Suite à la Directive européenne de 2003 (Directive 2003/30/CE), les objectifs d’incorporation de biocarburants dans les actuels carburants fossiles ont été fixés à 7% pour 2010 et jusqu’à 10% d’ici 2015.

Actuellement, la France produit des carburants dits « de 1ère génération » : ces carburants sont issus de la biomasse agricole, ils sont constitués de dérivés industriels (huiles, éthers, gaz…), obtenus après transformation de produits d’origine végétale.

Il existe deux types de biocarburants :
- le biodiesel : fabriqué à partir d’huile (de colza, de tournesol…)
- et l’éthanol : fabriqué à partir de plante (de mais, de blé…).

Dans le souci de préserver certaines ressources (comestibles) actuellement utilisés pour leur production, les travaux de recherche ont évolué vers la production d’une seconde génération de biocarburants, qui ont pour différence :
- d’utiliser des plantes non comestibles
- de valoriser l’intégralité de la plante
- et d’utiliser un nombre plus large de ressources premières (agricoles, forestières, déchets/ résidus…).

Certaines plantes ont été répertoriées comme étant susceptibles de servir à la production de la future génération de biocarburants. Parmi elles :
- le Jastropha : il s’agit d’un arbuste poussant en climat tropical (Ex : l’Inde), dont les fruits peuvent servir à la fabrication d’une huile convertible en biocarburant. On estime qu’un hectare pourrait permettre de produire entre 800 et 2000 litres d’huile/an.
- le Miscanthus : est une plante importée d’Asie et déjà très cultivée en Europe. Elle présente l’avantage d’être très résistante aux parasites et la production de matière sèche s’échelonne entre 12 et 25 tonnes par hectare.
- ou encore le Switchgrass : (présent dans les plaines nord américaines), peu exigeante en eau. Un hectare peut produire entre 10 et 20 tonnes de matière sèche.

Deux techniques de production sont actuellement en cours d’expérimentation :
- la technologie de conversion « par voie sèche »/ ou « thermochimique » : il s’agit d’un procédé de gazéification par lequel un gaz de synthèse (issu d’un mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène) est transformé et purifié. Une fois condensé sous forme de cire, il constitue la matière première de synthèse de carburant, ou de kérosène…
- et la technologie de conversion « par voie humide »/ ou « biochimique » : qui permet de transformer des ressources lignocellulosiques en éthanol, grâce à un procédé de fermentation.

En France, la technologie biochimique présente un stade de recherche plus avancé. A titre d’exemple, le projet FUTUROL, qui regroupe la participation du Crédit Agricole, de Total, de Tereos (sucrier) et de l’ONF, en collaboration avec des laboratoires, présente des avancées significatives en la matière. Il s’agit de la capacité à extraire des sucres à partir de matière première végétale lignocellulosique, pour en faire des enzymes susceptibles d’améliorer des préparations industrielles existantes. Le projet est prêt à être expérimenté.

Parallèlement à cela, la Compagnie industrielle de la matière végétale (CIMV) expérimente la conversion, par voie biochimique, des déchets agricoles et forestiers en biocarburant. Elle prévoit à ce titre la construction de deux usines de production (en France et aux Etats-Unis).

Quoi qu’il en soit, la France doit respecter des délais :
D’ici à la fin de l’année 2011, la phase de recherche sur les biocarburants de seconde génération doit être bouclée par la mise en place de démonstrateurs de recherche et de plates-formes de développement.
A partir de 2012, la France dispose de 3 ans pour valider le « portefeuille technologique » et pour lancer les premières opérations de taille industrielle.
Et d’ici 2020, cette production devra être entièrement maîtrisée et les installations prévues à cet effet devront être en fonctionnement et effectives.

A l’heure actuelle, la technologie de conversion par voie thermochimique doit encore faire l’objet de mises au point.

A l’étranger les projets se concrétisent, certains (comme la Belgique - Laboratoire de Biochimie végétale de Liège) voient même plus loin et en sont à faire des tests en vue de la production de biocarburants « de 3ème génération ». L’idée : produire de l’hydrogène grâce à des micro-organismes, comme les micro-algues Chlamydomonas (possible grâce à son absence de soufre). Ce procédé n’est actuellement qu’en début de phase de recherche.