纤维素乙醇商业化是通过将含纤维素的有机物质转化为纤维素乙醇以用作生物燃料的方法来建立工业的过程。 Iogen，POET，DuPont和Abengoa等公司正在建设能够处理生物质并将其转化为生物乙醇的炼油厂。 Diversa，Novozymes和Dyadic等公司正在生产可以使纤维素乙醇成为未来的酶。 从粮食作物原料到废弃物和原生草的转变为一系列参与者提供了重要机会，从农民到生物技术公司，从项目开发商到投资者。

截至2013年，第一批生产纤维素生物燃料的商业规模工厂已经开始运营。 正在使用用于转化不同生物燃料原料的多种途径。 在接下来的几年中，这些技术在商业规模上运行的成本数据及其相对性能将会出现。 吸取的教训将降低所涉及的工业过程的成本。

纤维素乙醇生产
纤维素乙醇可以由多种原料生产，例如来自树木的木浆或任何植物物质。 而不是从小麦中取出谷物并将其研磨成淀粉和谷蛋白，然后采用淀粉，纤维素乙醇生产涉及使用整个作物。 这种方法应该提高产量并减少碳足迹，因为能源密集型肥料和杀菌剂的数量将保持不变，以获得更高的可用材料产量。

经济学
多年来，向可再生燃料资源的转变一直是目标。 然而，其大部分生产都是使用玉米乙醇。 在2000年，美国仅生产了62亿升，但在短短十年（2010年），这一数字已经增加了800％，达到500亿升。自美国环境保护局实施2007年可再生燃料标准（RFS）以来，政府向可再生燃料资源转移的压力已经很明显，该标准要求将一定比例的可再生燃料纳入燃料产品中。 美国政府大力推动玉米乙醇向纤维素乙醇生产的转变。 即使有这些政策和政府试图建立纤维素乙醇市场，2010年和2011年也没有商业生产这种燃料。“能源独立和安全法”最初设定了1亿，2.5亿和5亿的目标。分别为2010年，2011年和2012年的加仑数。 然而，截至2012年，预计纤维素乙醇的产量约为1050万加仑 – 远远低于其目标。 仅在2007年，美国政府就纤维素乙醇项目提供了10亿美元，而中国则向纤维素乙醇研究投入了5亿美元。

由于缺乏现有的商业化工厂数据，很难确定最常用的确切生产方法。 模型系统试图比较不同技术的成本，但这些模型不能应用于商业工厂成本。 目前，有许多试验和示范设施开放，在较小规模上展示纤维素生产。 这些主要设施总结在下表中。

中试规模的木质纤维素乙醇工厂的启动成本很高。 2007年2月28日，美国能源部宣布向六家纤维素乙醇工厂提供3.85亿美元的赠款。 这笔赠款资金占投资成本的40％。 剩下的60％来自这些设施的推动者。 因此，总投资额将达10亿美元，用于约1.4亿美元加仑（530,000立方米）的产能。 这相当于试验工厂的资本投资成本为每加仑7美元/年; 未来的资本成本预计会更低。 玉米 – 乙醇工厂的成本约为每年1-3加仑，而玉米本身的成本远高于柳枝稷或废弃生物质。

截至2007年，乙醇主要来自水果和谷物中的糖或淀粉。 相反，纤维素乙醇是从纤维素中获得的，纤维素是木材，稻草和植物结构的主要成分。 由于纤维素不能被人类消化，纤维素的生产不会与食品生产竞争，除了土地从粮食生产转向纤维素生产（由于小麦价格上涨，最近已开始成为一个问题。）因此，每吨原料的价格比谷物或水果便宜得多。 此外，由于纤维素是植物的主要成分，因此可以收获整株植物。 这样可以获得更好的产量 – 每英亩可达10短吨（22吨/公顷），而不是4-5短吨/英亩（9-11吨/公顷）的最佳作物。

原料很丰富。 据估计，仅在美国，每年就有大约3.23亿吨可用于制造乙醇的含纤维素原料被扔掉。 其中包括3680万干吨城市木材废料，9050万干吨初级工厂残渣，4500万干吨森林残余物和1.507亿干吨玉米秸秆和小麦秸秆。 使用高效且具有成本效益的半纤维素酶（纤维素酶）或其他工艺将它们转化为乙醇可能提供美国目前燃料消耗量的30％。 此外，甚至农业的边际土地也可以种植纤维素生产作物，如柳枝稷，从而产生足够的产量来替代目前进口到美国的所有石油。

根据加州综合废物管理委员会的城市概况，纸张，纸板和包装构成了美国每天送往垃圾填埋场的大部分固体废物，占有机城市固体废物（MSW）的41.26％。 这些城市概况每个垃圾填埋场每天积累612.3短吨（555.5吨），平均人口密度为每平方英里2,413人。 除石膏板外，所有这些都含有纤维素，其可转化为纤维素乙醇。 这可能具有额外的环境效益，因为这些产品的分解会产生甲烷，这是一种强效的温室气体。

减少通过纤维素乙醇转化处理固体废物将减少地方和州政府的固体废物处理成本。 据估计，美国每个人每天扔掉4.4磅（2.0千克）垃圾，其中37％含有废纸，主要是纤维素。 这计算出每​​天有244,000吨含有纤维素的废弃废纸。 生产纤维素乙醇的原料不仅是免费的，而且还具有负成本 – 即，乙醇生产商可以获得报酬以将其带走。

2006年6月，美国参议院听证会上被告知目前生产纤维素乙醇的成本为每加仑2.25美元（0.59美元/升），这主要是由于目前转换效率不佳。 考虑到乙醇的能量含量较低，以这个价格换取每桶石油（42美制加仑（160升））需要120美元左右。 然而，能源部是乐观的，并要求加倍研究经费。 同样的参议院听证会被告知研究目标是到2012年将生产成本降低到每加仑1.07美元（0.28美元/升）。“纤维素乙醇的生产不仅代表了该国真正的能源多样性，但是，这是一种非常具有成本效益的化石燃料替代品。它是石油战争的先进武器，“Khosla Ventures的管理合伙人Vinod Khosla说道，他最近告诉路透社全球生物燃料峰会，他可以看到纤维素燃料价格下降到1美元每十加仑一加仑。

2010年9月，彭博社的一份报告分析了欧洲生物质基础设施和未来炼油厂的发展。 2010年8月一升乙醇的估计价格为1g为0.51欧元，2g为0.71。[需要澄清]该报告建议欧洲应该复制目前美国每干重50美元的补贴。

最近在2012年10月25日，作为燃料产品领导者之一的英国石油公司宣布取消其拟议的价值3.5亿美元的商业规模工厂。 据估计，该工厂每年将在佛罗里达州的高地县生产3600万加仑。 BP还在能源生物科学研究所为生物燃料研究提供了5亿美元。 通用汽车（GM）也投资了纤维素公司，更具体地说是Mascoma和Coskata。 还有许多其他公司正在建设中或朝着它前进。 Abengoa正在基于真菌嗜热毁丝霉（Myceliophthora thermophila）的技术平台建造一座年产2500万加仑的植物，将木质纤维素转化为可发酵的糖。 诗人也在爱荷华州Emmetsburg每年生产2亿美元，2500万加仑。 Mascoma现在与Valero合作宣布他们打算每年在密歇根州的Kinross建造一个2000万加仑的汽油。 中国酒精资源公司已经开发了一个连续运行的640万升纤维素乙醇工厂。

此外，自2013年以来，巴西公司GranBio正致力于成为生物燃料和生物化学品的生产商。 这家家族企业正在巴西阿拉戈斯州投产8200万升（22 MMgy）纤维素乙醇工厂（2G乙醇），这将是该集团的第一个工业设施。 GranBio的第二代乙醇设施与Grupo Carlos Lyra运营的第一代乙醇工厂相结合，使用了Beta Renewables的工艺技术，Novozymes的酶和DSM的酵母。 该工厂于2013年1月破土动工，正在进行最终调试。 根据GranBio年度财务记录，总投资为2.08亿美元。

按国家商业化

澳大利亚
Ethtec正在新南威尔士州Harwood建立一个试验工厂，该工厂使用木材残留物作为原料。

巴西
GranBio（前身为GraalBio）正在建设一个设施，预计每年可生产8,200万升纤维素乙醇。

加拿大
在加拿大，Iogen Corp.是纤维素乙醇加工技术的开发商。 Iogen开发了一种专有工艺，并在安大略省经营一家示范规模的工厂。 该设施的设计和设计旨在使用相邻酶制造厂生产的酶，每天将40吨小麦秸秆加工成乙醇。 2004年，Iogen开始向市场交付首批纤维素乙醇。 在短期内，该公司打算通过交钥匙工厂建设合作伙伴关系广泛授权其技术，将其纤维素乙醇工艺商业化。 该公司目前正在评估美国和加拿大的第一个商业规模工厂。

Lignol Innovations在温哥华设有一个以木材为原料的试验工厂。

2009年3月，南达科他州的KL能源公司和阿尔伯塔省的Prairie Green Renewable Energy宣布，他们打算在萨斯喀彻温省哈德逊湾附近开发一家纤维素乙醇工厂。 东北萨斯喀彻温省可再生能源设施将利用KL Energy的现代设计和工程从木材废料中生产乙醇。

中国
纤维素乙醇生产目前以“试点”和“商业示范”规模存在，包括由SunOpta Inc.设计的中国工厂，由华润醇业公司拥有和经营，该公司目前正在从玉米秸秆（秸秆和叶子）生产纤维素乙醇。每天24小时不间断。

丹麦
Inbicon位于卡伦堡的生物乙醇工厂，年产能540万升（140万加仑），于2009年开业。据信，截至2011年初，该工厂已成为世界上最大的纤维素乙醇工厂，约为30,000公吨（33,000吨）吨/吨秸秆每年，该工厂雇用约30人。 该工厂每年还生产13,000公吨木质素颗粒，用作热电联产工厂的燃料，11,100公吨C5糖浆，目前用于通过厌氧消化生产生物甲烷，并已作为高碳水化合物动物饲料补充剂和潜在的生物基原料，用于生产许多商品化学品，包括二醇，二醇，有机酸和生物聚合物前体和中间体。

自2010年10月以来，丹麦的100个加油站都提供了95％汽油和5％纤维素乙醇混合物的E5混合物。Bioo 2G混合物由挪威国家石油公司（Statoil）分销，使用来自收获后收集在丹麦田地上的小麦秸秆的乙醇，并使用来自诺维信的酶技术由Inbicon（DONG Energy的一个部门）生产。

丹麦的商业或实验纤维素乙醇工厂（运营或在建）

公司	地点	原料	每年金额	操作
Biogasol	博恩霍尔姆	小麦秸秆	5 megalitre	2012
Ensted-værket	奥本罗	小麦秸秆	？ megalitre	2013
Inbicon由Dong Energy拥有	西班牙卡伦堡	小麦秸秆	5.4 megalitre	2009年
东能源拥有的Maabjerg Energy Concept	Maabjerg	小麦秸秆	50-70 megalitre	2016年取消

德国
生物燃料公司Butalco最近与Hohenheim大学签订了研发合同。 霍恩海姆大学食品科学与生物技术系的发酵技术研究所近30年来一直关注生物乙醇生产的问题。 近年来的重点是改进乙醇生产的材料，能量和生命周期评估。 BUTALCO特别感兴趣的是使用新建的试验工厂，该工厂配备了安全等级为1的认证发酵室，配有4 x1.5m³发酵罐。 植物的概念允许加工淀粉和木质纤维素基原料。 此次合作将使BUTALCO能够在技术规模上优化其C5糖发酵和丁醇生产酵母菌株，并从木质纤维素中生产出第一批生物乙醇。 从工业条件下优化从纤维素生物质原料的选择到转化成糖和发酵再到纯化的生物燃料的生产的整个过程。

在施特劳宾，特种化学品公司科莱恩自2012年以来一直在经营一家基于其阳液工艺的商业化工厂。该工厂能够从麦秸，玉米秸秆或甘蔗渣等农业残余物中生产高达1000吨的纤维素乙醇。 该工艺技术使用酶水解，然后将C5和C6糖发酵成乙醇。 该公司计划在全球范围内授权该技术。

印度
纤维素乙醇生产目前以“试验”规模存在，正在努力利用废木质纤维素生物质用于乙醇生产。 利用松针和马缨丹杂草进行中试规模研究，在印度德拉敦森林研究所的纤维素和纸张部门进行。

意大利
意大利的Mossi＆amp; Ghisolfi集团于2011年4月12日在意大利西北部Crescentino的1300万美国加仑（49,000立方米）纤维素乙醇工厂破土动工。该项目将成为世界上最大的纤维素乙醇项目，比任何一个项目大10倍。目前正在运行示范规模的设施。 该工厂“预计将于2012年投入运营，并将使用各种本地采购的原料，从麦秸和Arundo donax开始，这是一种多年生的巨型甘蔗”。

日本
日本石油公司和包括丰田汽车公司在内的其他日本制造商计划成立研究机构，开发纤维素衍生生物燃料。 该联盟计划到2014年3月每年生产250,000千升（160万桶）生物乙醇，到2015年生产40升（0.437美元）/升（约70美元一桶）的生物乙醇。

2009年3月，本田汽车宣布了在日本建设新的纤维素乙醇研究设施的协议。 本田基础技术研究中心的新Kazusa分支机构将建在千叶县木更津的Kazusa Akademia公园内。 建设计划于2009年4月开始，目标是在2009年11月开始运营。

挪威
2010年10月，总部位于挪威的纤维素乙醇技术开发商Weyland开始在挪威卑尔根的200,000升（约53,000加仑）中试规模工厂生产。 该工厂将展示该公司的酸水解生产工艺，为商业规模的项目铺平道路。 该公司还计划在全球范围内推广其技术。

俄国
自1972年以来，一家将木材（50％软木+ 50％硬木）转化为乙醇的商业工厂在俄罗斯北部城市基洛夫开始运营，仍然有利可图。 作为副产品，Kirov Biochemical Works公司提供干饲料酵母（20吨/月）和木质素。 为了安装干燥和燃烧木质素的设备，包括新鲜和积累在垃圾填埋场，蒸汽和电力，最近获得了2亿美元的银行贷款。

西班牙
Abengoa继续大力投资将纤维素乙醇推向市场的必要技术。 利用SunOpta公司的工艺和预处理技术，Abengoa正在西班牙建造一个500万美国加仑（19,000立方米）的纤维素乙醇工厂，最近与Dyadic International，Inc。签订了战略研发协议（AMEX：DIL） ），以产生新的和更好的酶混合物，其可用于改善生产纤维素乙醇的效率和成本结构。

瑞典
SEKAB开发了一种从生物质原料生产乙醇的工业流程，包括木屑和甘蔗渣。 开发工作正在Örnsköldsvik的先进试验工厂进行，引起了国际关注。 从2013年到2015年，该技术将逐步扩大到新一代生物炼油厂的商业生产。

美国
美国政府通过各种机制积极支持纤维素乙醇的开发和商业化。 在21世纪的第一个十年，许多公司宣布了建设商业纤维素乙醇工厂的计划，但其中大部分计划最终崩溃，许多小公司破产。 目前（2016年），这里有许多示范工厂，以及一些正在运营或接近它的商业规模的工厂。 随着美国纤维素乙醇市场预计在未来几年继续增长，该行业前景良好。

政府支持
美国联邦政府正在积极推动从纤维素原料开发乙醇作为传统石油运输燃料的替代品。 例如，由美国能源部（DOE）赞助的项目包括开发更好的纤维素水解酶和乙醇发酵生物的研究，潜在过程的工程研究，共同资助来自纤维素生物质示范和生产设施的初始乙醇。 该研究由各种国家实验室进行，包括国家可再生能源实验室（NREL），橡树岭国家实验室（ORNL）和爱达荷国家实验室（INL），以及大学和私营企业。 工程和建筑公司和运营公司通常从事工程工作。

2008年5月，国会通过了一项新的农业法案，该法案将加速包括纤维素乙醇在内的先进生物燃料的商业化。 2008年的“食品，保护和能源法”规定，用于生产“先进生物燃料”的开发和建造示范规模生物精炼厂的成本高达30％，这些生物精炼基本上包括非玉米籽淀粉生产的所有燃料。 它还允许高达2.5亿美元的贷款担保，用于建设商业规模的生物精炼厂以生产先进的生物燃料。

桑迪亚研究人员利用一种新开发的工具“生物燃料部署模型”，确定到2022年每年可生产210亿美国加仑（79,000,000立方米）的纤维素乙醇，而不会取代目前的作物。 可再生燃料标准是2007年能源独立和安全法案的一部分，要求到2022年将生物燃料产量提高到每年360亿加仑（140,000,000立方米）。

2011年1月，美国农业部通过2008年农业法案批准了4.05亿美元的贷款担保，以支持Coskata，Enerkem和INEOS New Planet BioEnergy拥有的三个工厂的纤维素乙醇商业化。 这些项目每年产生7300万加仑（280,000立方米）的产能，并将于2012年开始生产纤维素乙醇。美国农业部还发布了一份先进的生物燃料生产商名单，这些生产商将获得支付以扩大先进生物燃料的生产。 2011年7月，美国能源部向POET提供了1.05亿美元的贷款担保，用于建设爱荷华州Emmetsburg的商业规模工厂。

商业发展
美国的纤维素乙醇工业在2008年开发了一些新的商业规模工厂。每年总计1200万升（317万加仑）的工厂投入运营，每年额外增加8000万升（2113万加仑） – 在26个新工厂 – 正在建设中。 （相比之下，2008年所有用途的估计美国石油消费量约为8.16亿加仑/天。）

美国的纤维素乙醇工厂（运营或在建）

公司	地点	原料	容量（百万加仑/年）	操作	类型
Abengoa生物能源	Hugoton，KS	小麦秸秆	25 – 30	2013年 – 2016年（破产）	广告
美国进程公司	密歇根州阿尔皮纳	木屑	1.0	2012年 –	示范
BlueFire乙醇	富尔顿，硕士	多个来源	19	施工于2011年停止	广告
Coskata，Inc。	麦迪逊，宾夕法尼亚州	多个来源	0.04	2009年 – 2015年	半商业化
杜邦公司	内华达州，IA	玉米秸秆	三十	2015年 – 2017年（关闭）	半商业化
Fulcrum生物能源	里诺，内华达州	城市生活垃圾	10	est。2013年底	广告
墨西哥湾沿岸能源	利文斯顿，AL	木材废料	0.3	在2008年之前	示范
KL能源公司	厄普顿，怀俄明州	木材废料
马斯科马	密歇根州金罗斯	木材废料	20		广告
POET LLC	艾美茨堡，IA	玉米秸秆	20 – 25	2014年9月	广告
POET LLC	苏格兰，SD	玉米秸秆	0.03	2008年	飞行员

环境问题
事实上，纤维素乙醇和谷物乙醇是同一种产品，但许多科学家认为纤维素乙醇生产与谷物乙醇生产相比具有明显的环境优势。 在生命周期的基础上，由农业残余物或专用纤维素作物生产的乙醇比用谷物生产的乙醇具有显着更低的温室气体排放和更高的可持续性评级。

根据芝加哥大学阿贡国家实验室进行的美国能源部研究，纤维素乙醇比新配方汽油减少了85％的温室气体排放（GHG）。 相比之下，淀粉乙醇（例如来自玉米）通常使用天然气为该过程提供能量，相比汽油减少了18％至29％的温室气体排放。

康奈尔大学生态与农业教授David Pimentel和加州大学伯克利分校工程师Tad Patzek等批评家质疑纤维素乙醇技术从非废物中获取环境，能源或经济效益的可能性。