三是生物转换技术。是指生物质能通过微生物发酵方法转换为液体或气体燃料的技术。目前，沼气建设，是将人畜粪便、作物秸秆等有机物质在建造成相对密闭的沼气池中，在高温和厌氧条件下，经沼气细菌的发酵方法获取气体燃料。一般糖粉、淀粉、谷类种子都可经微生物发酵生产酒精。利用这些原料在28~30℃的恒温条件下发酵36~72小时，可以转换成含8%~12%的乙醇的发酵醪液，经蒸馏后就可得到纯度96%的酒精。用甜高粱秸秆和甜玉米秸秆制取乙醇技术也具有一定发展前景。
总之，从长远来看，生物质能这种绿色能源的开发利用，已经成为能源利用中的重要课题，在21世纪，将在能源行列中占有一席之地。
3.生物质能源技术的现状煤炭作为矿物燃料属四大化石（不可再生）能源之一，它燃烧释放了占全球1/3以上的碳，是造成全球气候变暖的因素之一。在中国75%的电力源自煤炭，煤变油更会加快煤炭的枯竭速度。而生物质能源是一种再生能源，可以再造可持续发展。
自20世纪末，欧美发达国家将发展生物质产业作为一项重大的国家战备推进，纷纷投入巨额资金进行生物质能源的研发。美国计划到2020年由生物燃油取代全国燃料消费量的10%，生物质产品取代石化原料产品的25%；欧盟委员会提出到2020年运输燃料的20%将用燃料乙醇等生物燃料代替；瑞典到2020年全部能源消耗的30%原自生物质能源；目前，一些国家生物质能源消费已占其总能源需求中相当高的比例，如瑞典为16.5%，芬兰为20.4%，巴西为23.4%。
那么，中国为何发展生物质能源呢？因为在中国，一是石油进口依存度达43%；二是SO和CO的排放量分别居全球第1和第2位；三是“三农”问题亟待解决。所以，发展生物质能源产业是解决中国石油短缺、环境污染和“三农”问题的战略举措，具有“一石三鸟”的功效。
从资源方面看：一是我国发展生物质能源产业既不与农业争粮，又不争地；二是我国人多地少，发展生物质能源产业要以粮食类植物为主要原料，粮食为原料仅起到粮食生产调节器的作用。
从人类的长远利益出发，利用秸秆类木质纤维素不影响正常粮食和饲料生产，并有充足的资源保障。
我国生物质能源产业现状。生物质能源技术研究主要集中在固体生物质燃料（生物质成型燃料、生物质直接发电供热）、气体生物质燃料（沼气、生物车用甲烷、生物制氢）液体生物质燃料（燃料乙醇、生物柴油、Btl）以及替代石油基产品生物基乙烯乙醇衍生物等。
已经市场化的产品主要是生物质发电、供热、沼气和车用甲烷、燃料乙醇（美国2004年产量为1016万t，进口42万t）及乙醇下游产品、生物柴油（2004年欧洲产量为224万t）及相关化工产品等。
（1）固体生物质燃料
生物质可通过机械手段压缩为成型燃料，从而提高能量密度。成型燃料的能量利用率显著提高，其效能可达40%。由于燃烧完全，烟气中基本上不含如未燃烧的CH，CO等有害气体。实践证明，生物质成型燃料技术成熟，市场广泛，可以取代煤炭、石油和天然气，用于家庭炊事、取暖、集中供热、工业锅炉等。据悉，瑞典在1990年集中供热的90%使用原油，2005年生物质颗粒燃料人均占有量已达到130kg。
我国近年来开发了常温生物质成形技术，目前正在北京怀柔的一个村庄进行玉米秸秆制颗粒燃料与供热示范。预计将在2010年成型燃料达到500万t/a，可代替标煤250万t/a；2020年成型燃将达到5000万t/a，可代替2500万t标煤。
（2）气体生物质燃料——沼气
以有机废弃物为原料经以相对密闭的沼气池中，通过高温和厌氧条件下，经微生物发酵产生燃料——沼气，用于炊事等，其副产品经脱水后制成固体和液体肥料。
目前，我国大约有1600万座户用沼气池，年产沼气7200万m3；300座中型厌氧消化装置处理畜禽养殖厂粪便，并产生沼气；1300座大型厌氧消化装置处理工业废水，并产生沼气；沼气不仅用于炊事、取暖、照明，车用甲烷还可用于发电，显著提高了能效。到2020年，我国将形成1000MW发电能力，替代210万t标煤/a；年生产37亿m3车用甲烷气，替代570万t原油。
（3）液体生物质燃料——生物柴油
以植物油、垃圾油为原料，经化学反应器的作用产生甲醇和甘油，再提炼成生物柴油。我国的生物柴油制取是采用常规酸、碱催化技术，产品多作为脂肪酸甲酯出售。目前，正在用新的生产技术（如：高压醇解技术、酶催化技术等），建设年产3000t高压醇解生产“生物柴油”的示范装置。非食用油是生产生物柴油的理想原料，预计到2020年，生物柴油生产能力将达到300万t/a，每年可替代原油428万t。
4.生物质能源化利用及硫循环生物质能源化利用可以在一定程度上减少由于燃煤而带来的硫污染问题，同时还有效地处理了农村秸秆废弃物，能够取得能源利用和环境保护的双重效果。
硫在自然界中的循环，是影响全球生态平衡及气候变化的重要因素之一。一方面，它为生物体的生长提供合成氨基酸和蛋白质所必需的硫元素；另一方面，燃烧所释放出的硫又导致了自然环境的变化。自然界中有50%~60%的硫是来自化石燃料的燃烧，其中煤炭燃烧所释放出的硫又占据了2/3以上，达到1857万t/a（1999年资料）。有效控制煤炭燃烧所造成的硫排放，是减少大气硫污染的重要措施。生物质秸秆作为硫含量低、贮量大、可再生燃料资源，是人类生活用能的主要来源之一，用生物质燃料代替部分煤炭进行工业化应用，在很大程度上减少了人为活动对环境造成的污染，尤其是在化石能源日趋短缺的今天，使用可再生的生物质能源逐步替代化石能源是社会发展和人类生存的必然。
（1）自然界中的硫循环
自然界的硫循环，可归结为陆地循环和海洋循环两种，二者之间进行着一定的物质和能量交换。由于人为因素对海洋循环的影响很小，因而陆地循环成为影响全球环境变化的主要因素。在陆地循环中，生物质资源以硫的汇集和来源的双重身份存在，化石能源仅以来源的身份存在，陆地植物在作硫来源的同时还是最大的汇集硫的载体（森林、草木、农作物）。因此植物的生理过程是影响陆地硫循环的主要因素。
（2）生物质秸秆能源化利用
生物质资源主要包括薪柴、农作物秸秆、人畜粪便、林业废弃物和各种藻类物质。
目前，我国生物质产量为7.4亿t/a，作物秸秆中元素分析。
作生物秸秆中的硫含量均不足0.15%，而煤炭中硫含量达到1.412%，是生物质秸秆硫含量的9倍多。煤炭中的氮含量也远远高于生物质秸秆中的氮含量，其燃烧后形成的NOx是引起温室效应和导致酸雨的主要气体。当生物质秸秆与煤炭提供等能量时，煤的硫排放量是生物质秸秆的7倍，氮氧化物排放量是生物质秸秆的1.15倍。
如果将生物质秸秆压缩成块状燃料的话，可以直接代替煤炭用于锅炉供热，其燃烧的SO、NOX，烟尘排放量均低于国家控制标准。秸秆中所含的硫在完全燃烧的情况下仅有0.7%转化为SO，其余都以固态灰渣的形式存在。
（3）生物质秸秆生长过程对硫的吸收
硫作为作物细胞合成及生长过程必不可少的基本元素，在自然界中，通过植物本身的吸附和吸收作用，从土壤和空气中吸取多态硫转化为有机态硫后，储在植物体内，从而起到净化空气和维持土壤酸碱平衡的作用。
总之，生物质秸秆的能源化利用对缓解我国能源短缺状况，控制大气污染具有明显的作用，同时在一定程度上解决了农村大量秸秆废弃物所带来的生态环境问题。因此，生物质能源化利用技术是我国能源与环境实行可持续发展的重要途径。
5.梦想成真的“绿色油田”“绿色油田”是人们对燃料酒精（乙醇）的赞誉之词，这是因为这种燃料来源于绿色植物。从各种生物质中获取燃料，建造人类历史上的梦幻般的“绿色油田”这一宏伟蓝图，到了21世纪已经不是梦，而是逐步实现了的事实。各种草类、木片、秸秆、粮食、甘蔗、水果以及其他许多含纤维素的原料，都可以提取酒精（C2H5OH）。酒精作为燃料，对环境的污染比汽油、柴油小得多；生产成本与汽油差不多；用20%的酒精和汽油混合，用于汽车发动机不必改装，具有独特的优点。
其实，早在二战时期，“木材酒精”作为液体燃料就供应汽车使用了。随着现代生物技术的发展，酶工程技术的不断扩展，许多国家普遍采用淀粉酶代替麦曲和液体曲。用酶法糖化液生产酒精，其发酵率高达93%，大大提高了出酒率。目前，国外发酵生产酒精的淀粉出酒率一般约为56.3%。
木薯是在热带和亚热带地区生长的耐瘠薄高产作物，淀粉含量>30%，7t鲜薯或2.8t干薯可生产1t燃料乙醇。我国木薯（鲜）产量约为1200万t/a，广西是主产区，产量为800万t/a。通过提高单产（1~2t）和利用荒地，可具备500万t乙醇/a的原料供应能力。
各生物质原料产量及乙醇产量。
甜高粱是耐盐碱和耐涝、耐瘠薄高产作物，在我国北方18省都有种植。甜高粱茎秆中含可发酵糖高达18%~22%，可以采用固体或液体法发酵生产乙醇；若利用上述18个省的2670万hm2荒地的20%，则可以生产乙醇2000万t/a。预计，2009~2012年间，以甜高粱为主要原料生产乙醇达500万t/a，可代替714万t原油。
世界各国酒精工业的生产各具特色。因为，应用哪种纤维素提取燃料酒精，依据不同国家的资源情况而定。如瑞典、挪威、芬兰等国森林面积大，造纸业发达，就采用亚硫酸盐浆废液发酵生产酒精；而像巴西、古巴等国盛产甘蔗，他们则全都用甘蔗糖作为原料制造酒精。瑞典非常重视“绿色油田”的开发使用。他们年种植1.5×104km2速生树，既人造“绿色油田”，主要种植白杨树、柳树，以这些树木为原料制造甲醇（CH3OH）、乙醇（C2H5OH）及燃油。经测算，1km2的树林每年可以生产15m3木材，这些木材可以生产的燃料相当于2万t原油。他们还种植大片“能源”森林，专供生物质能发电之用。巴西已经在全国普遍使用燃料酒精或使用由60%的酒精和33%的甲醇、7%的汽油混合液体燃料作为汽车用燃料，并已取得很大成绩。由此可见，从生物质中获取燃料，建造人工“绿色油田”是解决能源短缺的一条重要途径。
6.生物质能源的开发利用早在20世纪70~80年代，由于全球性能源危机，各国不得不努力寻找其他可替代能源，由此，对生物质能源材料利用的研究都十分重视。生物质能源的开发利用在不同国度，已成为农业可持续发展的战略方向。
德国于1993年成立了生物质原材料和生物质能源研究中心，专门研究、开发、促进和协调全国生物质能源作物的种植、新技术、新工艺的推广等。每年联邦政府拨款5500多万马克，用于生物质能源作物种植、研究和开发。在沼气发酵技术方面也取得了新的进展，2005年农户拥有800个沼气设备。2003年法国耕地面积1180万hm2，其中种植能源植物90万hm2，占7.6%，种植最多的能源植物是油菜籽，其次是淀粉类作物和糖类植物。法国《可再生能源法》的实施，是对生物质能源开发利用的进一步推动，他们通过挖掘能源植物种植潜力，使农业对全国能源作出了巨大贡献。
目前，德国开发利用的植物种类和途径是：
油料植物
包括油菜、向日葵、蓖麻、红花、籽粒、亚麻、大戟、油橄榄等，主要利用上述植物的脂肪酸，可用作燃料油、润滑油、油漆、洗涤剂和乳化剂等的原料。他们通过现培育方法，改变籽粒油的脂肪酸结构，使其分子链长可以接近并代替本国不能种植的可可油。对菜籽油做动力燃料进行了多年的专题研究，现在菜籽油作为汽车燃料得到普及。
淀粉和糖类植物
用小黑麦（小麦与黑麦杂交种）加工淀粉，淀粉在造纸、纺织、化工、建筑、轻工和医药工业中广泛应用。用淀粉类植物乙醇，可作为能源在许多领域广泛应用。每年用淀粉达48万t，其中20%来自玉米，其次是马铃薯和小麦。
木质素类植物
包括枥树、柳树、桦树、高粱、荻等。作为能源植物，其经济的利用方式是直接燃烧，如何使其成为运输方便的商品，且清洁卫生，可代替燃油和煤，便于用户使用的新型燃料，这才是科学地开发利用研究的重点。科学家采用了多种尝试，将秸秆、木屑、树皮等高压缩制成条、块状燃料，用来烧饭、取暖和发电。荻是中国种植的一种禾谷类植物，其特性介于竹子和芦苇之间，含木质素多，每hm2可产40t，可作为“生物煤”代替原煤发电。
中国于2005年2月28日第十届全国人民代表大会第十四次会议通过，出台了《可再生能源法》，并自2006年1月1日起实施。
本法规定的生物质能，是指利用自然界中的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。规定能源作物，是指经专门种植，用以提供能源原料的草本和木本植物。规定生物液体燃料，是指利用生物质资源生产的甲醇、乙醇和生物柴油等液体燃料。规定了可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。也就是规定了可再生能源开发利用的范畴。