アルコール燃料
サトウキビは人手あるいは機械により収穫され特製の巨大なトラックで蒸留所へ出荷される。幾百もの蒸留所が国中に存在している。それらは通常、大農場あるいは農業協同組合により生産現場の近くで所有・操業される。サトウキビは臼で圧搾され糖液 (garapa) を抽出して、繊維の残留物 (バガス、bagasse) を除去する。糖液はイースト菌で発酵し、ショ糖はCO2とエタノールとに分解される。得られたエタノール混合液は蒸留され、約5重量パーセントの水を含むエタノールが得られる。酸性の蒸留残渣(vinhoto) は石灰で中和され、肥料として販売される。含水エタノールはそのままで販売されるか(エタノール自動車用)、脱水してガソリンと混和して(ガソホール車用)利用される。いずれの場合も、バルク製品は国立の石油会社であるペトロブラス (Petrobras) に公定価格で販売される。 1トンのサトウキビ収穫が加工プラントに出荷され、約145キログラムの乾燥繊維 (bagasse) と138キログラムのショ糖が含まれている。
メタノールも古くから内燃機関の燃料として利用されてきた。自動車用燃料としてはメタノールにベンゼン(ベンゾール)を混合したものがレーシングカーに用いられ、フォーミュラ1でアルコール燃料が禁止されたのは1958年のことであった。20世紀後半についてみると、メタノールは、インディ・レーシング・リーグで1960年代半ばより2005年まで使用されたほか、現在でも一部のドラッグレースで利用されている。
メタノールはエタノールと比較して代替燃料としての脚光を浴びることは少ない。これは、メタノールの生産が現時点では主として天然ガスなど化石資源を原料としており、有限資源の消費回避という面では利点が乏しいからである。メタノールはエタノール以上に熱量が小さく、腐食性が強い上に、揮発性が高く有毒物質である点も問題となる。
ガソリン代替燃料の観点では、メタノールは、天然ガス、石炭ガスあるいは酸素製鉄排出ガスからも低コストで大量に製造可能である点でエタノールよりも優れており、毒性や揮発性もガソリンに比較して大きな問題とはいえない。バイオマスからメタンを効率的に生産することが可能になり、メタノールを効率的に生産できる微生物が発見されて、バイオマスからメタノール生産が実用化されれば、メタノールもバイオ燃料として脚光を浴びる可能性がある。
原油価格の急激な上昇期に代替エネルギーの導入が注目されたが、コスト競争力でもっとも優れているのは、圧縮天然ガス(CNG)とメタノールであるといわれる。石油は中東に偏在しているが、天然ガスはシベリアに(中東の石油埋蔵量全体に匹敵するほど)膨大な埋蔵量があり、そのほかにも、世界各地に膨大な量のメタンハイドレートが存在する。
ほどなく、1トンのサトウキビ残渣から約80キロワット時の電力を抽出する経済性を確立すると考えられている。そのうち50キロワット時がプラントの運転に使用される。したがって、年当りの100万トンのサトウキビを加工している中規模の蒸留所は、約5千キロワット時の余剰電力を販売するかもしれない。
現在、砂糖とエタノール販売で1800万 USドル、余剰電力販売で100万 USドルを稼ぎだす。先進のボイラーとタービン技術を用いると、電力収量はサトウキビの1トンあたり180キロワット時に増大させることができるものの、現在の(公定)電力価格ではこの投資を回収できない(ある報告書によると、電力価格が7 USドル/万キロワット時であれば世界銀行がバガス発電へ投資するであろうとされている)。
石炭や石油といった他の燃料に比べても、バガスの燃焼は環境に対してやさしい。バガスは2.5パーセントの灰を含むだけであり(比べて、石炭の燃焼では灰が30ないし50パーセント出る)、かつ大気汚染のもととなる硫黄分を含まない。またバガスは比較的低温で燃焼するので窒素酸化物の発生が少ない。その上、レモン果汁の濃縮・植物油・陶業・タイヤのリサイクルなど種々の産業にバガスは重油と置き換え可能な燃料としても販売され得る。サンパウロ州では200万トンのバガスが使用され、3500万USドルの燃料油の輸入を節約した。
現在の化石燃料の需要は燃料としての水素へ移行するとおもわれ、水素経済とでもよばれる状況を形成しつつある。ある説によると、水素そのものは燃料資源としてみなされるべきではないという。この説によれば、水素は(太陽光発電、バイオマス、あるいは化石燃料といった)エネルギー源とエネルギーを使用する場所のあいだに存在する一時的なエネルギー貯蔵媒体であるという。実際水素はガス状態にあると、他の燃料に比べて膨大な容積を占め、エネルギー配送の点に関して非常に難しい問題になっている。1つの解決方法としてエタノールを使って水素を配送する方法がある。 それは配送先で水素再生(hydrogen reform)により水素を結合している炭素から遊離させ、燃料電池へ供給する方法である。ほかの方法としてエタノールを直接燃料電池の燃料として供給する方法もある。
2004年初めには、ミネソタ大学の研究者は単純な構造のエタノール燃料電池を開発したと発表した。それは、触媒層にエタノールを透過させて必要な水素を燃料電池に供給するのである。 装置は一段階目の反応にロジウム-セリウム触媒を使用するが、そのとき反応温度は約700°Cに達する。一段階目はエタノールと水蒸気の混合物と酸素を反応させ十分な量の水素を発生させる。 あいにく、副生成物として一酸化炭素が発生し、この物質が燃料電池を詰まらせる。なので別の触媒を透過させてそれを二酸化炭素に変換する。最終的には、この単純な装置はおおよそ50%の水素と30%の窒素からなるガスを生産する。残りの20%は主成分は二酸化炭素である。不活性な窒素と二酸化炭素とともに水素の混合ガスは適当な燃料電池にポンプで送られる。その後、二酸化炭素は大気中に放出され、植物により再吸収されることになる。