La generación de biocombustibles, a priori, representa varias ventajas respecto a la obtención de combustibles fósiles utilizados para la obtención de energía fósil. La principal ventaja es que la regeneración de recursos no es de millones de años como pasa con el carbón, el petróleo o el gas natural.
De todos modos, la regeneración de los biocombustibles tampoco es lo suficientemente rápida para poderse considerar una fuente de energía renovable. Sin embargo, uno de los objetivos del desarrollo de los biocombustibles es el de poder reducir las emisiones de CO2.
Por otro lado, los biocombustibles siguen siendo una forma indirecta de aprovechamiento de la energía solar. En este caso, la energía solar se aprovecha gracias a la fotosíntesis de las plantas cultivadas. El resto de la energía de este combustible proviene de la energía química que genera la planta al procesar los nutrientes de la tierra.
Con el objetivo de mejorar la producción y mitigar los efectos negativos de su producción, la evolución de estos tipos de biocombustibles se puede dividir en 4 generaciones distintas:
Biocombustibles de primera generación
Los biocombustibles de primera generación están hechos a partir de cultivos alimenticios cultivados en tierras de cultivo como la caña de azúcar, la remolacha o la melaza;
Con esta generación de producción de biocombustibles, los cultivos alimentarios se cultivan explícitamente para la producción de combustible, y nada más. El azúcar, almidón o aceite vegetal obtenido de los cultivos se convierte en biodiesel o etanol.
Biocombustibles de segunda generación
Los biocombustibles de segunda generación son combustibles fabricados a partir de varios tipos de biomasa.
La biomasa es un término amplio que significa cualquier fuente de carbono orgánico que se renueva rápidamente como parte del ciclo del carbono. La biomasa se deriva de materiales vegetales, pero también puede incluir materiales animales.
Los biocombustibles de segunda generación están hechos de biomasa lignocelulósica o cultivos leñosos, residuos agrícolas o material vegetal de desecho. El material vegetal de desecho proviene de cultivos destinados a la alimentación pero que ya han cumplido su propósito alimentario.
La materia prima utilizada para generar biocombustibles de segunda generación debería crecer en tierras que no pueden utilizarse para cultivar alimentos de manera efectiva. Además, su cultivo no debería consumir mucha agua o fertilizantes.
Esta forma de generación de combustible tiene ventajas y desventajas. La ventaja es que, a diferencia de los cultivos alimentarios regulares, ninguna tierra cultivable se utiliza únicamente para la producción de combustible. La desventaja es que, a diferencia de los cultivos alimentarios regulares, puede ser bastante difícil extraer el combustible. Por ejemplo, podría requerir una serie de tratamientos físicos y químicos para convertir la biomasa lignocelulósica en combustibles líquidos adecuados para el transporte.
Biocombustibles de tercera generación
Los biocombustibles de tercera generación se basan en la filosofía de aprovechar plantas acuáticas.
Un artículo publicado por Michael Briggs, del Grupo de Biocombustibles de UNH, ofrece estimaciones para el reemplazo realista de todo combustible vehicular con biocombustibles mediante el uso de algas. Las algas utilizadas tienen un contenido de aceite natural superior al 50%. Por este motivo, Briggs sugiere que se puede cultivar en estanques de algas en plantas de tratamiento de aguas residuales.
Estas algas pueden luego extraerse del sistema y transformarse en biocombustibles. Posteriormente, el residuo seco se vuelve a procesar para crear etanol.
La producción de algas para cosechar petróleo para biocombustibles aún no se ha llevado a cabo a escala comercial. Sin embargo, se han llevado a cabo estudios de factibilidad para llegar a la estimación del rendimiento anterior.
Además de su alto rendimiento, el uso de algas no implica una disminución en la producción de alimentos porqué no requiere tierras de cultivo ni agua dulce.
Biocombustibles de cuarta generación
De forma similar, los biocombustibles de cuarta generación se fabrican utilizando tierras no cultivables. Sin embargo, a diferencia de los biocombustibles de tercera generación, no requieren la destrucción de biomasa.