バイオ燃料 – HiSoUR 芸術文化美術歴史

バイオ燃料は、石油や石油などの化石燃料を先史時代の生物学的物質から形成するような地質学的プロセスによって生成された燃料ではなく、農業や嫌気性消化などの現代の生物学的プロセスによって生成される燃料です。

バイオ燃料は、植物（すなわちエネルギー作物）から、または農業、商業、家庭、および/または産業廃棄物から間接的に得ることができる。再生可能なバイオ燃料は、一般に、光合成過程を経て植物または微細藻類に発生するような現代の炭素固定を含む。他の再生可能なバイオ燃料は、バイオマス（最近の生物、特に植物または植物由来の物質を指す）の使用または転換によって作られる。このバイオマスは、熱変換、化学変換、および生化学変換の3つの異なる方法で、便利なエネルギー含有物質に変換することができる。このバイオマス転換は、固体、液体、または気体形態の燃料をもたらすことができる。この新しいバイオマスは、バイオ燃料に直接使用することもできます。

バイオ燃料は理論的に炭素中性であり、その理由は、植物に吸収される二酸化炭素が、燃料の燃焼時に放出される二酸化炭素と等しいからである。しかし、実際には、バイオ燃料が炭素中性であるか否かは、バイオ燃料（第1世代および第2世代のバイオ燃料を含む）を成長させるために使用される土地が炭素を保持する植生を除去する必要があるかどうかに大きく依存する。

バイオエタノールは、発酵によって作られたアルコールであり、主に、トウモロコシ、サトウキビ、またはスイートソルガムのような砂糖または澱粉作物中で生産される炭水化物から製造される。樹木や牧草などの非食物源由来のセルロース系バイオマスも、エタノール生産のための原料として開発されている。エタノールは、純粋な形態（E100）のビヒクルの燃料として使用することができますが、通常、オクタン価を高めてビヒクル排出を改善するためにガソリン添加剤として使用されます。バイオエタノールは、米国およびブラジルで広く使用されている。現在のプラント設計は、発酵によって植物原料のリグニン部分を燃料成分に変換することを提供していない。

バイオディーゼルは純粋な形のビークル（B100）の燃料として使用できますが、ディーゼル車の微粒子、一酸化炭素、および炭化水素のレベルを低下させるためのディーゼル添加物として通常使用されます。バイオディーゼルは、エステル交換を用いて油脂から製造され、ヨーロッパで最も一般的なバイオ燃料です。

2010年には、世界のバイオ燃料生産量は1050億リットル（2800億ガロン）に達し、2009年から17％増加し、バイオ燃料は世界の輸送用燃料の2.7％を供給しました。世界のエタノール生産量は2010年に860億リットル（米国では230億ガロン）に達し、米国とブラジルは世界一の生産国であり、世界の生産量の約90％を占めています。世界最大のバイオディーゼル生産国は欧州連合（EU）であり、2010年の全バイオディーゼル生産の53％を占めています。2011年現在、国家レベルの31カ国と29の州または州にバイオ燃料を混ぜる義務があります。国際エネルギー機関（International Energy Agency）は、石油と石炭への依存度を減らすために、2050年までに世界の輸送燃料需要の4分の1以上を満たすバイオ燃料の目標を掲げている。バイオ燃料の生産はまた、2010年には、ブラジルで生産される全車の79％がバイオエタノールとガソリンのハイブリッド燃料システムで作られた繁栄した自動車産業につながった。

一般的なメディアや学術誌で議論されているバイオ燃料の生産と使用に関連して、社会的、経済的、環境的、技術的に様々な問題が存在する。

世代

第一世代バイオ燃料
「第1世代」のバイオ燃料は、耕作地で栽培された食用作物から作られたバイオ燃料である。このバイオ燃料生産の世代では、食料作物は、燃料生産のために明示的に栽培されます。作物から得られた砂糖、でんぷんまたは植物油は、エステル交換または酵母発酵を用いて、バイオディーゼルまたはエタノールに変換される。

第二世代バイオ燃料
第二世代バイオ燃料は、様々なタイプのバイオマスから製造された燃料である。バイオマスは、炭素循環の一部として急速に再生される有機炭素のあらゆる供給源を意味する幅広い用語である。バイオマスは植物材料に由来するが、動物材料も含むことができる。

第1世代のバイオ燃料は耕作可能な作物に含まれる糖質と植物油で作られていますが、第2世代のバイオ燃料はリグノセルロース系バイオマスや木質作物、農業用残渣、（既に食品目的を果たした食品作物からの）したがって、第2世代のバイオ燃料を生成するために使用される原材料は、耕作地で栽培されるが、実際の収穫（主作物）の副生成物であるか、または食用作物を効果的に栽培することができない土地や場合によっては余分な水または肥料が適用されます。非ヒト食品の第2世代の供給源には、草、ジャトロファおよび他の種子作物、廃植物油、都市固形廃棄物などが含まれる。

これには長所と短所の両方があります。利点は、通常の食料作物とは異なり、耕作可能な土地は燃料の生産にのみ使用されないということです。欠点は、通常の食用作物とは異なり、燃料を抽出するのがむずかしいことです。例えば、リグノセルロース系バイオマスを輸送に適した液体燃料に変換するためには、一連の物理的および化学的処理が必要となるかもしれない。

第3世代バイオ燃料
1978年から1996年まで、米国NRELは、 “Aquatic Species Program”のバイオ燃料源として藻類を使用することを実験しました。 UNHバイオ燃料グループのマイケル・ブリッグスによる自己紹介の記事では、ブリッグスが藻類の池で生育可能であると示唆している50％以上の天然油分を有する藻類を用いて、すべての車両燃料をバイオ燃料で現実的に置き換える見積もりを提供している排水処理プラントで。この油が豊富な藻類は、システムから抽出し、バイオ燃料に加工することができ、乾燥した残渣をさらに再処理してエタノールを生成することができる。バイオ燃料の採掘用藻類の生産はまだ商業規模で行われていないが、上記の生産量の見積もりに達するための実現可能性調査が実施されている。その高い収量に加えて、養殖 – バイオ燃料とは違って、養殖 – は農地も淡水も必要としないため、食糧生産の減少を伴わない。多くの企業は、バイオ燃料生産を商業レベルまで拡大することを含む、様々な目的のために藻類バイオリアクターを追求している。ハンツビルのアラバマ大学のRodrigo E. Teixeira教授は、液体で簡単で経済的な反応を利用して湿った藻類からバイオ燃料脂質を抽出することを実証しました。

第4世代バイオ燃料
第3世代バイオ燃料と同様に、第4世代バイオ燃料は耕作できない土地を使って作られています。しかし、第三世代バイオ燃料とは異なり、バイオマスの破壊を必要としない。このクラスのバイオ燃料には、電気燃料および光生物学的太陽エネルギーが含まれる。これらの燃料の中には、カーボンニュートラルなものもあります。植物種子からの有用な燃料への原油の変換はエステル交換と呼ばれる。

タイプ
次の燃料は、第1、第2、第3または第4世代のバイオ燃料製造手順を用いて製造することができる。これらの大部分は、異なるバイオ燃料生成手順の2つまたは3つを用いて生産することさえできる。

バイオガス
バイオガスは、嫌気性物質による有機物質の嫌気的消化プロセスによって生成されるメタンである。それは、生分解性廃棄物から、またはガス収量を補うために嫌気性消化器に供給されるエネルギー作物の使用によって製造することができる。固体副生成物、消化物は、バイオ燃料または肥料として使用することができる。

バイオガスは、機械的な生物処理廃棄物処理システムから回収することができる。よりクリーンな形のバイオガスである埋立地ガスは、自然発生する嫌気性消化によって埋立地で生産される。それが大気中に逃げる場合、潜在的な温室効果ガスです。

農業従事者は、嫌気性消化器を使用して牛の排泄物からバイオガスを生産することができます。

シンガス
一酸化炭素、水素および他の炭化水素の混合物であるシンガスは、バイオマスの部分燃焼、すなわち、バイオマスを完全に二酸化炭素および水に変換するには不十分な量の酸素による燃焼によって生成される。部分燃焼の前に、バイオマスは乾燥され、時には熱分解される。得られるガス混合物である合成ガスは、元のバイオ燃料の直接燃焼より効率的である。燃料に含まれるより多くのエネルギーが抽出される。

シンガスは、内燃機関、タービン、または高温燃料電池で直接燃焼されることがあります。木質燃料ガス化反応器である木質ガス発生器は、内燃機関に接続することができる。

シンガスは、メタノール、DMEおよび水素を製造するために使用することができ、またはディーゼル代替物、またはガソリンにブレンドすることができるアルコールの混合物を製造するためにフィッシャー・トロプシュプロセスを介して変換することができる。ガス化は、通常、700℃を超える温度に依存します。

低温ガス化は、バイオチャーを共同製造する場合に望ましいが、合成ガスはタールで汚染される。

エタノール
生物学的に製造されたアルコール、最も一般的にはエタノール、そしてあまり一般的ではないプロパノールおよびブタノールは、糖またはデンプンの発酵（最も容易なもの）またはセルロース（これはより難しい）によって微生物および酵素の作用によって生成される。バイオブタノール（バイオガソリンとも呼ばれる）は、ガソリンエンジンに直接使用することができるため、ガソリンの直接的な代替品を提供すると主張されることが多い。

エタノール燃料は、特にブラジルで世界で最も一般的なバイオ燃料です。アルコール燃料は、小麦、トウモロコシ、サトウダイコン、サトウキビ、糖蜜、およびウィスキーなどのアルコール飲料を作ることができる砂糖または澱粉（ジャガイモおよび果物廃棄物など）から誘導される糖の発酵によって製造される。使用されるエタノール製造方法は、酵素消化（保存されたデンプンから糖を放出する）、糖の発酵、蒸留および乾燥である。蒸留プロセスでは、熱（時には持続不可能な天然ガス化石燃料であるが、バガスなどのセルロース系バイオマス、サトウキビのジュースを圧搾して残った廃棄物がブラジルで最も一般的な燃料であるが、ペレット、廃熱はヨーロッパでより一般的です）廃棄物蒸気燃料エタノール工場 – 工場の廃熱も地域暖房グリッドで使用されます。

エタノールはガソリンの代替品としてガソリンエンジンに使用できます。ガソリンと任意の割合で混合することができる。既存のほとんどの自動車ガソリンエンジンは、バイオエタノールと石油/ガソリンを15％までブレンドして使用できます。エタノールはガソリンよりもエネルギー密度が低い。これは、同じ量の仕事を生み出すために、より多くの燃料（量と量）を必要とすることを意味します。エタノール（CH
3CH
2OH）は、路側ガソリンスタンドで入手可能なエタノールを含まないガソリンよりもオクタン価が高く、熱効率を高めるためにエンジンの圧縮比を高めることができます。高高度（薄い空気）の場所では、大気汚染の排出を減らすために、冬の酸化剤としてガソリンとエタノールの混合を強制することがあります。

エタノールはバイオエタノール暖炉の燃料としても使用されています。彼らは煙突を必要とせず、 “流暢でない”ので、バイオエタノールの火災は、煙突のない新築の家屋やマンションに非常に便利です。これらの暖炉への短所は、その熱出力が電熱やガス火災よりわずかに低いことです。一酸化炭素中毒を避けるために予防措置を講じる必要があります。

コーン・トゥー・エタノールやその他の食品素材は、セルロース系エタノールの開発につながっています。米国エネルギー省が実施した共同研究の議題によれば、セルロースエタノール、コーンエタノール、ガソリンの化石エネルギー比率（FER）はそれぞれ10.3,1.36、0.81です。

エタノールは、ガソリンと比較して、単位体積あたり約1/3のエネルギー含有量を有する。これは、エタノールを使用した場合の効率の向上によって部分的に相殺されます（210万kmを超える長期試験では、FFV車はガソリン車よりもエネルギー効率が1〜26％高いことがわかりましたが、容積消費は約30％の燃料停止が必要です）。

現在の補助金では、エタノール燃料は米国内を移動する距離あたりわずかに安いです。

その他のバイオアルコール
メタノールは現在再生不可能な化石燃料である天然ガスから製造されています。将来的には、バイオマスからバイオメタノールとして生産されることが望まれる。これは技術的に実現可能であるが、経済的存続可能性が未だに保留されているというJacob S. GibbsとBrinsley Coleberdの懸念に対して、現在生産が延期されている。メタノール経済は、今日の天然ガスからの水素生産と比較して、水素経済の代替品です。

ブタノール（C
4H
9OH）はABE発酵（アセトン、ブタノール、エタノール）によって形成され、このプロセスの実験的修飾は、唯一の液体生成物としてのブタノールで潜在的に高い正味エネルギー増加を示す。ブタノールはより多くのエネルギーを生産し、既存のガソリンエンジン（エンジンや車に変更を加えることなく）で「まっすぐ」燃焼でき、エタノールよりも腐食性が少なく水溶性が低く、既存のインフラを介して流通する可能性があると言われています。デュポンとBPはブタノールの開発に協力しています。大腸菌（Escherichia coli）株もまた、アミノ酸代謝を改変することによってブタノールを生成するようにうまく設計されている。大腸菌（E.coli）におけるブタノール生産の欠点は、栄養リッチ培地の高コストのままであるが、近年の研究により、大腸菌（E. coli）が最小限の栄養補給でブタノールを生産できることが実証されている。

バイオディーゼル
バイオディーゼル燃料は、ヨーロッパで最も一般的なバイオ燃料です。それは、エステル交換を用いて油または脂肪から製造され、化石/鉱物ディーゼルと組成が類似した液体である。化学的には、主に脂肪酸メチル（またはエチル）エステル（FAME）からなる。バイオディーゼルの原料には、動物性油脂、植物油、大豆、菜種、ジャトロファ、マフア、マスタード、亜麻、ヒマワリ、パーム油、麻、フィールドペニークリーム、ポンガミアピンナータおよび藻類が含まれる。純粋なバイオディーゼル（B100、「ニート」バイオディーゼルとも呼ばれる）は現在、ディーゼル2世代B100と比較して最大60％の排出を削減します。

バイオディーゼルは、ミネラルディーゼルと混合すると、どのディーゼルエンジンにも使用できます。また、ディーゼルエンジンの純粋な形態（B100）で使用することもできますが、使用される原料によっては、低温で燃料がいくらか粘稠になるため、冬季の使用中にメンテナンスや性能の問題が発生することがあります。ドイツのフォルクスワーゲンは、たとえば、B100に切り替える前に、VW環境サービス部門に電話で確認するよう要請していますが、製造元はB100の使用保証についてディーゼルエンジンをカバーしています。ほとんどの場合、バイオディーゼルは、1994年以降、機械式燃料噴射システムに「Viton」（DuPont製）合成ゴムを使用するディーゼルエンジンと互換性があります。ただし、2014年以前には純粋なバイオディーゼル燃料を使用していることが証明されていません。

1990年代後半から電子制御された「コモンレール」および「ユニットインジェクタ」タイプのシステムは、従来のディーゼル燃料とブレンドされたバイオディーゼルのみを使用することができる。これらのエンジンは、燃料の粘度に非常に敏感な、精密に計量供給され、噴霧された多段噴射システムを有する。現代のディーゼルエンジンの多くは、燃料レールの設計にもよるが、エンジン自体を変えずにB100で走行できるように作られている。バイオディーゼルは有効な溶剤であり、ミネラルディーゼルによって堆積した残留物を浄化するので、バイオ燃料は燃料タンクおよびパイプ内の古い沈着物を溶解するので、エンジンフィルターをより頻繁に交換する必要があり得る。それはまた、効果的に維持するのに役立つ、炭素堆積物のエンジン燃焼室を効果的に清掃する。ヨーロッパの多くの国では、5％のバイオディーゼルブレンドが広く使用されており、数千のガソリンスタンドで利用できます。バイオディーゼルはまた、酸素化燃料であり、化石ディーゼルよりも少ない量の炭素およびより高い水素および酸素含有量を含むことを意味する。これにより、バイオディーゼルの燃焼が改善され、未燃炭素による微粒子排出が減少します。しかし、純粋なバイオディーゼルを使用すると、NOx排出量が増加する可能性があります

バイオディーゼルは、無毒で生分解性であり、引火点が125°F（52°F）である石油ディーゼル燃料と比較して、約300°F（148°C）の高い引火点を有するため、 ℃）。

米国では、商業用トラックと都市バスの80％以上がディーゼルで稼動しています。「バイオディーゼル市場は2004年から2005年にかけて200％成長したと推定されています。2006年末までにバイオディーゼル生産量は2004年の4倍から10億USガロン（3,800,000m3）以上に増加すると推定されています。

フランスでは、バイオディーゼル燃料はすべてのディーゼル車で使用される燃料に8％の割合で配合されています。アヴリル・グループは、欧州連合（EU）が毎年摂取する1100万トンのバイオディーゼルの5分の1をブランドDiesterで生産しています。これは、バイオディーゼルの主要な欧州生産者です。

グリーンディーゼル
グリーンディーゼルは、植物油や動物性脂肪などの生物由来の油原料を水素化分解することによって製造されます。水素化分解は、植物油に見られるようなより大きな分子をディーゼルエンジンに使用されるより短い炭化水素鎖に分解するために、触媒の存在下で高温高圧を使用する精製方法である。また、再生可能ディーゼル、水素化処理植物油または水素由来再生可能ディーゼルとも呼ばれます。バイオディーゼルと異なり、グリーンディーゼルは、石油系ディーゼルと全く同じ化学的性質を有する。それは、新しいエンジン、パイプライン、またはインフラストラクチャを配布して使用する必要はありませんが、石油と競合するコストで生産されていません。ガソリンのバージョンも開発中です。グリーンディーゼルはConocoPhillips、Neste Oil、Valero、Dynamic Fuels、Honeywell UOP、スウェーデンのGothenburgのPreemでルイジアナとシンガポールで開発され、Evolution Dieselとして知られています。

ストレート植物油
ストレートの未改質の食用植物油は一般に燃料としては使用されないが、低品質の油がこの目的のために使用されている。使用済みの植物油は、ますますバイオディーゼルに加工されているか、（まれには）水と微粒子の浄化された後、燃料として使用されています。

100％のバイオディーゼル（B100）のように、燃料インジェクターが効率的な燃焼のために植物油を正しいパターンで霧状にするためには、植物油燃料を電気コイルまたは熱交換器のいずれかによって粘度をディーゼル燃料にまで下げる必要があります。これは暖かいまたは温暖な気候で簡単です。 MAN B＆W Diesel、Wärtsilä、Deutz AG、そしてElsbettなどの小規模企業の多くは、直後の植物油と互換性のあるエンジンを提供しています。

植物油は、コモンレールまたはユニットインジェクション電子ディーゼル噴射システムを使用しない多くの古いディーゼルエンジンにも使用できます。間接噴射エンジンの燃焼室の設計のために、これらは植物油で使用するのに最適なエンジンです。このシステムは、比較的大きな油分子を燃焼させる時間をより長くすることを可能にする。いくつかの古いエンジン、特にメルセデスは、何の変換もなしで熱狂者によって実験的に駆動されますが、少数のドライバーは、以前のプレップ「Pumpe Duse」VW TDIエンジンおよび直接噴射の他の同様のエンジンでは限定的な成功を収めました。 ElsbettやWolfのようないくつかの企業では、過去数十年にわたってプロフェッショナルなコンバージョンキットを開発し、何百もの製品を導入してきました。

油および脂肪を水素化してディーゼル代替物を得ることができる。得られる生成物は、セタン価が高く、芳香族および硫黄が低く、酸素を含まない直鎖炭化水素である。水素化油は、すべての割合でディーゼルとブレンドすることができます。それらは、低温での良好な性能、貯蔵安定性の問題および微生物攻撃に対する感受性を含めて、バイオディーゼルに勝るいくつかの利点を有する。

バイオエーテル
Bioethers（燃料エーテルまたは酸素化燃料とも呼ばれる）は、オクタン価向上剤として作用する費用対効果の高い化合物です。「バイオエーテルは、イソブチレンなどの反応性イソオレフィンとバイオエタノールとの反応によって生成されます。バイオエーテルは、コムギまたはサトウダイコンによって作り出される。エンジンの性能を向上させ、エンジンの摩耗や有毒な排気ガスを大幅に削減します。バイオエーテルは英国では石油を代替する可能性が高いが、エネルギー密度が低いために燃料となる可能性は非常に低い。地上レベルのオゾンの排出量を大幅に削減し、大気の質に貢献します。

ジメチルエーテル（DME）、ジエチルエーテル（DEE）、メチルtert-ブチルエーテル（MTBE）、エチル-tert-ブチルエーテル（ETBE）、tert-アミルメチルエーテル（TAME）、およびtert-アミルエチルエーテル（TAEE）が挙げられる。

欧州燃料Oxygenates協会（EFOA）は、鉛を代替するために燃料中で最も一般的に使用されるエーテルとしてメチルtert-ブチルエーテル（MTBE）とエチルtert-ブチルエーテル（ETBE）を信用しています。エーテルは、毒性の強い化合物に代わるために1970年代にヨーロッパで導入されました。ヨーロッパ人は依然としてバイオエーテル添加剤を使用しているが、米国はもはや酸素要求量を有しておらず、バイオエーテルはもはや主燃料添加剤として使用されていない。

固体バイオマス燃料
例としては、木材、おがくず、草刈り、家庭ごみ、木炭、農業廃棄物、非食品エネルギー作物、および乾燥肥料が挙げられる。

固体バイオマスが既に適切な形態（薪など）である場合、ストーブまたは炉で直接燃焼して熱を供給したり、蒸気を発生させることができます。固体バイオマスが不都合な形態（おがくず、木材チップ、草、都市廃木、農業残留物）にある場合、典型的なプロセスはバイオマスを緻密化することである。このプロセスには、生のバイオマスを、緻密化のタイプに応じて1〜3cm（0.4〜1.2インチ）の適切な粒度に粉砕し、その後燃料製品に濃縮することが含まれる。現在のプロセスは、木材ペレット、立方体、またはパックを生成する。ペレットプロセスは、ヨーロッパで最も一般的であり、典型的には純粋な木材製品である。他のタイプの緻密化は、ペレットに比べてサイズが大きく、広い範囲の投入原料に適合する。結果として生じる緻密化された燃料は、ボイラーのような熱発生システムへの輸送および供給がより容易である。

鋸屑、樹皮および切粉は、工業プロセスにおける燃料として何十年にもわたって使用されている。例には、パルプおよび製紙産業およびサトウキビ産業が含まれる。 500,000ポンド/時の蒸気の範囲にあるボイラーは、火格子、スプレッダーストッカー、サスペンション燃焼および流動床燃焼を使用して定常運転されている。ユーティリティは、局所的に利用可能な燃料を使用して、典型的には5〜50MWの範囲の電力を生成する。他の業界では、低コストの燃料を使用する地域に木質廃燃料ボイラーと乾燥機を設置しています。

固体バイオマス燃料の利点の1つは、農業、畜産業および林業などの他のプロセスの副産物、残留物または廃棄物であることが多いことです。理論的には、これは燃料と食糧生産が資源を競合することはないが、必ずしもそうではないことを意味する。

固体バイオマス燃料の燃焼に関する問題は、微粒子および多環芳香族炭化水素のようなかなりの量の汚染物質を放出することである。現代のペレットボイラーでさえ、石油や天然ガスのボイラーよりもずっと多くの汚染物質を発生させます。農業残留物から作られたペレットは、通常木材ペレットよりも悪く、ダイオキシンやクロロフェノールの排出量がはるかに大きくなります。

導出された燃料はバイオマスであり、これはバイオマス熱分解によって生成される。農業廃棄物から作られたBiocharは木炭に代わることができます。木材ストックが乏しくなるにつれて、この代替案が得られます。例えば、コンゴ民主共和国では、木炭生産に伴う森林破壊からヴィルンガ国立公園を保護するため、バイオマスブリケットが木炭の代替品として販売されている。

最新の研究
より適切なバイオ燃料作物を発見し、これらの作物の油田収量を改善する研究が進められている。現在の収量を使用すると、化石燃料の使用量を完全に置き換えるのに十分な石油を生産するために、大量の土地と淡水が必要になります。現在の米国の暖房や輸送のニーズを満たすためには、大豆生産に2倍、米国では2倍、菜種生産には3分の2を費やす必要があります。

特別に飼育されたマスタード品種は、合理的に高い油収率を生み出すことができ、穀物との作物ローテーションに非常に有用であり、油が押し出された後に残った食事が効果的で生分解性の農薬として作用することができる。

NFESCは、サンタバーバラに本拠を置くバイオディーゼル・インダストリーズ社（Biodiesel Industries）と共同で、世界最大のディーゼル燃料ユーザーの1つである米海軍および軍隊のバイオ燃料技術の開発に取り組んでいます。 Ecofasaという会社のために働くスペインの開発者のグループは、ごみから作られた新しいバイオ燃料を発表しました。燃料はバイオ燃料を製造するために使用することができる脂肪酸を生産するために細菌によって処理される一般的な都市廃棄物から作られる。停止前に、Joule Unlimitedは遺伝的に改変された光合成細菌から安価なエタノールとバイオディーゼルを作りようとしていました。

エタノールバイオ燃料（バイオエタノール）
北米のバイオ燃料の主要な供給源として、多くの企業がエタノール生産の分野で研究を行っています。国立コーン・トゥー・エタノール研究センター（NCERC）は、エタノールベースのバイオ燃料研究プロジェクトのみに専念したSouthern Illinois University Edwardsvilleの研究部門です。連邦レベルでは、米国農務省は、米国におけるエタノール生産に関する大量の研究を実施している。この研究の多くは、国内の食品市場におけるエタノール生産の効果を目指している。国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の米国エネルギー省の一部門は、主にセルロースエタノールの分野でさまざまなエタノール研究プロジェクトを実施しています。

セルロース系エタノールの商品化は、セルロース含有有機物を燃料化する方法から産業を築くプロセスです。 Iogen、POET、Abengoaなどの企業は、バイオマスを処理してバイオエタノールに変えることができる製油所を建設しています。 Diversa、Novozymes、Dyadicなどの企業は、セルロース系エタノールの将来を可能にする酵素を生産しています。食品作物原料から廃棄物残渣およびネイティブ草地への移行は、農家からバイオテクノロジー企業、プロジェクト開発者から投資家まで幅広い選手にとって重要な機会を提供します。

2013年現在、セルロース系バイオ燃料を製造する最初の商業規模の工場が稼動し始めています。異なるバイオ燃料供給原料の転換のための複数の経路が使用されている。今後数年間で、商業規模で動作するこれらの技術のコストデータ、およびそれらの相対的な性能が利用可能になるでしょう。教訓は、関連する産業プロセスのコストを下げることになります。

乾燥地が優勢になっているアジアやアフリカの一部では、甘いソルガムが食品、飼料、燃料の潜在的供給源として調査されています。この作物は、サトウキビが使用する水の7分の1しか抽出しないため、乾燥状態での栽培に特に適しています。インドなどでは、甘いソルガムの茎を使ってジュースを絞り、エタノールに発酵させてバイオ燃料を生産しています。

半乾燥熱帯域に関する国際作物研究所（ICRISAT）の研究では、穀物ソルガムの代わりに甘いソルガムを栽培することで、食糧や動物に加えて燃料を提供することができるので、1ヘクタールあたり40ドルで農家の収入を増やすことができるフィード。現在、穀物ソルガムはアジアで1,100万ヘクタール（ha）以上、アフリカでは2340万ヘクタール以上で栽培されており、スイートソルガムへの転換は大きな経済的影響を与える可能性がある。

ジャトロファ
様々な部門のいくつかのグループが、バイオ燃料原料油の実行可能な源であると多くが考えている種子を生産する有毒な低木のような木であるJatropha curcasに関する研究を行っています。この研究の多くは、遺伝学、土壌科学、および園芸慣行の進歩によるジャトロファの1エーカーあたりの収量を改善することに焦点を当てています。

サンディエゴに本拠を置くジャトロファ開発者のSGバイオ燃料は、分子育種とバイオテクノロジーを使用して、第1世代品種よりも大幅な収量改善を示すエリートハイブリッド種子を生産しています。 SG Biofuelsはまた、改良された開花同期性、害虫および病気に対するより高い耐性および寒冷耐性の増加を含む、このような株から生じるさらなる利益を主張している。

オランダのワーヘニンゲン大学および研究センターの部門であるPlant Research Internationalは、フィールドおよび実験室実験を通じて大規模なジャトロファ栽培の実現可能性を検討する進行中のジャトロファ評価プロジェクトを維持しています。持続可能なエネルギー農業センター（CfSEF）は、植物科学、農学、園芸分野のジャトロファ研究に特化した、ロサンゼルスに拠点を置く非営利の研究機関です。これらの分野の探索が成功すれば、ジャトロファ農場の生産量は今後10年間で200-300％増加すると予測されています。

真菌
モスクワのロシア科学アカデミーのグループは、2008年の論文で、単細胞菌類から大量の脂質を単離し、それを経済的に効率的にバイオ燃料に変えたと述べた。この真菌種、Cunninghamella japonicaなどに関するより多くの研究は、近い将来に出現する可能性が高い。最近、真菌Gliocladium roseum（後にAscocoryne sarcoidesと改名された）の変異体の発見は、セルロースからのいわゆるマイコディーゼルの産生を指摘している。この生物は、最近、北部のパタゴニアの熱帯雨林で発見され、セルロースをディーゼル燃料に通常見られる中程度の長さの炭化水素に変えるユニークな能力を持っています。セルロースおよび他のポリマーを分解することができる多くの他の真菌は、他の王国の生物を用いて現在操作されている分子を生産することが観察されており、真菌が将来の燃料のバイオ生産において大きな役割を果たすかもしれないことを示唆している。

動物の腸内細菌
様々な動物の微生物胃腸内細菌叢は、バイオ燃料の生産の可能性を示している。最近の研究は、ゼブラ糞中に見いだされるクロストリジウム属細菌の菌株TU-103が、ほぼあらゆる形態のセルロースをブタノール燃料に変換することができることを示している。パンダの廃棄物中の微生物は、竹および他の植物材料からバイオ燃料を製造する際のそれらの使用について調査されている。リグノセルロス材料をバイオ燃料に変換するために木材摂食昆虫の腸内微生物を使用する技術についての実質的な研究も行なわれている。