生物质能是人类实现能源可持续性的重要领域。

生物质能源工业的主要生产国，美国、巴西和欧洲联盟已经制定了发展生物质能源的计划，并已开始商业生产或建造生产设施。美国预计到2016年，生物能源将取代5%的汽油和13%的柴油用于运输。到2020年，可再生能源将占总能源消耗的20%，生物燃料将占运输燃料消耗的10%。为此，各国不仅出台了一系列的财政补贴、政策、税收优惠、用户补贴等经济激励措施，为生物质能源产业的发展提供更好的支持，而且通过规划和指示确保长期可持续性。生物质能的发展

第二代和第三代生物质能源是人类的理性选择。

目前，世界上生产燃料乙醇的主要原料是玉米、甘蔗等。生物柴油生产的主要原料是大豆和菜籽油。大面积的土地必须用来扩大农业，以便与粮食争夺土地。因此，原料的多样化是一项长期战略。非粮生物燃料（第二代和第三代生物燃料）的发展已成为世界各国关注的重要问题，也是生物燃料发展的必然方向。

第二代生物燃料颗粒是指以小麦秸秆、草和木材为主要原料，将生物纤维素从农林废弃物转化为生物燃料。纤维素乙醇技术、合成生物燃料技术、生物制氢技术和生物二甲醚技术具有许多发展方向。纤维素乙醇和合成生物燃料是第二代生物燃料。目前，第二代生物燃料的技术成本相对较高，真正商业化的项目较少。

第三代生物燃料是由微藻生产的各种生物燃料，也称为微藻燃料。微藻作物可用于生产植物油、生物柴油、生物乙醇、生物甲醇、生物丁醇、生物氢和其他生物燃料。微藻作物可以在海洋或废水中培养，不会污染淡水资源，对生态环境的危害相对较小。微藻燃料的研究和开发始于1978年，由美国能源部资助的水电作物项目开始以生物氢为目标。1982，它逐渐转向生物柴油和燃料乙醇。除美国、以色列、欧洲各国、加拿大、阿根廷、澳大利亚和新西兰外，微藻燃料的研究和开发已逐步开始。

随着科学技术的进步，能否在短时间内用第二代和第三代生物质能代替发电生物质能？因为第二代生物燃料的问题在于用来分解纤维素的酶太昂贵，所以来自不可食用纤维素的乙醇也需要首先转化成糖。第三代生物燃料的油质难以提取，而藻类生物燃料的研究还处于实验室阶段，远远没有进入商业化阶段。