentos para otimização dos processos de transformação.

No Brasil, o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) planeja que a implantação e a dinâmica da cadeia do biodiesel sejam direcionadas para atender a produção agrícola da agricultura familiar. Ou seja, a introdução desse biocombustível na matriz energética brasileira é realizada por uma política energética com um forte viés social, cujo êxito depende da escolha da matéria-prima, a qual sua produção deva ser realizada maciçamente pela agricultura familiar.

A seguir, uma análise sobre as principais matérias-primas utilizadas ou potenciais na produção de biodiesel no Brasil.

Soja

É a melhor opção atualmente para o desenvolvimento da cadeia produtiva do biodiesel, pois conta com a existência de um parque produtivo, técnicas de cultivo e comercialização já amadurecidos, mas com baixa densidade energética, baixo balanço energético e baixa geração de emprego. Cultivada pelo agronegócio, tem o potencial de oferecer grande parte do óleo necessário para a produção de biodiesel atualmente. O elevado custo de produção do óleo e a opção de exportar o grão, o farelo ou o próprio óleo para o mercado internacional constituem uma restrição ao óleo de soja destinar à produção de biodiesel.  Só é viável com a cotação do óleo, no mercado internacional, inferior a US$ 480/tonelada, e quando a moeda brasileira estiver valorizada em relação ao dólar. O regime tributário brasileiro favorece o cultivo da soja, mas não o seu processamento para a produção de óleo que seria destinado ao processo de transformação em biodiesel. Há que se considerar ainda, o fato de que os benefícios fiscais consedidos a produção do biodiesel dessa matéria-prima serem menores que os consedidos às outras matérias-primas.

Mamona

É o destaque do Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB), pois o governo brasileiro pretende que 50% do biodiesel seja provido desse cultivo. Cultura predominante no Nordeste, é a matéria-prima menos competitiva, por causa de suas práticas e tecnologia de manejo serem ineficientes. É uma planta que também é muita utilizada como matéria-prima na indústria química, o que leva, com o desenvolvimento da cadeia produtiva do biodiesel, a uma pressão por aumento de seus preços se não houver uma estruturação de sua produção que acompanhe a consequente elevação de sua demanda.

Babaçu

Essa cultura apresenta uma produtividade baixa por hectare, mas existem 17 milhões de hectares de floresta, o que possibilita seu aproveitamento de forma economicamente viável e com alto grau de inserção social. No entanto, o custo de extração é alto, pois a produção é baseada no extrativismo e com baixo padrão de organização.

Dendê

É a matéria-prima que detém o melhor desempenho energético. Possui uma produtividade de 28 toneladas por hectare, a densidade energética em 48 Gcal/ha (gigacalorias por hectare) e o balanço de energia correspondente a 6 unidades de energia gerada para 1 unidade utilizada. É uma cultura permanente e extrativista, com práticas e tecnologia de manejo ecológicos e socialmente eficientes, mas seu tempo de maturação é de 5 anos.