Zastosowanie Gospodarka oparta na biopaliwach wykorzystuje biomasę pierwszej generacji (uprawy i odpady rolne), biomasę drugiej generacji (przetworzone uprawy i odpady rolne) i biomasę trzeciej generacji (zastosowanie wodorostów, alg i bakterie) oraz biomasę czwartej generacji (biokarbon, biowęgiel). Następnie stosuje się kilka metod przetwarzania (w biorafineriach), aby uzyskać jak najwięcej energii z biomasy. Techniki te obejmują:
Beztlenowe reakcje chemiczne Pirolizę Toryfikację Fermentację
Fermentacja beztlenowa jest zwykle stosowana do produkcji biogazu, fermentacja cukrów powoduje wytwarzanie etanolu, piroliza jest wykorzystywana do produkcji oleju do pirolizy (który jest zestalonym biogazem), a toryfikacja jest wykorzystywana do wytwarzania biomasy - biowęgla. Biomasa - biowęgiel i biogaz są następnie spalane w celu produkcji energii, etanol może być stosowany jako paliwo (nośnikowe), a także do innych celów, takich jak produkty do pielęgnacji skóry.