Svetske naftne zalihe se neprekidno smanjuju, a relativna cena nafte raste, pa se prema nekim procenama, ova sirovina već sredinom 21. veka neće smatrati komercijalnim proizvodom. Izvori nafte se na svetskom niovu procenjuju na još 50 godina pa se stoga danas ozbiljno razmatra upotreba biomase, naročito u smislu dobijanja biogoriva. Sve veći broj zemalja u svetu postepeno povećava procenat biogoriva u smeši sa fosilnim gorivom i na taj način formira novu politiku snabdevanja.
U svetu je u fokusu razvoj novih procesa za proizvodnju biogoriva iz biomase. Plasiranje nusproizvoda proizvodnje biogoriva je takođe veoma značajno za krajnju ekonomičnost biogoriva. Na primer, glicerin koji nastaje tokom proizvodnje biodizela se može prečistiti do farmaceutskog kvaliteta, a nusproizvodi proizvodnje bioetanola se mogu koristiti kao stočna hrana obogaćena proteinima.
Trenutno, na tržištu biogoriva dominiraju biodizel i bioetanol.
Biodizel je ekološki energent koji se dobija iz biljnog ulja, uz višestruke koristi i prednosti u odnosu na klasične vrste goriva. Njegovim korišćenjem smanjuje se emisija gasova i izbegava stvaranje efekta “staklene bašte”. Sagorevanjem biodizela nastaje ugljen-dioksid koji je neutralan. Biodizel ne sadrži sadrži sumpor, olovo, niti azotna jedinjenja. Bolje sagoreva u motoru, a njegovim korišćenjem smanjeno je zagađivanje vazduha i vode i čovekove sredine za čak 300 procenata, jer je biološki razgradljiv. I sporedni proizvodi koji nastaju tokom proizvodnje biodizela (glicerin, masne kiseline, lecitin) takođe se mogu vrednovati, čime se smanjuje potreba za njihovim uvozom. Od glicerina se pravi ekološko sredstvo za hlađenje motora, a ima i mnogostruku primenu u farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji.
Za razliku od konvencionalnog goriva, biodizel ne sadrži sumpor (odnosno sadržaj sumpora je veoma nizak), čime se smanjuje mogućnost pojave kiselih kiša. Biodizel ne sadrži ni toksična aromatična jedinjenja kao što je benzen. Visok sadržaj kiseonika doprinosi smanjenju sadržaja nesagorelih čestica (ili čađi) u izduvnim gasovima, dok potpunije sagorevanje doprinosi i smanjenoj emisiji ugljen-monoksida. Kao i kod svih goriva, sagorevanjem biodizela nastaje ugljen-dioksid, međutim, pošto biljke koriste ugljen-dioksid iz atmosfere (proces fotosinteze) za svoj rast, ugljen-dioksid formiran sagorevanjem ovog goriva uravnotežava se sa apsorbovanim ugljen-dioksidom tokom godišnjeg rasta biljaka koje se upotrebljavaju kao sirovine za dobijanje biljnih ulja. Iako slogan “dizel” ulazi u njegov naziv, u biodizelu nema naftnih derivata ili drugih fosilnih goriva. Kod biodizela radi se o sirovinama koje nisu toksične, koje su biodegradabilne i “obnovljive”.
Standardni postupak za proizvodnju biodizela je transesterifikacija biljnog ulja. Tokom 2006/2007. godine u svetu je proizvedeno 8,9 miliona tona biodizela, od kojih je 64% proizvedeno u EU, a 11% u SAD-u.
Biodizel se proizvodi uglavnom od uljane repice. Grube kalkulacije pokazuju da se od svakih 100 kg prerađene uljane repice dobije oko 57 kg sirovine za stočnu hranu obogaćenu proteinima i oko 43 kg repičinog ulja. Ekstrahovano i rafinisano ulje se podvrgava procesu transesterifikacije sa metanolom, uz dodatak katalizatora, i dobija se metilestar masnih kiselina (FAME – biodizel). Dobijeno gorivo ima sličnu energiju i viskoznost kao fosilni dizel, i koje se stoga može koristiti u standardnim dizel motorima.
Generalno, sva biljna ulja se mogu koristiti za proizvodnju biodizela. U Evropi je uljana repica dominantna sirovina za proizvodnju biodizela dok se u SAD-u koristi soja. Ostala biljna ulja koja se koriste kao sirovina za proizvodnju biodizela su palminovo ulje, suncokretovo ulje i ulje jatrope.
Odlaganje otpada postaje sve veći problem, te se rešenje problema može naći u upotrebi otpada kao sirovine za dobijanje biogoriva. U razvijenim zemljama biodizel se dobija i od poljoprivrednog, industrijskog, komunalnog i raznog drugog otpada. Rabljena ulja i životinjske masti se takođe mogu koristiti za proizvodnju biodizela, nakon adekvatnog procesa prečišćavanja.
Biodizel se može upotrebljavati kao gorivo za motore sa unutrašnjim sagorevanjem u čistom obliku, ali obično se koristi kao aditiv naftnom dizelu radi smanjenja emisije čvrstih čestica, ugljen-monoksida, aromatičnih ugljovodonika i drugih zagađivača vazduha koji nastaju sagorevanjem konvencionalnog dizela u motoru. Smeše od maksimalno 20% biodizela (pomešanog sa konvencionalnim fosilnim dizelom) mogu se upotrebiti u skoro svim konvencionalnim dizel motorima, i one ne zahtevaju modifikaciju motora. Smeše sa većim sadržajem biodizela, ili čak čisti biodizel (Evropski standard EN 14214) mogu se upotrebiti u velikom broju motora napravljenim počev od 1994. godine bez većih, ili gotovo nikakvih modifikacija. U Evropi se smeše dizela koje sadrže do 5% biodizela mogu prodavati bez posebnih naznaka. Utvrđeno je da se upotrebom čistog biodizela smanjuje rizik od kancera za 94%, a smeše sa 20% biodizela za 27%.
Biogoriva su od posebnog značaja zbog mogućnosti zamene sirove nafte iz uvoza biogorivom proizvedenim iz domaće sirovine. Na taj način se može formirati bezbedna i stabilna cena energije, što je od izuzetne važnosti za privredni rast. Mnoge vlade podržavaju proizvodnju biogoriva putem poreskih olakšica i podsticajnih programa ulaganja. Širom sveta, u više od 30 zemalja, su već definisani ciljevi i zakonske regulative koje se odnose na minimum sadžaja biogoriva u vozilima.
Osim novih proizvodnih procesa, u svetu se ispituju i alternativne sirovine. Primer je novi proces proizvodnje biodizela iz algi koje su bogate uljima. Pilot projekat pokrenut je 2002. godine sa godišnjom proizvodnjom od 150 tona biomase algi, i foto-aktivnim neto obimom od 700.000 litara.
Bioetanol se može proizvesti iz raznih poljoprivrednih sirovina. U Evropi se koriste žitarice i šećerna repa, u Brazilu je glavna sirovina šećerna trska, dok je u SAD kukuruz. Kao i alkohol, bioetanol se proizvodi alkoholnom fermentacijom šećera pomoću kvasca, nakon čega sledi proces prečišćavanja. Ukoliko je žitarica sirovina, skrob se enzimskim putem konvertuje u šećer. U toku ovog procesa stvara se nusproizvod koji se može upotrebiti kao stočna hrana obogaćena proteinima, sa sadržajem proteina od 30%. Bioetanol se koristi u smeši sa benzinom, u različitim koncentracijama. U Brazilu se čak koristi u nerazređenom stanju (E100). U Nemačkoj, Evropski standard DIN EN 228, omogućava upotrebu mešavine goriva sa sadržajem bioetanola do 5% (E5). U motorima vozila koja su prilagođena i fleksibilna za različita goriva (flexible fuel vehicles – FFV) mogu se koristiti goriva koja sadrže i do 85% bioetanola (E85). Druga mogućnost je upotreba bioetanola za proizvodnju etil- terc-butiletra (ETBE) koji sadrži 74% bioetanola. ETBE se može koristiti kao zamena za metil-terc-butiletar (MTBE), koji se dobija isključivo iz neobnovljivih izvora, i kao aditiv za smanjenje udara (lupanja) u motoru.
Od 2004. godine ubrzana je i proizvodnja bioetanola kao goriva. U toku 2007. godine u svetu je proizvedeno oko 40 miliona m³ bioetanola. Brazil je vodeći svetski proizvođač bioetanola iz šećerne trske.
Troškovi proizvodnje biogoriva i zahtev za konkurentnošću utiču na cene poljoprivrednih sirovina. Osim povećanja efikasnosti u konverziji sirovina u goriva, uvođenje novih sirovina će takođe generalno podstaći korišćenje biogoriva. Prva generacija biogoriva se zasniva isključivo na biljkama koje sadrže šećer, skrob i ulja. Sirovine koje se koriste u proizvodnji biogoriva se koriste za proizvodnju hrane čime se povećavaju cene sirovina a sa njima i troškovi proizvodnje. Stoga je u saradnji sa istraživačima napravljena druga generacija biogoriva. Razvoj druge generacije biogoriva još uvek je u svojim ranim fazama.