ما هو الوقود الحيوي؟
وقود حيوي
الوقود الحيوي هو الطاقة المستمدة من الكائنات الحية سواء النباتية أو الحيوانية منها. وهو أحد أهم مصادر الطاقة المتجددة، على خلاف غيرها من الموارد الطبيعية مثل النفط والفحم الحجري وكافة أنواع الوقود الإحفوري والوقود النووي.
وقود حيوي ميكروبي
الوقود الحيوي الميكروبي (بالإنجليزية : Microbiofuels) هو الجيل القادم من الوقود الحيوي الذي تنتجه الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والسيانوبكتيريا والطحالب الدقيقة والفطريات وغيرها. وكان أول من عرف هذا المصطلح هو "أسين نينوف" (بالإنجليزية : Asen Nenov) في حدث TEDxBG يوم 9 يناير عام 2010.
تحلل حيوي
أول استخدام للتحلل الحيوي بالإنجليزية "قابلة للتحلل أو Biodegradable" في النصوص البيولوجية، كانت في عام 1961. وذلك عندما وصفت لعملية التحلل للمواد لأبسط المركبات، المكونة بالأساس من الهيدروجين والأكسجين والكربون عن طريق الكائنات الحية الدقيقة. الآن تستخدم كلمة قابلة للتحلل "Biodegradable" عادة مع المنتجات الصديقة للبيئة؛ والتي تلعب دوراً في الدورة الطبيعية للأرض والقادرة على تحليل المواد لإرجاعها لعناصرها الطبيعية.
نقل مستدام
. لكن الوقود الحيوي هوالتكنولوجيا الأقل شيوعا، والأقل تبشيرا، وحققت البرازيل 17٪ من احتياجاتها من وقود النقل من الوقود الحيوي في عام 2007، إلا أن منظمة التعاون والتنمية قد حذرت من أن نجاح الوقود الحيوي في البرازيل كان بسبب ظروف محلية محددة؛ دوليا، ومن المتوقع أن يكون لها تأثير ضئيل أو لا يكون على الانبعاثات المسببة للاحتباس الحراري، وبتكلفة أعلى بكثير من تدابير كفاءة استخدام الطاقة. 
في الواقع هناك سلم متحرك للنقل الأخضر اعتمادا على استدامة هذا الخيار. السيارات الخضراء هي أكثر كفاءة في استهلاك الوقود، لكن وفقط بالمقارنة مع السيارات القياسية، ولكنها ما زالت تسهم في ازدحام حركة المرور وحوادث الطرق. ان شبكات النقل العام جيدة الرعاية تعتمد على استخدام حافلات الديزل التقليدية التي تستخدم كميات أقل من الوقود لكل راكب من السيارات الخاصة، وهي أكثر أمانا بشكل عام وتستخدام كميات أقل من مساحة الطريق من السيارات الخاصة.
مشروع غايا
بدأ الكحول بالحصول على اعتراف أوسع كمصدر للوقود، وبفضل المبادرات مثل مشروع غايا، وضع برنامج الأمم المتحدة الإنمائي الإيتانول والميتانول الغائب سابقا بالقرب من أعلى "سلم الطاقة". وهو التطور الذي جعله ينتقل من القذارة وغير الفاعليّة (مثل الكتلة الحيوية) إلى النظافة والفاعليّة (مثل الغاز الحيوي، وغاز البترول المسال (LPG)، والإيتانول، والميتانول) . ويثق مشروع غايا بأن التقديم التدريجي لأجهزة حرق الإيتانول في كل من الأسواق المألوفة والسوق المؤسسية الصغيرة أو الكبيرة، يضمن قبول واسع النطاق . ومع ازدياد سوق الكحول، و نمو قبول مواقد الـCleanCook، يرى مشروع غايا إمكانية استخدام أجهزة أخرى عالية الأداء تعمل بالوقود الكحولي والتي توفر الإضاءة، والتبريد، وتكييف الهواء، والتوليد . يتعاون مشروع غايا مع شركة أمريكية صغيرة تُدعى Britelyt، التي طوّرت جيلاً جديداً من فوانيس Petromax التي تعمل بالكحول.
هندسة المنتجات الحيوية
يشير مصطلح هندسة المنتجات الحيوية أو هندسة العمليات الحيوية إلى هندسة المنتجات الحيوية من الموارد الحيوية المتجددة. ويتعلق هذا بتصميم عمليات وتقنيات الصناعة المستدامة للمنتجات الحيوية (المواد الكيميائية والطاقة) من الموارد البيولوجية المتجددة وتطويرها. وتستخدم هندسة المنتجات الحيوية العناصر الأساسية الجزيئية للموارد المتجددة لتصميم منتجات صناعية واستهلاكية صديقة للبيئة وتطويرها وتصنيعها. ويأتي تطوير الحلول المستدامة من الوقود الحيوي والطاقة المتجددة والبلاستيك الحيوي للمنتجات الورقية ومواد البناء "الخضراء" مثل المواد المركبة الحيوية وهندسة المنتجات الحيوية لتلبية متطلبات مواد النمو والطلب على الطاقة على مستوى العالم. وتعد المنتجات الحيوية التقليدية والمنتجات الحيوية الصاعدة صنفين من مجموعة واسعة تستخدم لتصنيف المنتجات الحيوية. وتشتمل أمثلة المنتجات الحيوية التقليدية على مواد البناء واللباب والورق ومنتجات الغابة. بينما تشتمل أمثلة المنتجات الحيوية الناشئة أو المنتجات الحيوية على الوقود الحيوي والطاقة الحيوية والإيثانول النشوي والإيثانول السليلوزي والمواد اللاصقة الحيوية والمواد الكيميائية الحيوية والبلاستيك القابل للتحلل الحيوي وغيرها. تؤدي هندسة المنتجات الحيوية دورًا رئيسًا في تصميم المنتجات "الخضراء" وتطويرها بما في ذلك الوقود الحيوي والطاقة الحيوية والبلاستيك القابل للتحلل الحيوي والمواد المركبة الحيوية ومواد البناء والورق والمواد الكيميائية. وتطور هندسة المنتجات الحيوية أيضًا كفاءة استهلاك الطاقة وعمليات التصنيع الصديقة للبيئة لهذه المنتجات إضافة إلى التطبيقات الفعالة للاستخدام النهائي. وتلعب هندسة المنتجات الحيوية دورًا مهمًا في الاقتصاد الحيوي المستدام للقرن الواحد والعشرين عن طريق استخدام الموارد المتجددة لتصميم وتطوير وصناعة المنتجات المستخدمة يوميًا. وتعد التوقعات المهنية لهندسة المنتجات الحيوية مشرقة جدًا إضافة إلى فرص عمل في مجموعة واسعة من الصناعات بما في ذلك اللباب والورق والطاقة البديلة والبلاستيك المتجدد وغيرها من الألياف ومنتجات الغابة ومواد البناء والصناعات القائمة على المواد الكيميائية.
وقود حيوي مستدام
أما المعايير الأمريكية للوقود المتجدد وقانون كاليفورنيا لمعايير الوقود الكربوني، تتطلب مستويات معينة من تقليل دورة حياة الغازات الدفيئة بالمقارنة مع ما ينتج من استهلاك الوقود الأحفوري. وتتطلب المعايير الأمريكية للوقود المتجدد أن يقلل ما لا يقل عن نصف الوقود الحيوي دورة حياة انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 50%. ويدعو قانون كاليفورنيا لمعايير الوقود الكربوني إلى حد أدنى يعادل 10% من تخفيض الانبعاثات لكل من إنتاج الطاقة والنقل بحلول عام 2020. تعتزم ولاية كاليفورنيا "توسيع السياسة لمعالجة قضايا الاستدامة المرتبطة بالوقود الحيوي السائل في المستقبل"
هضم لاهوائي
يتواجد في المستنقعات والرّواسب للمواد العضوية وحقول الأرز والجهاز الهضمي لبعض الحيوانات ،والتي تشير عادة إلى "نشاط لاهوائي". مثال : بعض الحشرات كالنمل الأبيض أو بعض الفقاريات كالحيوانات المجترة.
تم اكتشاف غاز المستنقعات من قبل العالم ألساندرو فولتا في عام 1776.
و المادة العضوية المتحللة تتواجد على شكل غاز حيوي (بأكثر من 90 ٪) ويستخدم الباقي لنمو وصيانة الكائنات الحية الدقيقة .
ويمكن القول أن "التحكم في كل من غاز الميثان وعملية الميكروبيولوجية الطبيعية يسمح بإنتاج غاز الميثان انطلاقا من العناصر المسببة للتلوث".
لا يزال الإنسان يبحث عن فهم للظاهرة حتى يتسنى له السيطرة عليها وبالتّالي إمكانية إسراع العملية وذلك لتلبية حاجات معينة مثل تحويل المواد العضوية في النفايات (الصلبة والسّائلة) لغاية إنتاج الغاز المستخدم كمصدر للطاقة .
الهضم اللاهوائي يستخدم بشكل واسع كمصدر للطاقة المتجددة.تتضمن العملية إنتاج الغاز الحيوي والذي يتألف من الميثان وثاني أوكسيد الكربون ومقدار ضئيل من الغازات الملوثة. الغاز الحيوي يمكن أن يستخدم مباشرة كوقود لمحركات الغاز التي تنتج الحرارة والطاقة، أو تطويره ليصبح مشابه لجودة الغاز الطبيعي.المادة المغذية التي تنتج أيضاً من هذه العملية يمكن استخدامها كسماد.
عملية الهضم الهوائى تلعب دوراً مهماً في دورة الكربون ويمكن أن يساهم في تغيير المناخ 
يمكن للكميات الهائلة للميثان المتواجدة في شكل هيدرات الميثان في التربة المتجمدة والرواسب البحرية إذا تسربت بطريقة فجئية أن تسرع الإحتباس الحراري.
معمل تكرير حيوي
معمل التكرير الحيوي هو منشأة تشبه مصفاة البترول التي تضم خطوات المعالجة المختلفة أو عمليات الوحدة، وتتصل بالمعدات لإنتاج منتجات حيوية مختلفة، بما في ذلك الوقود والطاقة والمواد الكيميائية من الكتلة الحيوية. ودائمًا ما يتم اعتبار مصافي التكرير الحيوية الصناعية الطريق الأفضل لإنشاء صناعة حيوية محلية جديدة تنتج مجموعة كاملة من المنتجات الحيوية أو المنتجات القائمة على الكائنات الحية.
طاقة غير متجددة
يعتبر النفط من أهم مصادر الطاقة وأكثرها استخداماً. وهو عبارة عن سائل أسود كثيف سريع الاشتعال
ويكون من خليط من المركبات العضوية والتي تتكون أساسا من عنصري الكربون والهيدروجين وتعرف باسم الهيدرو كربونات وتتراوح نسبتها في بعض أنواع النفط بين 50 % - 98%. ويساهم النفط اليوم بحوالي 38% من استهلاك الطاقة العالمي.
وتحتوي منطقة الشرق الأوسط على أعلى مخزون للنفط في العالم وتعتبر المملكة العربية السعودية أكبر دولة في العالم من حيث المخزون حيث يقدر مخزونها بـ (263) مليار برميل في عام 2003، أما احتياطيات العالم من النفط الخام فيقدر بـ (1148) مليار برميل.
ويعود سبب انتشار النفط كمصدر للطاقة إلى عدة أسباب منها سهولة نقله وتحويله إلى مشتقات نفطية تتفاوت في الخصائص والاستخدام وكذلك كثرة تواجده في دول لا تستهلك إلا القليل منه نظرا لمحدودية التنمية الصناعية لديها مما يسهل تصديره إلى الدول الصناعية التي تحتاج إلى كميات كبيرة منه.
وقود الطائرات
وقود الطائرات النفاثة هو نوع من وقود الطائرات المصممة للاستخدام في الطائرات التي تعمل على محركات الغاز التوربينية. وهو تقريباً بني اللون. ومن أبرز أنواع الوقود هي جت ألف وجيت ألف-1 والتي يتم إنتاجها وفق مجموعة من المواصفات الموحدة على الصعيد الدولي. وغيرها من وقود الطائرات النفاثة الوحيد الذي يشيع استخدامه في محرك المدنيين التوربيني للطيران ويسمى جت باء، ويستخدم لأدائه المتطور في الطقس البارد.
طاقة حيوية(كيمياء)
الكائنات الحية تحصل على الطاقة من المواد العضوية وغير العضوية، أي يمكن تصنيع ATP من مجموعة متنوعة من السلائف الكيميائية الحيوية. على سبيل المثال: يمكن أن تتأكسد الليتوتروفثات (جمادي التغذية) مع المعادن مثل النترات أو أشكال الكبريت، مثل الكبريت الأولي، والكبريتات، وكبريتيد الهيدروجين لإنتاج ATP. في عملية التمثيل الضوئي، الكائنات ذاتية التغذية تنتج ATP باستخدام الطاقة الضوئية، في حين الكائنات غير ذاتية التغذية يجب أن تستهلك المركبات العضوية، معظمها تتكون من الكربوهيدرات، الدهون، أو البروتينات. كمية الطاقة التي يحصل عليها الكائن الحي بالفعل أقل من  الكمية الموجودة في الطعام؛ لان هناك خسائر في الهضم، والتمثيل الغذائي، وتوليد الحرارة.
وقود حيوي مستدام
يرتكز نجاح واستدامة إنتاج وقود الإيثانول الحيوي البرازيلي عن طريق قصب السكر على استخدام أكثر الوسائل كفاءة في تقنيات زراعة قصب السكر في العالم، حيث يتم استخدام معدات متطورة وقصب سكر رخيص كمادة أولية، كما تستخدم بقايات قصب السكر لإنتاج الحرارة والطاقة. مما ينتج عنه وقود ذو سعر تنافسي ومردود طاقي عالي (طاقة الخرج/طاقة الدخل) والذي يتراوح من 8.3 كقيمة متوسطة إلى 10.2 كقيمة لأفضل إنتاج.
وقود حيوي مستدام
الجاتروفا هي من نباتات المكسيك وأميركا الوسطى أصلاً، ومن المرجح أنها نقلت إلى الهند وأفريقيا في حوالي سنة 1500 بواسطة البحارة البرتغاليين بسبب اقتناعهم بأن لها استخدامات طبية. في سنة 2008، ومع الإقرار بالحاجة إلى تنويع مصادر الطاقة والتقليل من الانبعاثات الحرارية، تم تمرير قانون في المكسيك لدفع تطوير الوقود الحيوي بما لا يهدد الأمن الغذائي، وحددت وزارة الزراعة نحو 2,600,000 هكتار من الأراضي ذات قدرة عالية على إنتاج الجاتروفا. فمثلاً شبه جزيرة يوكاتان، بالإضافة إلى كونها منطقة منتجة للذرة فإنها تحتوي على مزارع السيزال المهجورة، فإن زراعة الجاتروفا لإنتاج وقود الديزل الحيوي لن تحل محل إنتاج المواد الغذائية.
محرك احتراق داخلي
يعمل محرك الاحتراق الداخلي بالوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي، والمشتقات البترولية مثل البنزين والديزل وزيت الوقود. كما أن هناك استخدام متزايد للوقود المتجدد مثل استخدام الديزل الحيوي في محركات الاشعال بالانضغاط، ووقود الميثانول في محركات الاشعال بالشرارة.
يُستخدم الهيدروجين أحياناً كوقود، ويُمكن الحصول عليه من الوقود الحفري أو من الطاقة المتجددة.
حطب الذرة
أصبح حطب الذرة أحد المصادر المتجددة لإنتاج الإيثانول السليولوزي وهو أحد اشكال الوقود الحيوي، حيث أعلنت إحدى الشركات الأمريكية بولاية ساوث داكوتا اعتزامها بناء أول مصنع في الولايات المتحدة لإنتاج الإيثانول السيليلوزي على نطاق تجاري لاستخدامه في تشغيل السيارات. ويعتمد المصنع الجديد على أعواد وأوراق الذرة وليس حبوب الذرة، كما جرت العادة، لاستخراج الإيثانول.
وقود حيوي مستدام
وقد وضعت شركة طيران نيوزيلندا العديد من المعايير لاستخدام وقود الجاتروفا، منها أن الأراضي التي زرعت فيها الجاتروفا لم تكن غابات عذراء ولا مراعي في السنوات العشرين السابقة، إضافة إلى أن التربة والمناخ التي تزرع فيها غير مناسبة لغالبية المحاصيل الغذائية، وأن تكون مزارعها بعلية حصرًا. وقد وضعت الشركة أيضًا معايير للاستدامة العامة، موضحةً أن الوقود الحيوي يجب ألا ينافس الموارد الغذائية، ويجب أن تكون جيدة ومناسبة لوقود الطائرات النفاثة التقليدية وأقل كلفة من الوقود الحالي.
خلايا التحليل الكهربائي الميكروبية
البكتيريا تحتاج للطاقة من أجل البقاء، كما هو الحال عند البشر يحتاجون للغذاء للبقاء على قيد الحياة.البكتيريا تحصل على الطاقة في عملية ذو خطوتين.الخطوة الأولى (الأكسدة) تتطلب إزالة الالكترونات من بعض مصادر المواد العضوية، الخطوة الثانية (الاختزال) إعطاء الالكترونات إلى شيء من شانها قبول هذه الالكترونات ، و المسؤول عن ذلك ما يعرف بخلايا الوقود الميكروبية . التنفس الجرثومي واحد من أهم تفاعلات الأكسدة و الاختزال التي يعقبها حركة الالكترونات .كلما كان لديك الكترونات متحركة.يوجد احتمال لتسخير القوة الدافعة الكهربائية لأداء عمل مفيد.تتكون خلايا الوقود الميكروبية من أنود و الكاثود مفصولة بغشاء محدد موجب الشحنة.الميكروبات عند الأنود تعمل على أكسدة الوقود العضوي مولدة بروتونات تمر عبر الغشاء إلى الكاثود ،و الالكترونات التي تمر عبر الأنود إلى الدائرة الخارجية لتوليد التيار . فالخدعة هنا جمع الالكترونات الصادرة عن البكتيريا كنتيجة للتنفس.الوسيط .
هذا يؤدي إلى نوعين من خلايا الوقود الميكروبية : الوسيط و الوسيط الأقل .
وقود حيوي مستدام
وقد أصدرت المائدة المستديرة عن الوقود الحيوي المستدام في 13 أغسطس 2008، "النسخة الصفر" وهي عبارة عن معايير مقترحة للوقود الحيوي المستدام. وتتضمن إثنا عشر مبدأ، ولكل مبدأ عدة معايير للتطوير. وهذه المبادئ هي:
الطاقة المتجددة في المملكة المتحدة
وفي المملكة المتحدة فإن فريضة الوقود المتجدد في النقل (RTFO) (أعلنت عام 2005) اشترطت أن يكون 5 في المائة بحلول عام 2010 من جميع وقود مركبات الطرق قابلة للتجديد. وفي عام 2008 ذكر تقرير نقدي من الجمعية الملكية أن خطر الوقود الحيوي فشل في تحقيق تخفيضات كبيرة في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من النقل، بل ويمكن أن يكون ضارا بيئيا ما لم تضع الحكومة السياسات الصحيحة.
خلية وقود
هي خلايا وقود الهيدروجين وهي التي تنتج الكهرباء بتفاعل كهربائي كيميائي باستخدام الهيدروجين والأوكسجين. فكرتها هي عكس فكرة تحليل الماء. عند تحليل الماء بالكهرباء ينفصل الهيدروجين عن الأكسجين بواسطة قطبي الكهرباء، وأما خلية الوقود فهي تجعل الهيدروجين يتفاعل مع الأكسجين فينتج تيار كهربائي.
وقود حيوي مستدام
يمكن أن تلعب المواقف العامة والإجراءات التي تتخذها الجهات المعنية دورًا حاسمًا في الاستفادة من إمكانات الوقود الحيوي. وستؤدي النقاشات والحوارات القائمة على أساس علمي وفهم وجهات النظر العامة وأصحاب المصلحة إلى أدوار هامة. ولذلك قامت مبادرة مائدة الوقود الحيوي المستديرة، وهي مبادرة دولية تهدف إلى الجمع بين المزارعين والشركات والحكومات والمنظمات غير الحكومية والعلماء الذين يرغبون في استدامة إنتاج الوقود الحيوي وعمليات التوزيع. ففي خلال عام 2008، وضعت المائدة المستديرة سلسلة من المبادئ والمعايير لإنتاج الوقود الحيوي المستدام من خلال الاجتماعات والمؤتمرات، والمناقشات عبر الإنترنت.
وقود حيوي مستدام
في آذار / مارس 2011، أظهرت أبحاث جامعة ييل إمكانية كبيرة لاستخدام الوقود الحيوي المستدام المشتق من الطحالب والجاتروفا كوقود للطائرات. ووفقًا للبحوث، يمكن أن يأتي زراعة الجاتروفا بمنافع عدة في أمريكا اللاتينية من تخفيض الغازات الدفيئة عند مقارنتها باستخدام الوقود النفطي بالطائرات. وتم تقييم الظروف الزراعية الفعلية في أمريكا اللاتينية باستخدام معايير الاستدامة التي وضعتها اللجان المعنية بالوقود الحيوي المستدام. وخلافًا للبحوث السابقة، التي استخدمت المدخلات النظرية، أجرى فريق ييل العديد من المقابلات مع مزارعين الجاتروفا واستخدموا "القياسات الميدانية لتطوير أول تحليل شامل مستديم للمشاريع الفعلية".
دورة برايتون
ويتم إمداد الدورة بالحرارة عن طريق احتراق وقود. وفي المحرك النفاث يكون الوقود هو الكيروسين ، وهو سائل ينتج خلال تكرير النفط أثناء إنتاج البنزين والديزل.
وقود الطائرات
الطيران الأخضر الدولي حلق في أول طائرة نفاثة في العالم ب 100 ٪ وقود حيوي. في رحلة من ولاية نيفادا في لاس فيغاس—مطار ستيد, كانت في محرك ل-29 وحيد, يقودها كارول سوجارز ودوغلاس رودانتي.زادت أسعار النفط نحو خمسة أضعاف من 2003-2008، يثير مخاوف من أن إنتاج النفط العالمي أصبحت غير قادرة على مواكبة الطلب. الاعتماد القريب من الكلي على النفط لوقود الطائرات يضيف عاملا جديدا على ضرورة البحث عن بدائل : خمس وعشرون شركة طيران أفلست أو توقفت عن العمل في الأشهر الستة الأولى من عام 2008 وغيرها الكثر يمكن أن تغلق مع ارتفاع أسعار الوقود، وحذر اتحاد النقل الجوي الدولي من ذلك.
الطاقة الغذائية
الطاقة الغذائية هي الطاقة الكيميائية التي تستمدها الحيوانات والبشر، من الطعام خلال عملية التنفس الخلوي. يتم التنفس الخلوي عن طريق ردة فعل كيميائية لجزيئات الطعام مع الاكسجين الجزيئي التنفس الهوائي أوعملية إعادة تنظيم جزيئات الطعام دون إضافة الهواء.
يحتاج البشر والحيوانات إلى حد أدنى لتناول الطاقة الغذائية للحفاظ على عملية التمثيل الغذائي و ايصاله إلى العضلات حيث يتألف الطعام من كربوهيدرات وبروتين وماء وفيتامينات ومعادن . تمثل الكربوهيدرات والدهون والبروتين والماء تقريبا وزن الغذاء بالإضافة إلى ان الفيتامينات والمعادن تشكل نسبة ضئيلة من الوزن. تشكل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات تسعين بالمئة من وزن الغذاء الجاف. وتستمد الكائنات الحية الطاقة الغذائية من الكربوهيدرات والدهون والبروتينات وكذلك تستمده من الأحماض العضوية والبوليولات والإيثانول الموجود في النظام الغذائي. بعض مكونات الدايت التي تحتوي على كمية قليلة من الطاقة الغذائية او أو خالية منها مثل الماء والمعادن والفيتامينات والكوليسترول الألياف قد تكون ضرورة صحية لعدة اسباب. فالماء والمعادن والفيتامينات والكولسترول لا يمكن ان تتجزأفالجسم يستخدمها بشكل يمكن امتصاصه و لا يمكن الكولسترول استخدامها كطاقة. لا يمكن هضم الألياف تماما من قبل الانسان والحيوان ومع ذلك يمكن للحيوانات المجترة استخراج الطاقة الغذائية من خلال السيليلوز عن طريق التنفس بسبب البكتيريا المتواجدة في الكرش. 
وباستخدام النظام الدولي للوحدات، يقوم الباحثون بقياس الطاقة في جول أو بمضاعفتها وغالبا ما يستخدمون الكيلو جول للكميات المتعلقة بالأغذية. لا تزال تستخدم وحدة النظام المتري القديم للطاقة على نطاق واسع في السياقات المتعلقة بالسعرات الحرارية للغذاء و بشكل أوضح السعرات الحرارية الغذائية , السعرات الحرارية الكبيرة او الكيلو كالوري والذي يعادل 4.184 كيلو جول. بدلا من السعرات الحرارية الصغيرة والتي تدعى بكال وتعادل 1\1000 في الغذاء و غالبا تستخدم في الكيمياء والفيزياء. وفي الاتحاد الأوروبي يظهر على البطاقة الغذائية كلا من الكيلو كالوري والكيلو جول. في العديد من المدن يقومون بعرض جزء واحد من الوحدات فمثلا الولايات المتحدة وكندا يسمونها بالسعرات الحرارية . 
فالدهون والايثانول لهم النصيب الأكبر في الطاقة الغذائية على التوالي و لكل جرام 37 و 29 كيلوجرام و 8.8 و 6.9 كيلوجرام. تحتوي البروتينات والكربوهيدرات على حوالي 17 كيلوجرام (4 كيلوجرام).حيث أن هناك بعض الأطعمة التي تختلف كثافتها بشكل رئيسي عن غيرها مثل الدهون والكحول والكاربو هيدرات والبروتين الا ان الكربون والهايدروجين وذرات الاكسجين تختلف عن ما سبق في الكثافة . وتتكون عناصر الاغذية من CcHhOoNn فان حرارة الاحتراق الكامنة وراء الطاقة الغذائية هي 100 كيلوجرام أي (c + 0.3 h – 0.5 o)( (12 c + h + 16 o +14 n وبالتقريب الجيد(±3%) والكربوهيدرات التي لا يمكن امتصاصها مثل الألياف واللاكتوز فالأشخاص الذين يعانون من اللاكتوز يتناولون كمية قليلة منها. وتساهم البوليولات (بما في ذلك كحول السكر) والأحماض العضوية بشكل متوالي على 10 كيلوجرام (2.4كيلوجرام) و 13 كيلوجرام اي (3.1 كيلوجرام). تحدد كمية الماء والدهون الألياف كثافة الطاقة الغذائية. نظريا, يمكن للمرء ان يقيس الطاقة الغذائية بطرق مختلفة باستخدام الطاقة المحترقة الحرة لجيبس او استخدام كمية اتب الناتجة عن استقلاب الطعام. ومع ذلك , فان الاتفاقية تنص على استخدام الحرارة الناتجة عن الاكسدة المسؤولة عن إنتاج الماء. تستند الطاقة الغذائية التقليدية على درجة حرارة الاحتراق في قنبلة السعرات و التصحيحات التي تأخذ بعين الاعتبارككفاءة الهضم والامتصاص و إنتاج البول. وفي أواخر قرن 19 عمل الكيميائي الأمريكي هذه التصحيحات التي تعتمد على عمل اتواتر , و أصبح من الشائع حساب محتوى طاقة الأغذية باستخدام 4 كالوري للكربوهيدرات و9كالوري للبروتينات . وقد تم تطوير النظام في وقت لاحق والذي استمد نظامه باقتراح عوامل تحويل السعرات الحرارية المحددة لمختلف الأغذية.
طاقة
الطاقة غير المتجددة نحصل عليها من باطن الأرض كسائب كما في النفط وكغاز كما في الغاز الطبيعي أو كمادة صلبة كما في الفحم الحجري وهي غير متجددة لأنه لايمكن صنعها ثانية أو استعواضها مجددا في زمن قصير وتلك المصادر هي أصلا تكونت من الطاقة الشمسية واختزنت في النفط والفحم والغاز وترجع جميع مصادر الطاقة المتجددة أيضا إلى الطاقة الشمسية (ماعدا الطاقة النووية) مصادر الطاقة المتجددة نجدها في طاقة الكتلة الحيوية التي تُستمد من مادة عضوية كإحراق النباتات وعظام الحيوانات وروث البهائم والمخلفات الزراعية فعندما نستخدم الخشب أو أغصان الأشجار أو روث البهائم في اشتعال الدفايات أو الأفران فهذا معناه أننا نستعمل وقود الكتلة الحيوية وفي الولايات المتحدة تستغل طاقة الكتلة الحيوية في توليد نحو 3% من مجمل الطاقة لديها لتوليد 10 آلاف ميجا وات من القدرة الكهربائية
محطة وقود
محطة الوقود محطة تزود المركبات بالوقود ومواد التشحيم عادة من المنتجات النفطية المختلفة أو البدائل الحيوية. أنواع الوقود الأكثر شيوعا التي تباع اليوم هي وقود البنزين، وقود الديزل والطاقة الكهربائية. ومن المعروف أيضا أن محطات الوقود التي تبيع الطاقة الكهربائية فقط تسمى محطات الشحن.
وقود حيوي مستدام
استخدمت خطوط كونتيننتال الجوية عام 2009، وقود حيوي لطيرانها التجاري في أمريكا الشمالية. وقد أستخدمت في أولى رحلاتها طائرتين من نوع بوينغ 737-800، كان مزيج الوقود الحيوي المستخدم مشتق من الطحالب والجاتروفا.
وقود الطائرات
صناعة الطيران هي المسؤولة عن اثنين في المئة من انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري العالمي. قدر بوينغ بأن الوقود الحيوي يمكن أن تقلل من انبعاثات الغاز المرتبطة بالطيران بنسبة 60 إلى 80 في المئة. الحل سيكون مزج وقود الطحالب مع وقود الطائرات الموجود:
تغويز
إن وقود الكتلة الحيوية عبارة عن خليط من مركبات الكربون والهيدروجين والأكسجين التي تمر بتفاعلات مصحوبة بانطلاق أو امتصاص حرارة خلال الاحتراق الجزئي في الهواء فيتفاعل الهواء القادم مع الكربون الساخن وتنطلق حرارة لتكون ثاني أكسيد الكربون (معادلة 1) والذي يختزل فوراً إلى أول أكسيد الكربون مع امتصاص حرارة معادلة (2) وبخار الماء بعدة تفاعلات مع الكربون وأول أكسيد الكربون معادلات (5،6،7) منتجاً الهيدروجين وينتج خليط غازي من أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين ويعمل النتروجين كمخفف خامل ويسمى هذا الخليط بغاز المولدات وقيمته الحرارية تكون منخفضة تتراوح بين 4 -8 ميغا جول لكل متر مكعب وذلك لارتفاع تركيز غاز النتروجين.
أمن الطاقة والتكنولوجيا المتجددة
لا يستطيع أحد أن ينكر الفوائد البيئية للتكنولوجيا الحديثة التي تستخدم الطاقة المتجددة, إلا أن أثارها وما يمكن أن تسهم به في مجال أمن الطاقة ليس بنفس الشهرة.
فالتكنولوجيا المتجددة يمكنها أن تعزز أمن الطاقة في مجالات توليد الكهرباء وإمدادات الحرارة والنقل.
إن الحصول على الطاقة الرخيصة أصبح من ضروريات عمل الاقتصادات الحديثة. ومع ذلك ،فإن التوزيع الغير عادل لمخزون الطاقة الحفرية بين الدول وكذلك الحاجة الملحة للحصول على مصادر الطاقة بشكل أكبر قد أدى إلى كثير من نقاط الضعف والسلبيات. ومن المخاطر التي تهددأمن الطاقة العالمي عدم الاستقرار السياسي في الدول المنتجة للطاقة، والتلاعب في إمدادات الطاقة، وكذلك المنافسة على مصادر الطاقة، والهجمات على البنية التحتية الخاصة بمنشآت إمداد الطاقة، فضلا عن الحوادث والكوارث الطبيعية.
في تقرير خاص بالوكالة الدولية للطاقة والمقدم حول توقعات الطاقة العالمية 2006 ذكر ان ارتفاع الطلب على البترول 
إذا ترك بدون مراقبة سوف يؤدي إلى توقف إمداد البترول إلى الدول المستهلكة كما أنه سيتسبب في ارتفاع مأساوي في الأسعار. ويمثل الوقود الحيوي المتجدد المستخدم في وسائل المواصلات والنقل, مصدرا رئيسيا مختلفا تماما عن المنتجات النفطية التقليدية. ويعتبر الوقود الحيوي من الحبوب والشمندر في المناطق المعتدلة بديلا هاما وضروريا، إلا أنه غالي الثمن نسبيا، كما أن نسبة كفاءة استخدامه وكذلك تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون متغيرة وغير ثابتة. إلا أن الوقود الحيوي من قصب السكر وغيرها من المحاصيل الاستوائية مثمر للغاية وأكثر قدرة على المنافسة ومفيد بصورة أكثر فعالية. ولكن على الجيل الأول للوقود الحيوي في نهاية المطاف التنافس مع الإنتاج الغذائي على لأراضي والمياه والموارد الأخرى. ولهذا فإن المطلوب الآن مزيد من الجهد لتطوير وتسويق تكنولوجيات الوقود الحيوي الجيل الثاني، مثل المصافي البيولوجية واللينجو السليلوزية ligno-cellulosics حتى نتمكن من إنتاج الوقود الحيوي وغيرها من المنتجات من المواد النباتية الغير الصالحة للأكل بصورة أكثر مرونة.
وقود أحفوري
الوقود الأحفوري هو وقود يتم استعماله لإنتاج الطاقة الأحفورية. ويستخرج الوقود الأحفوري من المواد الأحفورية كالفحم الحجري ،الفحم النفطي الأسود، الغاز الطبيعي، ومن النفط.
تحويل النفايات إلى طاقة
افتتحت مُؤسسة طاقة الوقود الحيوي بدنفر مصنعي وقود حيوي في نهر وود، NE، وفيرمونت، MN، في يوليو عام 2008. تستخدم هذه المصانع التقطير لإنتاج الإيثانول المستخدم في السيارات وفي محركات أخرى. ينقل حاليا أن كلا المصنعين يعملان بقدرة تفوق 90 بالمئة. شركة «فولكروم بيوإنرجي» الأميركية المُتحدة، والتي تقع في (بلاسنتون) في ولاية كاليفورنيا، تعمل حاليًا على انشاء مصنعٍ لانتاج الطاقة من النفايات بالقرب من مدينة (رينو) في ولاية نيفادا. من المُزمع أن يُفتتح المصنع مطلع العام 2010م، تحت اسم مصنع (سييرا) لانتاج الوقود الحيوي. تتوقع شركة «فولكروم بيوإنرجي» الأميركية المُتحدة، أن المصنع سينتج ما يقرب من 10.5 مليون جالون في العام (أي ما يُعادل 40 مليون ليتر) من غاز الإيثانول، من 90.000 طنٍ من النفايات الصلبة المحلية.
وقود حيوي
ومن الواضح أيضا أن قطع الأشجار في الغابات التي نمت منذ مئات أو آلاف السنين، لاستخدامها كوقود حيوي، دون أن يتم استبدالها لن يساهم في الأثر المحايد للكربون. ولكن يعتقد الكثيرون أن السبيل إلى الحد من زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي هو استخدام الوقود الحيوي لاستبدال مصادر الطاقة غير المتجددة.
الطاقة و المواطنة
وهي الطاقة التي تستمد من المواد العضوية كإحراق النباتات وعظام ومخلفات الحيوانات والنفايات والمخلفات الزراعية. والنباتات المستخدمة في إنتاج طاقة الكتلة الحيوية يمكن أن تكون أشجاراً سريعة النمو، أو حبوباً، أو زيوتاً نباتية، أو مخلفات زراعية، وهناك أساليب مختلفة لمعالجة أنواع الوقود الحيوي، منها:
تحول أحيائي
التحول الأحيائي أو التحول الحيوي ، هو تحويل المواد العضوية، مثل البقايا النباتية أو الحيوانية، إلى منتجات قابلة للاستخدام أو مصادر للطاقة عن طريق العمليات أو العوامل البيولوجية، مثل بعض الكائنات الدقيقة والانزيمات. وبعبارة أخرى هي تغيير شكل الطاقة أو التكوين الكيماوي على مستوى الجزيء بالاعتماد على وسيط حيوي. ومن الأمثلة على ذلك التمثيل الضوئي والتنفس الخلوي والتخمر.
محرك احتراق داخلي
تتكون معظم أنواع الوقود الشائعة من الهيدروكربونات وتُشتق من الوقود الحفري (البترول). يشمل الوقود الحفري كل من الديزل والبنزين والغاز النفطي المسال، واستخدام نادر لغاز البروبان. تستطيع معظم محركات الاحتراق الداخلي المصممة لاستخدام البنزين، أن تعمل بواسطة الغاز الطبيعي أو الغازات النفطية المسالة بدون أي تعديلات أساسية، باستثناء المكونات الموصلة للوقود. تستطيع محركات الديزل الكبيرة أن تعمل باستخدام خليط من الهواء والغازات وحقن وقود الديزل للاشعال. يُمكن استخدام الوقود الحيوي السائل والغازي أيضاً، مثل الايثانول والديزل الحيوي (الديزل الحيوي هو نوع من وقود الديزل يُنتج من المحاصيل الزراعية التي تحتوي على دهون ثلاثية مثل زيت فول الصويا). تستطيع المحركات إن أُجري عليها بعض التعديلات أن تستخدم غاز الهيدروجين والغازات الناتجة عن حرق الفحم والخشب، بالاضافة إلى غاز المولدات المصنوع من أنواع مناسبة من الوقود الحيوي. أًجريت تجارب باستخدام مسحوق وقود صلب مثل دورة حقن الماغنيسيوم.
وقود السيارات
وقود الطائرات هو من الوقود الأقل كثافة بين أنواع الوقود المختلفة وهو نوع معدل من أنواع البنزين.
ينتج البنزين في مصافي الزيت. وهذه الأيام يتم فصله بسهولة من الزيت الخام عن طريق التقطير، ويسمي بنزين طبيعي، ولكنه لا يكون له المواصفات المطلوبة (بالتحديد رقم الأوكتان، شاهد بالأسفل) بالنسبة للمحركات الجديدة، ولكن يمكن أن يكون جزء من المخلوط الذي يستخدم لها.
طاقة حيوية(كيمياء)
بشكل عام يتم دمج المواد العضوية التي يستهلكها كائن حي مع الأكسجين من أجل إطلاق الطاقة، على الرغم من أن بعضها يمكن أن يتأكسد أيضًا من خلال لكائنات حية مختلفة. إن الروابط التي تربط جزيئات المغذيات معاً وعلى الأخص الروابط التي تربط جزيئات الأكسجين الحر هي ضعيفة نسبياً مقارنة بالروابط الكيميائية التي تربط ثاني أكسيد الكربون والماء معاً. استخدام هذه المواد هو شكل من أشكال الاحتراق البطيء لأن المواد الغذائية تتفاعل مع الأكسجين (المواد تتأكسد ببطء مما يعني أن الكائنات لا تنتج النار في الواقع). تقوم الأكسدة بنشر الطاقة؛ لأن الروابط القوية (الروابط داخل المياه وثاني أكسيد الكربون) تكون قد تشكلت. قد تتطور هذه الطاقة الصافية كحرارة، والتي يمكن أن يستخدمها الكائن في أغراض أخرى، مثل كسر الروابط الأخرى للقيام بالعمليات الكيمياء اللازمة للبقاء.الطاقة الحرة (ΔG) اكتسبت أو فقدت في رد فعل يمكن أن تحسب على النحو التالي: ΔG = ΔH - TΔS حيث   ΔG = طاقة جبس الحرة، ΔH = المحتوى الحراري، T = درجة الحرارة (في كلفن ) و ΔS = العشوائية.
طاقة حيوية
تعد الطاقة الحيوية في أضيق معانيها مرادفة للوقود الحيوي، وهو الوقود المشتق من المصادر الحيوية. وبمعناها الأشمل فهي تتضمن الكتلة الحيوية، وهي المواد الحيوية التي تستخدم كوقود حيوي، كما تتضمن أيضًا المجالات الاجتماعية والاقتصادية والعلمية والتقنية المرتبطة باستخدام المصادر الحيوية كمصادر للطاقة. ويعد هذا خطأ شائعًا؛ حيث إن الطاقة الحيوية هي الطاقة المستخرجة من الكتلة الحيوية، فالكتلة الحيوية هي الوقود والطاقة الحيوية هي تلك الطاقة التي يحتوي عليها الوقود.
وقود حيوي
الكربون الناتج عن الوقود الحيوي لا يتمثل فقط بنواتج الاحتراق وإنما يضاف إليه ما هو صادر عن النبات خلال دورة نموه. لكن الجانب الايجابي من الموضوع هو أن النبات يستهلك ثاني أوكسيد الكربون في عمليات التركيب الضوئي (التمثيل الضوئي) ومن هنا أتى ما يسمى بتعديل الكربون أو "محايدة الكربون".
وقود حيوي مستدام
يفتح الوقود الحيوي آفاقًا جديدة في زيادة المنافسة ضمن أسواق النفط والاعتدال في أسعار النفط، إضافة إلى تأمين إمدادات صحية من مصادر الطاقة البديلة، والتي ستساعد في مكافحة ارتفاع أسعار البنزين وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وخاصة في قطاع النقل، واستخدام وقود أكثر كفاءة في وسائل النقل والذي يعتبر جزء لا يتجزأ من إستراتيجية النقل المستدام.
أنظمة الوقود الحيوي
وتعتمد العملية التي تم وضعها لتحويل الطاقة على ثلاثة عناصر هي: الطاقة الشمسية ، عملية البناء الضوئي ، و المجال الكهرومغناطيسي. ويقال أن الوقود الجديد الخاص بهذه الشركة يحد من غاز ثاني أكسيد الكربون كما أنه خالٍ من الملوثات الأخرى مثل ثاني أكسيد الكبريت بالإضافة إلى أنه أرخص من الوقود الأحفوري القياسي المتوفر حالياً. ويتميز نظام التحويل الحيوي الخاص بهم بأن معدل إنتاجه أعلى 400 مرة عن أي نظام مشروع آخر منتج للزيت (النفط) أو الإيثانول.
وقود حيوي مستدام
بدأ إنتاج الجيل الثاني من الوقود الحيوي باستغلال مصادر نباتية أوسع حاوية على السليولوز مثل الثمام العصوي والحشيشة الفضية العملاقة ونباتات حراجية وإعادة تدوير مخلفات الصناعات الغذائية، ومعالجة مخلفات الخضروات. سيطور التقدم في عمليات التحويل من استدامة الوقود الحيوي، من خلال كفاءة أعلى وتقليل الآثار البيئية الناجمة عن استخدام الطاقة الحيوية.
وقود حيوي
وترجع تلك الأزمة إلى زيادة انتاج محاصيل الطاقة الحيوية من ضمنها مساحات كبيرة جدا تزرع في الولايات المتحدة و أوروبا و البرازيل للنباتات زيتية و قصب السكر يمكن استخدام منتجاتها لتشغيل السيارات والحافلات ,انتاج الطاقة . بذلك قلت محاصيل المواد الغذائية في العالم وارتفعت أسعارها بحيث لم تكن في متناول الكثيرين من فقراء أفريقيا وأسيا .
وقود حيوي مستدام
يعتقد اللورد رونالد أوكسبورغ أن مسؤوليات إنتاج الوقود الحيوي يحتوي على العديد من المتناقضات:
ووفقًا لمؤسسة جبل روكي فإن الممارسات السليمة لإنتاج الوقود الحيوي لن تعيق إنتاج الغذاء وصناعة الألياف، ولن تسبب مشاكل متعلقة بالمياه والبيئة. وتعتبر عملية اختيار الأراضي من أجل زراعة المواد الأولية اللازمة لتصنيع الوقود الحيوي إحدى الأمور الأساسية لتوفير مصدر طاقة مستدام. كما أن إحدى الاعتبارات الرئيسية هي تقليل منافسة زراعة الأراضي من أجل الأغراض الغذائية وأغراض الطاقة إلى الحد الأدنى.
إيثانول حيوي
و بالوقت الحالي، يعتبر من أهم الاكتشافات الحديثة في مجال الطاقات البديلة، الهادفة لتخفيف كميات الغازات السامة المتصاعدة من المراكب السيارة، والمؤذية لطبقة الأوزون وكوكبنا بشكل عام.
نفط
يعدّ النفط مصدراً هامّاً من مصادر الطاقة الأوّلية، ولذلك يطلق عليه اصطلاحاً اسم «» بسبب أهمّيته الاقتصادية العالية. إذ تستخدم القطفات الخفيفة منه بشكل أساسي في مزائج وقود السيّارات ووقود الطائرات، أمّا القطفات الثقيلة فتستخدم في إنتاج الطاقة الكهربائية وتشغيل المصانع وتشغيل الآليات الثقيلة؛ كما يعدّ النفط المادّة الأوّلية الخام للعديد من الصناعات الكيمائية على اختلاف منتجاتها، بما فيها الأسمدة ومبيدات الحشرات واللدائن والأقمشة والأدوية.
صاروخ ذو وقود سائل
الصاروخ ذو الوقود السائل (أو الصاروخ السائل اختصاراً) هو محرك صاروخي تكون فيه المادة الدافعة في الحالة السائلة. تكون السوائل مفضّلة كوقود للصواريخ بسبب ارتفاع كثافتها مقارنة مع الغازات ممّا يسمح أن يكون حجم الخزّانات صغيراً. بالإضافة إلى ذلك، فإنه من الممكن في هذه الحالة استخدام مضخّات تربو طاردة ذات وزن منخفض من أجل ضخ المادة الدافعة من الخزانات إلى حجرة الاحتراق، ممّا يعني أنّ المواد الدافعة يمكن أن تحفظ تحت ضغط منخفض، بالتالي فإنّ الخزانات المستخدمة يمكن أن تكون خفيفة الوزن.
مشروع غايا
البدائل المتاحة لوقود الكتلة الحيوية لا تقدم الكثير من التحسن . يُستورد الكيروسين مقابل نفقة كبيرة، وهو يُحرق في موقد الفتيل التي لا تحرق الوقود بكفاءة وينسكب ويتسرب منها الوقود بسهولة. التكلفة المتوقعة من الإيتانول بسعر التجزئة هي أقل من الكيروسين المدعوم من الحكومة في إثيوبيا اليوم. موقد الكيروسين معرض أيضاً للاشتعالات والانفجارات،كما أن حوادث احتراق مواقد الكيروسين تسبب العديد من الإصابات والوفيات سنويا. الكيروسين يطلق انبعاثات مسببة للسرطانات وغالبا ما يكون سيء التكرير أو مغشوش في الوقت الذي يتم الحصول عليه للاستخدام المنزلي. غاز البترول المسال (Liquified Petroleum Gas) LPG يحترق بشكل نظيف لكنه مكلف و لا يمكن إنتاجه محليا. الفحم النباتي،وهو وقود الكتلة الحيوية المعالج، يحترق بدخان أقل، ولكن ينبعث منه أول أوكسيد الكربون. وفي الوقت نفسه، يُنتج الفحم جميع الانبعاثات الخطيرة من وقود الكتلة الحيوية التقليدية و هو يعتمد على جودتها، كما ينتج أكاسيد الكبريت والعناصر السامة مثل الزرنيخ و الرصاص و الفلور و الزئبق.
تحويل كتلة حيوية إلى سائل
تحويل كتلة حيوية إلى سائل هي عملية متعددة الخطوات لإنتاج الوقود الهيدروكربوني الاصطناعي المصنوع من الكتلة الحيوية عبر طُرق كيميائية. وقد أطلق على هذا الوقود اسم غراسولين. تسمية لأنواع الوقود السائل التي يمكن أن تنتج تقريباً من جميع أنواع الكتلة الحيوية، على سبيل المثال، من الخشب وبقايا المحاصيل الزراعية. هي كيميائيا نقية جدا، وبالتالي يتسبب حرقها في انبعاثات منخفضة. بالإضافة إلى ذلك، فهي إلى حد كبير محايدة بالنسبة لثاني أكسيد الكربون ذلك بسبب أن هذا الغاز امتصته النباتات في وقت سابق من الهواء.
طاقة حيوية
إن الكتلة الحيوية هي المادة المشتقة من المتعضيات التي كانت حية إلى وقت قريب، وهي تتضمن النباتات والحيوانات ومنتجاتها الثانوية. فالروث ونفايات الحدائق وبقايا المحاصيل تعد جميعها مصادر للكتل الحيوية. وهي مصدر طاقة متجدد يعتمد على دورة الكربون، على عكس الموارد الطبيعية الأخرى مثل النفط والفحم والوقود النووي. وتتضمن المصادر الأخرى روث الحيوانات، والذي يعد ملوثًا مستمرًا ولا يمكن تجنبه وينتج بشكل رئيسي عن الحيوانات التي يتم تربيتها في مزارع تربية الماشية الصناعية ذات الحجم الكبير.
طاقة حيوية
من الممكن تحويل الكتلة الحيوية إلى أشكال أخرى من أشكال الطاقة القابلة للاستخدام مثل غاز الميثان أو وقود النقل مثل الإيثانول أو الديزل الحيوي. كما أن القمامة المتعفنة والنفايات الزراعية والبشرية جميعها تطلق غاز الميثان، والذي يطلق عليه أيضًا "غاز مدافن القمامة" أو "الغاز الحيوي". ويمكن تخمير المحاصيل مثل الذرة وقصب السكر لإنتاج وقود النقل الإيثانول. ويمكن إنتاج الديزل الحيوي، وهو أحد غازات النقل الأخرى، من بقايا المنتجات الغذائية مثل الزيوت النباتية والدهون الحيوانية. ومازالت عملية تحويل الكتلة الحيوية إلى سائل (BTLs) والإيثانول السليولوزي محل البحث.
غاز حيوي
يمكن استخدام الغاز الحيوي لإنتاج الكهرباء من هواضم مياه الصرف الصحي من محركات الغاز ذات التوليد الكهروحراري و تُستخدم الحرارة المهدرة من المحركات بشكل مناسب لتسخين الهاضم أو الطبخ أو التدفئة أو تسخين الماء أو التسخين لأغراض صناعية. يمكن عند ضغط الغاز الحيوي استخدامه كبديل للغاز الطبيعي المضغوط في المركبات، حيث يُزوّد محرك الاحتراق الداخلي أو خلايا الوقود، وهذا الاستعمال أفضل من مصانع الطاقة الكهرحرارية من ناحية نشر غاز ثاني أوكسيد الكربون.
وقود حيوي مستدام
في ديسمبر 2008، أنجزت شركة طيران نيوزيلندا أول اختبار لطائرة تجارية في العالم باستخدام وقود مصنع جزئيًا من الجاتروفا. وقد تم إجراء اختبار الطيران خلال اثنتي عشر ساعة طيران، وقد أقلعت الطائرة من مطار أوكلاند الدولي. وقد تم استخدام مزيج من الوقود الحيوي ووقود الجاتروفا بنسبة 50:50 وزودت بها طائرة بوينغ 747-400.
تحلل حيوي جرثومي
يحوي الزيت البترولي مركبات عطرية سامة لمعظم أشكال الحياة ويتسبب التلوث الاستطرادي والمزمن للبيئة الذي يسببه النفط في حدوث قلق بيئي. إن البيئات البحرية أكثر هشاشة على الأخص بما أن احتواء وتخفيف انسكابات النفط المتعلقة بالمناطق الساحلية والبحار المفتوحة من الصعوبة بمكان. بالإضافة للتلوث الناتج عن النشاطات الإنسانية فإن حوالي 250 مليونا من لترات النفط تدخل البيئة البحرية كل عام بسبب التسرّبات الطبيعية. بالرغم من سميته فإن جزءا معتبرا من النفط البترولي الذي يدخل الأنظمة البيئية يتم تحديدها عن طريق النشاطات التحليل الهيدروكربونية للمجتمعات الميكروبية وخصوصا عن طريق مجموعة بارزة متخصصة تم اكتشافها حديثا في هذا المجال والتي تدعى ببكتيريا الهيدروكربونوكلاستيك (HCB) وكانت "ألكانيفوراكس بوركومينسيس" Alcanivorax Borkumensis أول بكتيريا يخضع الجينوم الخاص بها لعملية سَلسَلَة. إضافة إلى الهيدروكربونات، غالبا ما يحتوي النفط الخام مركبات حلقية غير متجانسة متنوعة مثل البايريدين والذي يبدو أنه يتحلل بآليات مشابهة ولو أنها منفصلة عن الهيدروكربونات.
وقود حيوي مستدام
أما في الولايات المتحدة فكان برنامج الأنواع المائية، الذي بدأ في عام 1978، وهو برنامج بحوث ممول من قبل وزارة الطاقة الأمريكية ومكلف بالتحقق من إمكانية استخدام الطحالب لإنتاج الطاقة. وركز البرنامج في البداية الجهود على إنتاج الهيدروجين، لكن سرعان ما تحولت البحوث في سنة 1982 إلى بحوث حول إنتاج النفط. وقد كان تركيز البرنامج على إنتاج الوقود الحيوي باستخدام الطحالب، لكن البرنامج توقف سنة 1995 في إطار تخفيض النفقات. وقد قامت العديد من الجامعات الإمريكية بمتابعة البحوث حول إنتاج الوقود الحيوي من الطحالب ومحاولة الاستفادة من مياه الصرف الصحي لإنتاج الطحالب.
وقود حيوي
تحاول برنامج الغذاء العالمي على لفت نظر الحكومات و المستثمرين الذين يجنون أرباحا من محاصيل الطاقة الحيوية التي تنتج غذاء إلى ضرورة الاهتمام أولا بالإنسان وغذائه ، وألا يكون السباق وراء الوقود الحيوي وما يأتي به من أرباح عاملا على ضياع فئات بشرية وفنائها.
تحويل النفايات إلى طاقة
هناك العديد من الطرق المُطوّرة بواسطة مجموعة العمل رقم 343 التابعة للمُنظمة الأوروبية للتوحيد القياسي، لتحديد نسبة الكتلة الحيوية في وقود النفايات، كطريقة الوقود المُشتق من القمامة، أو الوقود الصلب المُسترجع. كان أول طريقتين وضعتهما المنظمة طبقًا للمعيار (CEN/TS 15440) هما طريقة الفرز اليدوية، وطريقة الفصل الاختياري. نُشرت مؤخرًا مُقارنة مُمنهجة ومُفصلة بين تلك الطريقتين. ولأن كلتا الطريقتين تُعانيان من بعض جوانب القصور في تحديد نسبة الكتلة الحيوية على وجه الدقة، فقد تم تطوير طريقتان بديلتان. 
الطريقةُ الأولى تقوم على مبدأ التأريخ بالإشعاع الكربوني. لذا فقد نُشر تقريرٌ فنيٌ تحت معيار (CEN/TR 15591:2007) للمُظمة الأوروبية للتوحيد القياسي عام 2007م، لرسم الخطوط التوضيحية لاستخدام طريقة التأريخ بالكربون الذري ذى العدد الذري 14. ستقومُ المُنظمةُ الأوروبية للتوحيد المعياري بوضع معيار تقني لطريقة التأريخ باستخدام الكربون الذري تحت رقم (CEN/TS 15747:2008) في العام 2008م. في الولايات المُتحدة، يُوجد بالفعل طريقةُ مُشابهة لطريقة الكربون 14، تم وضعها تحت المعيار رقم D6866 من قبل الجمعية الأمريكية لاختبار المواد.
سوء التغذية
مع ملاحظة أن إحلال الوقود الحيوي محل الوقود التقليدي قد يقلل من موارد الغذاء اللازمة للتغذية ويزيد كذلك من أسعار الغذاء. حيث اقترح مقرر الأمم المتحدة لحقوق الغذاء، جين زيغلر أن النفايات الزراعية ككيزات محصول الذرة وأوراق شجر الموز، فضلاً عن المحاصيل نفسها قد تستخدم كوقودٍ حيويٍ في حد ذاتها.
مضخة بيولوجية
المضخة البيولوجية ، هو عزل المحيط الحيوي من الكربون في الغلاف الجوي إلى مياه البحر العميقة والرواسب. وهو هو جزء من دورة الكربون المحيطية المسؤولة عن ركوب المواد العضوية التي تشكلت أساساً من العوالق النباتية أثناء عملية التمثيل الضوئي (مضخة الأنسجة اللينة)، فضلاً عن ركوب كربونات الكالسيوم (CaCO3) التي تشكلت في قذائف من قبل بعض الكائنات الحية مثل العوالق و الرخويات.
غشاء حيوي
الغشاء الحَيَوِيّ أو الغشاء البَيُولُوجِيّ أو الغشاء الأَحيَائِي أو ، هُوَ غِشاء مُحيطي أو مُنفصِل يَعمل كغِشاء شِبه مُنفِّذ داخِل الكائنات الحية. بالإضافة إلى أنَّه عِبارة عَن مَجموعة مُعَقدة مِنَ الدهون والبروتينات والسكريات (أو السكريات الأحادية)، تَعمَل عَلى السَّيطرة على تَبادُل المََواد بَين داخل وخارج الخلية. "المكونات الرئيسية" للغشاء البُيولوجيّ هي الدهون الفوسفاتية. التي لَدَيها القُدرَة عَلى التَّنظيم الذاتيّ في طَبقة مُزدَوَجة.
الأغشية البَيُولوجِيّة في شَكلِها هِي مِن الأغشية الخلوية حَقيقيَّة النُّوى، حَيثُ تَتكونُ مِنْ ليبيد ثُنائيُّ الطَّبقَة مَع بروتين غِشائيّ مُدمَج وبروتين غِشائي مُحيطيّ. تُستخدم في الاتصال ونَقل المَواد الكيميائيّة والأيونات.
وقود خشبي
الوقود الحطبي أو الوقود الخشبي ، هو إشعال النار عن طريق الحطب وهو معروف بأنه العامل الأساسي والمهم في الحياة القديمة بين سكان العصور القديمة فقد كان هو الذي يصنعون به الطعام، ويأخذون منه الدفء في ليالي الشتاء الباردة وما زال موجود في عصرنا هذا في بعض الدول التي تقع جنوب أفريقيا وفي الغابات ويستمدون منه جُلَّ استخداماتهم اليومية والآن قامت الدول الإفريقية بالتطور من استخداماتهم واستخدموا المواقد الشمسية بدلاً من الوقود الحطبي.
وقود صلب
هو مادة كربونية قابلة للاستخدام كوقود بإحراقها، ويتم تصنيعها بالتقطير الإتلافي للفحم الحجري أو الفحم البيتوميني، ويكون شكل الفحم في النهاية على هيئة أحجار سوداء ورمادية جافة لكنها ليست شديدة الصلابة وقابلة للكسر.
الطاقة المتجددة في ألمانيا
من المفترض أن يكون المزوِّد الرئيسي لإمدادات الكتلة الحيوية في ألمانيا هو الزراعة. علاوة على ذلك يتم استخدام 40٪ من إنتاج الخشب الألماني أيضًا كمواد خام للكتلة الحيوية. يزعم مركز الأبحاث الاتحادي الألماني للغابات أن هناك احتياطيات قد تساعد في توسيع جزء الغابات في إنتاج الكتلة الحيوية. الزراعة هي المصدر الرئيسي لزيت بذور اللفت والذي يستخدم لإنتاج وقود الديزل الحيوي وعمل ركائز لإنتاج الغاز الحيوي.
نفط
النفط هو وقود أحفوري يعود أصله إلى مستحاثّات عضوية عتيقة مثل العوالق الحيوانية والطحالب. بعد فنائها وترسّبها وتجمّع كمّيات كبيرة منها في قعر البحر طُمرت تلك البقايا بالوحل والغِرْيَن والصلصال في مناطق المياه الراكدة. يكون تركيز الأكسجين تقريباً في طبقة عمقها 1 متر تحت هذه الرسوبيات أقلّ من 0.1 مغ/ل، وبذلك تعدّ تلك الطبقات فقيرةً بالأكسجين بشكل يمنع حدوث التحلّل الهوائي فيتشكّل في البداية طين لزج حمئ؛ وتبقى أثناءها درجات الحرارة ثابتة في المراحل الأولى. مع ترسّب الطبقات وتكدّسها فوق بعضها لمئات الآلاف من السنين يبدأ الضغط ودرجة الحرارة بالازدياد في المناطق السفلى، ممّا يدفع إلى حدوث عملية تحوّل في المواد العضوية (تدعى عملية النشأة المابعدية) إلى مادّة شمعية تعرف باسم كيروجين، وهي نفسها الموجودة في الصخر الزيتي (السجيل الزيتي) في عدّة مناطق من العالم، والتي تتحوّل بالمعالجة الحرارية إلى هيدروكربونات سائلة وغازية بعملية تسمى النشأة التقهقرية.
الغذاء أم الوقود
وُجد في تقرير اقتصادي تقييمي أصدر في يوليو عام 2008 من قبل منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية أن" الصدمة على أسعار المحاصيل العالمية من سياسة العمل بالوقود الحيوي الحالية،والطلب الكبير على الزيت المستخلص من الخضار والقمح،لهو مؤشر هام لكن لا يجب المغالاة في التقدير.إمداد الوقود الحيوي الحالي وحده يقدر أنه زاد في سعر القمح بنسبة 5%،الذرة بنسية7% وزيت الخضار بنسبة 19% ولمدة العشر سنوات القادمة."
الكيمياء: الوجه الجديد
أما المرحلة القادمة, كما يقول نيلسن, فهي الوقود البيولوجي! وقد لا يكون للإيثانول والبوتانول تأثير على احترار المناخ, ولكن قد يكون لهذين المنتجين تأثير على الجو. فمن الممكن أن يولدا منتجات تضر بصحة الإنسان. ويرى نيلسن أنه (إذا ما دعت الحاجة إلى أن يحل الوقود البيولوجي محمل الديزل والبنزين, فيتعين علينا أن ندرك تماما تأثيره على الجو قبل أن نستخدمه. وينطبق ذلك على جميع المركبات المستخدمة في الطبيعة).
وقود حيوي مستدام
الوقود الحيوي لديه قدرة محدودة على استبدال الوقود الأحفوري، وينبغي ألا يعتبر بمثابة "حل سحري" للتعامل مع انبعاثات قطاع النقل، فلا يمكن للنقل بالوقود المستدام في وضعه الحالي أن يحل مكان النقل التقليدي. لذلك يجب أن توضع خطة لتطويرها، وتكون كجزء من نهج متكامل، وهو ما يعزز خيارات أخرى للطاقة المتجددة وزيادة كفاءة الطاقة، فضلاً عن التخفيف من الطلب الكلي والحاجة إلى النقل. ويعتبر تطوير المركبات التي تعمل بالوقود الهجين وخلايا الوقود وتحسين التخطيط الحضري والريفي من الحاجات الأساسية.
طاقة
من الطرق الحديثة والنظيفة في توفير الوقود النظيف يمكن أن يكون من نباتات الأشجار سريعة النمو، أو بعض الحبوب أو الزيوت النباتية أو المخلفات الزراعية أو بقايا قصب سكر، أمكن تحويل بعض منتجات السكر إلى كحول لاستخدامه كوقود للسيارات وكذلك زيت النخيل. يتميز هذا النوع من الوقود بأنه يقلل من التلوث، حيث لا حاجة هناك لاستعمال الرصاص في مثل هذا النوع من الوقود لرفع أوكتان الوقود كما هو الحال في البنزين المستحصل عليه من النفط الأحفوري، ومن ثم فإنه بنزين خال من الرصاص.
وقود حيوي مستدام
وفقًا لتقرير بتكليف من الأمم المتحدة، واستنادًا إلى استعراض مفصل من الأبحاث المنشورة حتى منتصف عام 2009، فضلاً عن المدخلات من قبل خبراء مستقلين في جميع أنحاء العالم، فإن الإيثانول المنتج عن طريق قصب السكر كما هو الحال في البرازيل "ينتج في بعض الظروف ما يقارب الصفر من انبعاثات الغازات الدفيئة"، وإذا ما نمت طرق معالجتها بشكل صحيح، فإنه قد يؤدي إلى تقليل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون بدلاً من الزيادة. وفي المقابل؛ وجد التقرير أن الولايات المتحدة الأمريكية - والتي تستخدم الذرة لإنتاج الوقود الحيوي - تنتج وقود أقل كفاءة، وقصب السكر يمكن أن يؤدي لخفض الانبعاثات لأكثر من 70٪ حتى 100٪ عند الاستعاضة عنه بدلاً من البنزين. كما أظهرت عدة دراسات أخرى أن الإيثانول المنتج من قصب السكر يقلل من غازات الدفيئة بنسبة 86 إلى 90 ٪ إذا لم يكن هناك تغير كبير في استخدام الأراضي.
طاقة حيوية
إحدى مميزات وقود الكتلة الحيوية هو أنه غالبًا ما يكون منتجًا ثانويًا أو بقايا أو منتج من نفايات عمليات أخرى، مثل الزراعة أو تربية الماشية أو العمل في الغابات. وذلك يعني نظريًا أنه لا يوجد تنافس بين إنتاج الغذاء وإنتاج الوقود، ولكن هذا ليس الحال دائمًا.
وقود حيوي مستدام
دخل الوقود الحيوي في صورة وقود سائل منتج من مواد نباتية إلى الأسواق، نتيجة لارتفاع أسعار النفط، إضافة إلى الحاجة لتأمين أمن الطاقة. ومع ذلك، تعرضت تقنية الوقود الحيوي لانتقادات بسبب آثارها الضارة على البيئة الطبيعية، والأمن الغذائي وكربونية التربة.
وقود حيوي
أيضا يتم الحصول على الوقود الحيوي من التحليل الصناعي للمزروعات والفضلات وبقايا الحيوانات التي يمكن إعادة استخدامها، مثل القش والخشب والسماد، وقشر الارز، وتحلُل نفايات المنازل ونفايات الورش والمصانع ، ومخلفات الأغذية ، التي يمكن تحويلها إلى الغاز الحيوي عن طريق ميكروبات ذات الهضم اللاهوائي.
وقود أحفوري
أما الكتلة الحيوية فهي تستخرج من الخشب ومن فضلات عضوية مختلفة.
وقود غازي
وقود الغاز مصطلح يشير إلى أي من عدة غازات تحرق لإنتاج الطاقة الحرارية.
الغاز الطبيعي (الميثان) هو الأكثر شيوعا في الوقود والغاز ، و نذكر من الآخرين ما يلي :
ديزل حيوي
الديزل الحيوي سهل الاستخدام وقابل للتحلل الحيوي وغير سام, ولا يحتوي على الكبريت أو المركبات الأروماتية (العطرية) .
مشروع مدعوم من الحكومة البرازيلية لاختراع وقود جديد في وقت قصير ليحل محل الديزل المستخرج من البترول.
طاقة غير متجددة
يتكون الوقود الأحفوري من ثلاث أنواع رئيسية هي:
تكون هذا النوع من الوقود في العصور الجيولوجية القديمة وخاصة في العصر الكربوني منذ ما يزيد عن 200 مليون سنة. ويعتقد أنها تكونت من بقايا الكائنات الحية النباتية والحيوانية الكبير منها والمجهرية، التي دفنت تحت طبقات
القشرة الأرضية وتأحفرت. وساعد عاملا الضغط والحرارة عبر ملايين السنين على تحولها إلى الفحم والنفط والغاز الطبيعي ويتم تخزينها في الصخور الخازنة.
وقود حيوي مستدام
واعتبارًا من يونيو 2011، سمحت المعايير الدولية المنقحة لوقود الطيران رسميًا لشركات الطيران التجارية بمزج وقود الطائرات التقليدي مع ما يصل إلى 50٪ من الوقود الحيوي. "يمكن خلط الوقود المتجدد مع وقود الطائرات التجارية والعسكرية التقليدي من خلال المتطلبات الواردة في الطبعة الجديدة من ASTM D7566، لمواصفات وقود التوربينات الجوية المحتوية على مواد هيدروكربونية مركبة ".
كيمياء عضوية
الكيمياء العضوية هي إحدى فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عنصر الكربون. وهي تهتم بالتفاعلات والمواد الداخلة في تكوين الكائنات الحية أو الناتجة من كائن حي، ولهذا سميت بالعضوية. الكيمياء العضوية هي العلم المتعلق بوجود الحياة على الأرض وتبحث في المركبات المرتبطة بالحياة والكائنات الحية.
غاز حيوي
يمكن تركيز الميثان الموجود في الغاز الحيوي وتحويله لميثان حيوي عن طريق ترقية الغاز الحيوي لنفس معايير الغاز الطبيعي الأحفوري - والذي كان عليه المرور بعملية تنقية بدوره. إذا سمحت شبكة الغاز المحلية بهذا، فإنه قد يتسنى لمُنتِج الغاز الحيوي الاستفادة من شبكات توزيع الغاز المحلية. لكنه لابد للغاز أن يكون نظيفاً جداً ليصل لجودة خطوط الأنابيب وذا تركيب دقيق لتقبله شبكة التوزيع المحلية، فيجب إزالة ثاني أكسيد الكربون والماء وكبريتيد الهيدروجين والجسيمات في حال وجودها. كما يمكن في حال تركيزه وضغطه أن يُستخدم في نقل المركبات. أصبح الغاز الحيوي المضغوط يستعمل على نطاق واسع في السويد وسويسرا وألمانيا، وتم إنشاء قطار في السويد يشتغل بطاقة الغاز الحيوي منذ 2005.
اشتعالية
مثال للسوائل القابلة للاشتعال البنزين، الإيثانول، الأسيتون. وقود الديزل من أقل مواد الوقود الثقيلة القابلة للاشتعال، كما أن الديزل الحيوي يعتبر من المواد غير القابلة للاشتعال وله نقطة وميض أعلى من 300 F°، رغم أنه يشتعل داخل محركات الديزل.
كيميائي التغذية
الكائن الحي كيميائي التغذية هو كائن حي يحصل على الطاقة من أكسدة مانحات الإلكترونات في بيئته. وقد تكون هذه المركبات عضوية (كائن عضوي التغذية الكيميائي) أو لا عضوية (كائن جمادي التغذية الكيميائي)، وهي من حيث التسمية على النقيض من الكائنات ضوئية التغذية، التي تستعمل الطاقة الشمسية؛ ولهذا سميت كيميائية التغذية لتوضيح الفرق بينها وبين الكائنات ضوئية التغذية. ويمكن أيضا إيجاد نوعين من هذه الكائنات فهي يمكن أن تكون ذاتية التغدية أو غيرية التغدية.1. Katrina Edwards. "Microbiology of a Sediment Pond and the Underlying Young, Cold,
Hydrologically Active Ridge Flank". Woods Hole Oceanographic Institution.
وقود سائل
الوقود السائل، هي تلك الجزيئات التي تأخذ شكل الإناء التي توضع فيه وتكون قابلة للاشتعال أو توليد الطاقة لتحويلها إلى طاقة مكيانيكية وعادة ما تكون طاقة حركية. معظم أنواع الوقود السائل مشتقة من الوقود الإحفوري.
يتطاير البنزين بسهولة وتكون ابخرته قابلة إلى الاشتعال
الديزل يشبه البنزين في أنه عبارة عن خليط من الهيدروكربونات الألف بائية المستخرج من البترول. تكاليف إنتاجه أقل عموما بسبب العمليات المستخدمة في استخراجه أكثر بساطة.
وقود غروي
الوقود الغروي هو مستحلب من مسحوق الفحم الحجري في الكيروسين. استخدم في الحرب العالمية الأولى على متن السفن كبديل للكيروسين في حال انخفاض مخزونه.
طاقة حيوية
وهناك نزعة طفيفة لتفضيل استخدام كلمة "الطاقة الحيوية" في أوروبا مقارنة باستخدام كلمة "الوقود الحيوي" في أمريكا الشمالية.
وقود صلب
الكتلة الحيوية هي المواد النباتية التي اتخذت لاستخدامه كوقود. وتشمل النباتات التي تستخدم عادة للحصول على الوقود القمح والقش ...
ديزل حيوي
الديزل الحيوي (أو بيوديزل) يعني الوقود المصنع من مواد خام من أصل حيواني ونباتي يمكن استعماله لتشغيل محرك ميكانيكي، يمكن تصنيعه بطريقة رئيسية من الزيوت النباتية أو الشحوم الحيوانية.
وقود حيوي
بدأت بعض المناطق بزراعة أنواع معينة من النباتات خصيصاً لاستخدامها في مجال الوقود الحيوي، منها الذرة وفول الصويا في الولايات المتحدة. وأيضا اللفت، في أوروبا. وقصب السكر في البرازيل. وزيت النخيل في جنوب شرق آسيا.
غاز حيوي
يُنتج الغاز الحيوي عملياً كغاز ناتج عن ردم النفايات (LFG) أو كغاز هاضم. "مصنع الغاز الحيوي" هو الاسم المُطلق على الهاضم اللاهوائي الذي يُعالج مخلفات المزارع أو محاصيل الطاقة، وبالإمكان إنتاج الغاز الحيوي بالاستفادة من هذه الهواضم اللاهوائية. قد تُزود هذه المعامل بمحاصيل الطاقة كعلف الذرة أو النفايات القابلة للتحلل الحيوي المتضمنة وحل المجاري ومخلفات الأغذية. خلال هذه العملية، يُحوِّل صهريجٌ محكم مخلفات الكتل الحيوية إلى ميثان مُنتجاً طاقةً متجددة من الممكن استعمالها في التسخين والكهرباء والعديد من العمليات المختلفة التي تَستخدم أي شكل من محركات الاحتراق الداخلي. وتوجد مسرعات رئيسية هما أليف الحرارة المعتدلة و أليف الحرارة والتي تعتمد في عملها على درجة الحرارة ضمن الهاضم.. وقد قامت جامعة ألاسكا فيربانكس بعمل تجربة عملية، حيث أنتج هاضم سعته 1000 لتر باستخدام بكتيريا محبة للبرودة جُمعت من طين بحيرة متجمدة في ألاسكا ما بين 200-300 لتر ميثان يومياً، أي ما يقارب 20-30% من إنتاج الهواضم في المناطق الأدفأ.
وقود حيوي مستدام
يتمثل التحدي في دعم تطوير تقنيات الوقود الحيوي، بما في ذلك تطوير تكنولوجيات جديدة من الإيثانول السليولوزي، مع سياسات وأدوات الاقتصادية مسؤولة للمساعدة على ضمان تسويق الوقود الحيوي المستدام. يمثل تسويق الوقود الحيوي فرصة لتعزيز فرص الاستثمار الاقتصادية المستدام في أفريقيا وأمريكا اللاتينية وآسيا.
خلايا التحليل الكهربائي الميكروبية
خلايا الوقود الميكروبية المستخدمة في تسويق في صناعة الطاقة اليوم تستخدم نوع خاص من الكائنات الحية الدقيقة يسمى بكتيريا ناقلات الالكترون هي البكتيريا النشطة الكتروكيميائي تعيش تحت الأرض تأكل السكر وتحول الطاقة الموجودة فيه إلى كهرباء. في حين تستخدم البكتيريا الهوائية الأكسجين كمستقبل نهائي للالكترونات والبكتيريا اللاهوائية تستخدم مركبات ذائبة أخرى ، ناقلة الالكترونات هي فئة خاصة من البكتيريا التي يمكن أن تستخدم عامل مؤكسد قوي أو موصل الصلب كمستقبل الإلكترون النهائي .
أيضا بكتيرا ناقلة الالكترونات لديها إمكانات للعديد من تطبيقات التكنولوجيا الحيوية المختلفة نظرا لقدرتها على نقل الإلكترونات خارج الخلية إلى مستقبلات الإلكترون غير قابلة للذوبان ، مثل أكاسيد المعادن أو الأنودات من خلايا الوقود الميكروبية .و القليل جدا منها معزولة مباشرة من الأجهزة متعددة الاستخدام وجميع هذه الكائنات قد تم الحصول عليها من خلال التقنيات التي يحتمل أن تحد من تنوع البكتيريا.
طاقة حيوية
هناك أيضًا منتجات زراعية يتم زراعتها خصيصًا لإنتاج الوقود الحيوي. وهي تتضمن: الذرة وفول الصويا وإلى حدٍ ما، على مستوى غير تجاري لإجراء الأبحاث، الصفصاف والثمام العصوي بشكل رئيسي في الولايات المتحدة؛ والسلجم والقمح والشمندر السكري والصفصاف (15000 هكتار في السويد) في أوروبا بشكل رئيسي؛ وقصب السكر في البرازيل؛ وزيت النخيل والحشيشة الفضية في جنوب شرق آسيا؛ والسورغم والكاسافا في الصين؛ والجتروفا في الهند. ولقد ثبتت فعالية القنب أيضًا في العمل كوقود حيوي. يمكن استخدام المنتجات التي يمكن تحللها حيويًا والناتجة عن العمليات الصناعية أو الزراعية أو العمل في الغابات أو نفايات المنازل لإنتاج الوقود الحيوي، باستخدام، على سبيل المثال، الهضم اللاهوائي لإنتاج الغاز الحيوي والتغويز لإنتاج غاز التصنيع أو بواسطة الحرق المباشر. تتضمن أمثلة المخلفات القابلة للتحلل الحيوي القش والخشب والروث وقشور الأرز ومياه الصرف الصحي والمخلفات الغذائية. ومن ثم يمكن أن يساهم استخدام وقود الكتلة الحيوية في إدارة المخلفات وأيضًا توفير الوقود والمساعدة في إيقاف تغير المناخ أو إبطاؤه، ولكنه بمفرده لا يعد حلاً شاملاً لهذه المشكلات.
تحلل حيوي
التحلل الحيوي أو التحلل البيولوجي هو طريقة طبيعية لإعادة تدوير النفايات، أو تحطيم المواد العضوية إلى مواد غذائية يمكن استخدامها من قبل الكائنات الحية الأخرى. فكلمة " تحلل " تعني تكسير وتحطيم، و"الحيوي" يقصد بها أن هذا التكسير يحدث من خلال تجمعات من البكتيريا والفطريات والحشرات والديدان، وغيرها من الكائنات التي تتغذى على المواد الميتة وإعادة تدويرها إلى أشكال جديدة.
هذا التحلل للمواد العضوية يمكن أن يكون هوائيا بوجود الأكسيجين، أو لا هوائيا من دون الأكسيجين. وهناك مصطلح ذو صلة بالتحلل الحيوي هو (biomineralisation) حيث تحول المادة العضوية إلى معادن. وتقوم المكروبات (الكائنات الدقيقة) بإفراز مؤثر سطحي حيوي خارج الخلية يساعد في عملية التحلل الحيوي.
ديزل (وقود)
يرجع اسم زيت الديزل إلى الألماني رودولف ديزل مخترع محرك ديزل. ويستخدم «الديزل الحيوي» أيضا لتشغيل المحركات بطريقة محرك الديزل ولكنه يختلف عن البتروديزل في تركيبه الكيمائي.بيانات
وقود النفاثات
وقود الطائرات النفاثة هو أحد أنواع وقود الطائرات، ويتميز بلون أصفر يشبه لون العشب الجاف . ويصنف في نوعين : Jet A و Jet A-1 يستخدمان في الطيران المدني، وينتجا طبقا لمواصفات عالمية متفق عليها . كما يوجد نوع آخر يستخدم أيضا في الطيران المدني وهو نوع Jet B الذي يتميز بكفاءة عالية في الأجواء الباردة .
تغذية الأحياء المجهرية
وتشمل جميع الأحياء الباقية وهذه الأحياء يكون مصدر الكربون فيها متعدد فلا تعتمد على مصدر وحيد للكربون بل تحتاج إلى العديد من المركبات العضوية الأخرى ومنها السكريات والأحماض الأمينية بأنواعها المختلفة. وفي هذه المجموعة يكون مصدر الكربون الموجود في المركبات العضوية متشابها مع المركبات العضوية الخلوية من حيث الطاقة ولهذا فإنها لا تحتاج إلى اختزاله كما ان هذه المركبات تزود الخلية أيضا بحاجتها من الطاقة لذا فإن الكربون الموجود في هذه المركبات يدخل التفاعلات المنتجة للطاقة ويطرح أيضا إلى خارج الخلية بشكل ثنائي أكسيد الكربون وبهذا فإن المواد العضوية تعمل كمصدر للكربون ومصدر للطاقةايضا.
ومن الأمثلة على البكتيريا التي لا يمكنها الاعتماد على مصدر عضوي واحد للكربون و
الطاقة وتحتاج للعديد من المواد العضوية في وسطها لكي تنمو E.coli و Lactobacili والتي تختلف المواد الداخلة في تركيب الوسطين من حيث عدد ونوعية المواد العضوية الداخلة في تكوينها هذه المواد تعطي الخلية المكونات الخلوية التي لا تستطيع الخلية تخليقها وهذه المواد تسمى عوامل النمو العضوية.
إيثانول حيوي
الإثانول الحيوي أو البيو-إثانول، هو نوع من أنواع الإثانول المستخرجة من مصادر طبيعية أو بيولوجية، ويتم استخدامها كمصدر من مصادر الطاقة وخصوصة كوقود للسيارات.
وقود M85
وقود M85 هو وقود يتكون من من 85% ميثانول و15% بنزين. ويعتبر M85 خليطًا مشابه لوقود E85 الحيوي، إلا أن M85 لا يمكنه تشغيل المركبات المخصصة لتعمل بوقود E85.
سيارة
يستعمل الغاز الطبيعي كوقود للسيارات ويسهل استعماله فيها عن استخدام الهيدروجين، وهو مستحب لرخص ثمنه وقلة ما يبعثه من غازات في المدن. وتقترب صلاحيته لتشغيل المحركات التي تعمل بالديزل، أما استخدامه لمحركات البنزين فلا يزال يحتاج إلى بعض الوقت لمواءمة تلك المحركات للغاز، وهو يعد باستهلاك أقل للوقود. ويُكتسب الغاز الطبيعي بطريق حفر الآبار كما يُستخرج البترول ويعتبر من الوقود الأحفوري. وينتج عن احتراقه نحو 25% أقل من ثاني أكسيد الكربون وتقل أيضاً الغازات الضارة. وهو يُعتبر وقودا مرحلياً إلى حين تعميم استخدام الهيدروجين والغاز الحيوي.