Świat porusza się szybko, ale zapotrzebowanie na energię i paliwa jest jednym z powszechnych wątków historii, który dotyczy niemal wszystkiego, co człowiek robi lub chce robić. Energia, w wielu użytecznych formach, jest podstawowym elementem, który wpływa i ogranicza nasz standard życia i postęp technologiczny. Energia to zdolność do zrobienia czegoś. Bez energii życie przestałoby istnieć.
Energia to system wsparcia dla nas wszystkich. Służy do gotowania żywności, życia i wzrostu ludzi, zwierząt i roślin, budowania mocy; w rzeczywistości każda maszyna na świecie, w tym pojazdy, telewizory, komputery, maszyny i elektrownie zasilane są energią. Nawet zakłady produkujące takie maszyny pracują na energii.
Osiągnięcie zrównoważonej przyszłości energetycznej zależy od odnawialnych źródeł energii. Uważa się, że paliwa kopalne, które dostarczają około 80 procent światowej energii, wyczerpują się wkrótce przy obecnym tempie zużycia. Prognozuje się, że biomasa będzie coraz większą częścią przyszłych zrównoważonych źródeł energii. Biomasa jest najczęściej stosowanym odnawialnym źródłem energii w Stanach Zjednoczonych. Jest to naturalnie występujący, szeroko rozproszony zasób węgla i logiczny wybór surowca do produkcji szerokiej gamy zamienników paliw kopalnych.
Z drugiej strony biopaliwa są źródłami energii pochodzącymi z materiałów biologicznych, które oddzielają je od innych niekopalnych źródeł energii paliw, takich jak energia wiatru i fal. Oba terminy są czasami używane zamiennie, ale różnią się kontekstem.
Biomasę definiuje się jako wszystkie rośliny i materiały pochodzenia roślinnego, w tym surowce, takie jak oleje roślinne, pozostałości leśne, odpady z celulozowni i papierni, miejskie odpady drzewne, obornik zwierzęcy, rośliny, ziarna i oleje pochodzenia zwierzęcego.
Lasy i grunty rolne to dwa największe potencjalne źródła biomasy. Biomasa to wszystkie niekopalne materiały organiczne, które mają wewnętrzną zawartość energii chemicznej. Wszystkie formy węgla zawierające energię oraz wszelka roślinność lądowa i wodna nazywane są biomasą. Biomasa jest niedroga, szeroko dostępna i ma mniej problemów środowiskowych niż paliwa kopalne. Zrębki, trociny, odchody zwierzęce, resztki jedzenia i ścieki są również wykorzystywane do biomasy. Energia uwalniana z biomasy nazywa się bioenergią, która jest dalej wykorzystywana do gotowania, ogrzewania, oświetlenia i produkcji energii elektrycznej.
Biopaliwa to źródła energii pochodzące z materiałów biologicznych. Mogą być stałe, płynne lub gazowe, a wszystkie trzy formy energii są zrównoważone i odnawialne, ponieważ są wytwarzane z roślin i zwierząt. ORNL definiuje biopaliwa jako „Paliwa wytwarzane z zasobów biomasy lub pochodne ich przetwarzania i konwersji”. Ponad połowa wykorzystywanych przez ludzi paliw kopalnych jest spalana w pojazdach. Aby zmniejszyć zużycie paliw kopalnych, firmy rozpoczęły produkcję pojazdów napędzanych biopaliwami. Wiele biopaliw stosuje się zamiast benzyny i oleju napędowego do napędzania obecnej technologii. W przeciwieństwie do paliw kopalnych, biopaliwa są odnawialnymi źródłami energii, które mogą trwać w nieskończoność. Istnieje pięć głównych rodzajów biopaliw: metanol, biodiesel, butanol, etanol i bio-olej.
Chociaż zarówno biomasa odnawialna, jak i biopaliwo pochodzą z tego samego źródła, to znaczy naturalnych produktów organicznych, różnią się sposobem ich wykorzystania. Biomasa jest wykorzystywana do produkcji biopaliwa i może być przetwarzana na wszystkie główne nośniki energii, takie jak energia elektryczna, ciepło i paliwa transportowe, a także na szeroką gamę chemikaliów i materiałów wytwarzanych z paliw kopalnych. Biopaliwa stałe, głównie biomasa, są wykorzystywane od tysięcy lat do dostarczania ciepła i do gotowania, a obecnie są wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej oraz do systemów grzewczych i energetycznych.