Určitou naději, jak tyto negativní následky výroby biopaliv 1.generace eliminovat, nabízejí paliva tzv. 2.generace. Tato paliva by neměla zabírat půdu, vhodnou k pěstování zemědělských rostlin, využitelných jako potraviny. Surovinami pro jejich výrobu biopaliv 2. generace jsou především rostliny, obsahující lignocelulózu, jako je sláma a jiné zbytky po sklizni obilovin, různé trávy, rychle rostoucí dřeviny, různé odpadní zemědělské produkty (včetně živočišných), a v poslední době i mikrořasy. Paliva 2. generace lze vyrobit termickým i biochemickým způsobem.
Termické zpracování biomasy
Je známo mnoho různých technologií termochemického zpracování biomasy za účelem výroby ušlechtilých forem paliv. Nejznámější je technologie zplyňování biomasy za řiditelného množství kyslíku na syntézní plyn (CO + H2, v různých vzájemných poměrech) a následná výroba syntetických paliv Fischer-Tropschovou reakcí (což je katalyzovaná reakce mezi oxidem uhelnatým a vodíkem dávající uhlovodíky podobně ropným), kde hlavním produktem je bezsirná, nízkoaromatická nafta, ale může být takto vyráběn i syntetický etanol. Velkokapacitní výroba syntézního plynu z biomasy nebyla zatím realizovaná, ale existují ve světě demonstrační poloprovozy (např.v rakouském Gussingu je přes 10 let úspěšně provozována zplyňovací jednotka o kapacitě 8 MW na výrobu syntézního plynu, část plynu, 5 Nm3/h se využívá na realizaci F-T na syntetický diesel).
Za nižších teplot s potlačeným obsahem kyslíku se realizuje pyrolýza, při které vzniká plyn podobný syntéznímu (lze jej spalovat, podobně se využíval za 2. světové války jako motorové palivo, tzv. „dřevoplyn“), případně po kondenzaci plynů vzniká tzv. bioolej (spalné teplo má rozmezí 26-21 MJ).
Lze konstatovat, že termochemické zpracování lignocelulózového materiálu je dobrý proces pro výrobu syntetického plynu, jako proces zdroje transportních paliv je prozatím stále ještě poněkud problematický a otevřený výzkumu, protože možnost sestavit dobré chemické složení paliva (vhodné délky uhlíkového řetězce) z jednoduchých produktů (H2 a CO), je u biomasy zatím omezené (průmyslově se realizuje z uhlí jako suroviny). Tento způsob energetického využití biomasy se nachází ve stadiu pokročilého výzkumu (Rakousko, Švýcarsko) a přestavuje technickou alternativu ve střednědobém horizontu. Pro malé, lokální elektrické výkony, je však ekonomicky nevýhodný (minimální roční dodávka štěpek je dle rakouského dodavatele udávána 20.000 tun štěpky). Uvažuje se však např. o možnosti decentralizované výroby biooleje, který by se z jednotlivých zdrojů dovážek k dalším náročným operacím.
Výroba touto technologií se bude zřejmě ocitat i v konkurenčním boji o štěpku s provozovateli spalování štěpky ve velkých elektrárenských a teplárenských provozech.
Bioplyn
K dosažení závazku zvýšení podílu obnovitelných zdrojů energie může u nás přispět i výroba bioplynu. Naprostá většina bioplynových stanic jede v režimu kogenerace, v ČR se podílí na cca 650.000 MWh hrubé výroby elektřiny. Jako surovinu používají (zemědělské bioplynové stanice) převážně směs kejdy a silážní kukuřice, kdy hlavní energetický přínos je z kukuřice. Jde o decentralizovaný zdroj energie, například u zemědělských farem. Vzhledem k zajištění dostatečného přísunu surovin se obvykle objem moderních reaktorů pohybuje v rozmezí 1500 – 2200 m3, s instalovaným výkonem 250 až 495 kWe, tepelný výkon až 600 kWt. Roční produkce elektrické energie takových stanic je až 4 250 MWh. Bioplyn je dnes „záchytným“ zařízením pro zemědělce při kolísajících cenách výstupů ze zemědělské produkce. Návratnost investice (18 milionů až 70 milionů Kč u zemědělské, až 180 milionů Kč u odpadové, podle výkonu) závisí na prodejních cenách elektrické energie a tepla, cenách za odpady, apod. V zásadě je nutné mít využití pro zdroj tepla a mít vlastní siláž (až 30 m3/den kukuřičné siláže – determinuje to disponibilní plochu orné půdy sedláka). Návratnost investice v optimálním případě počítala s 5 -7 lety za předpokladu dotace, což je v současné době dost problematické.