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O bio-óleo produzido por pirólise rápida ou liquefação da biomassa vem se destacando por ser um produto de grande potencial para atuar como fonte energética. Entretanto, possui algumas propriedades indesejadas quando se considera a sua aplicação como combustível automotivo em motores do ciclo diesel, como por exemplo, alto teor de oxigênio e água, elevada corrosividade e imiscibilidade em diesel. Neste trabalho, foi avaliado o potencial de alguns álcoois como agentes estabilizantes no processo de solubilização de um bio-óleo sintético em diesel através da tecnologia de microemulsificação. Parâmetros que influenciam no processo de solubilização foram avaliados, tais como, razão bio-óleo/diesel, natureza e concentração dos álcoois. Os resultados demonstraram que o n-octanol foi o mais eficiente dentre os álcoois estudados para promover a solubilização do sistema. A razão volumétrica bio-óleo/diesel ótima foi 3:7 e a concentração ideal do n-octanol 0,85 M. O potencial de aplicação das misturas foi avaliado em termos do seu poder calorífico, massa específica, viscosidade cinemática e índice de viscosidade.