Biopaliwa są to płynne paliwa, które produkowane są z odnawialnych źródeł biologicznych takich jak rośliny oraz algi. Dzisiejsze źródła energii przykładowo: energia słoneczna, czy wiatrowa mają wielki potencjał na zmniejszenie naszej zależności od paliw kopalnianych. Jednak i te źródła mają swoje ograniczenia: nie są wstanie zastąpić paliw płynnych takich jak paliwo do silników odrzutowych, benzyna i olej napędowy mających kluczowe znaczenie dla naszych potrzeb transportowych.
Obecnie opracowywana jest przez naukowców przyszła generacja zaawansowanych bioproduktów i biopaliw. Działania te rozłożone są szereg różnych instytucji. w których to wielu naukowców stara się znaleźć i opracować źródła do produkcji biopaliw (potocznie zwane surowcami) będące zrównoważone i przyjazne środowisku.
Idealnymi przykładami materiałów paszowych są na przykład rózga czy topola. To szybko rosnące niespożywcze gatunki roślin. Naukowcy zmieniając gen roślin sprawiają, że stają się one łatwiejsze do rozbicia w celu przetworzenia na biopaliwa czy bioprodukty. Projektując enzymy i drobnoustroje, naukowcy muszą je dostosować w taki sposób, aby rozkładały one materiał roślinny na cukry oraz na substancję nadającą roślinom ich strukturę. Przed badaczami stoi także zadanie zaprojektowania mikrobów, aby pomogły one przekształcić te materiały na substancje używane do paliw i innych produktów. Na koniec, naukowcy przy współpracy z inżynierami i technikami projektują procesy wytwarzające surowiec w sposób najbardziej opłacalny i minimalizujący użycie takich zasobów jak woda czy też energia elektryczna.
W Centrum Innowacji Bioenergetycznych, które kierowane jest przez Oak Ridge; National Laboratory, pracuje się nad stworzeniem nowych roślin i mikroorganizmów ważnych dla rozwoju bioenergii. Natomiast w Centrum Badań nad Bioenergią Wielkich Jezior, kierowanym przez Uniwersytet Wisconsin-Madison we współpracy z Uniwersytetem Stanowym Michigan, naukowcy wykorzystują naukę i technologię w celu podtrzymania procesów produkcji biopaliw. Także w Joint BioEnergy Institute kierowanym przez Lawrence Berkeley National Laboratory naukowcy tworzą narzędzia przy pomocy biologii molekularnej, inżynierii chemicznej oraz technologii obliczeniowych i robotyki, które sprostać mają potrzebom rynkowym związanymi z produkcją biopaliw i bioproduktów.
