Meningkatnya kebutuhan akan energi berkelanjutan dan bersih telah meningkatkan minat terhadap biodiesel sebagai alternatif terbarukan dibandingkan bahan bakar diesel konvensional. Biodiesel menawarkan jejak karbon yang jauh lebih rendah dan dapat diproduksi dari limbah minyak goreng, sehingga mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan masalah pembuangan limbah. Penelitian ini menyelidiki produksi biodiesel dari minyak goreng bekas (WFO) dan penerapannya dalam campuran mikroemulsi diesel-solketal untuk mesin diesel. Biodiesel disintesis melalui transesterifikasi katalis alkali, dioptimalkan menggunakan metodologi permukaan respons (RSM), dan mencapai hasil maksimum sebesar 94,29%. Campuran biner dan terner solar, biodiesel, dan solketal (hingga 3 vol%) dibuat dan diemulsi menggunakan ultrasonikasi, menghasilkan mikroemulsi yang stabil dengan ukuran tetesan yang seragam. Analisis properti bahan bakar menunjukkan peningkatan densitas, viskositas, kecepatan ultrasonik, dan tegangan permukaan, sedangkan kompresibilitas adiabatik menurun. Pengujian mesin menunjukkan pengurangan konsumsi bahan bakar spesifik rem (BSFC) sebesar 4–13% dan peningkatan efisiensi termal rem (BTE) sebesar 6–12%. Studi emisi menunjukkan pengurangan CO yang signifikan, sedikit peningkatan CO₂ dan NOₓ, dan suhu gas buang yang sedikit lebih tinggi, yang menegaskan peningkatan efisiensi pembakaran. Uji korosi menunjukkan kerentanan yang lebih tinggi untuk tembaga dan kuningan, sedangkan aluminium dan baja dupleks menunjukkan kompatibilitas yang baik. Temuan ini menunjukkan bahwa campuran biodiesel-solketal dapat memberikan alternatif yang praktis dan lebih bersih dibandingkan solar konvensional, sekaligus menawarkan cara yang berguna untuk memanfaatkan limbah minyak