大型厌氧发酵工程多与工业废水处理相结合，既是环境保护需要，又可获得沼气。通常各种工业废水作发酵料是按其所含化学耗氧量（COD）来计算其沼气产量。表中为各种有机废水大致能产沼气的数量。
生物质气化换新装
将固体生物质转化为气体燃料称为生物质气化。这项技术早在20世纪30年代就开始应用，当时利用木炭制造水煤气，并带动蒸汽机作动力，甚至在中国抗日战争的困难时期，因为石油缺乏，还以这种煤气开汽车，即叫做“木炭车”，说来也有一段光荣的历史。这种技术的基本原理是含碳物质在不充分氧化（燃烧）的情况下，会产生一氧化碳，即煤气。如果完全燃烧，就是完全氧化，则变为二氧化碳。制造煤气是为了得到一氧化碳，人们就故意不给足氧气，不让有足够的空气把火烧旺，而是似着非着，焖出一氧化碳来。道理非常简单，但需要有一种设备，即气化炉。
固定床气化炉最初的气化炉是固定床式，由于进风口的位置不同，又有上吸式和下吸式，还有过平吸式。我们只以上吸式为例简单介绍它的结构。上吸式气化炉，它是用钢板做成的，下部还用耐火材料保护。生物质燃料（木块等）从炉顶投入，炉底有炉箅子。空气和水蒸气从炉底送入，炉膛内燃料堆积，最底层的有空气中的氧可以帮助燃烧，并产生热量。再上层的氧供应不足，氧化不完全，产生一氧化碳，更上层的只能热分解和干燥，燃料一层一层往下落，煤气从炉的上层排出。
当然，这种炉型比较落后，效率较低，后来使用得很少。但是20世纪70年代世界出现石油危机，这些老技术又搬出来了，经过一番改造，生物质气化炉又有了新的生命。我国已利用碎木块、锯末、秸秆、玉米芯等作为燃料，进行气化，并用这种燃气烘干木材、取暖和发电。其中稻壳发电令人注目，平均每吨稻壳可以代替110—140千克柴油，大约每发1千瓦·时的电需要稻壳2—2.5千克，同时稻壳灰还是钢铁工业的保温材料。农村乡镇企业所需的热源，若由生物质气化提供燃料，可以就近供应，有一定的优越性。
流化床气化炉
目前，国际上都在加紧生物质气化新技术的开发，已有各种流化床炉型，它比固定床所产燃气的热值高，用途广。流化床的特点是在燃烧床面上铺有一层细石英砂作为传热介质，当细碎的生物质燃料进入炉体后，形成一种沸腾状的流动层，所以也叫“沸腾床”。由于流态颗粒与粉状物料混合时接触面积大，氧化和还原反应充分，热效率高。在此基础上，近年来又出现一种生物质循环流化床气化炉，它比普通流化床更好，可以把气化时产生的焦炭和焦油分离出来，并使之与热载体一道循环到燃烧室去进行燃烧，不仅防止了气化炉结焦堵塞的毛病，而且更提高了热能利用率。这是当代生物质气化的最新技术，特别适合过去较难利用的细碎生物质，如锯末、蔗渣、木粉等。
生物质液化有潜力
将固体生物质转化为液体燃料称为生物质液化。它分为间接液化和直接液化两类：间接液化是指通过微生物作用或化学合成方法生成液体燃料，如乙醇（酒精）、甲醇（木精）；直接液化可采用机械方法，用压榨或提取等工艺获得可燃烧的油品，如棉籽油等植物油，经提炼变成可代替柴油的燃料。技术较难但很有希望的是生物质通过热分解制取人造石油。有的生物质在热分解时可以得到生物油、生物炭和可燃烧气体，使生物质得到充分利用。
醇类燃料——间接液化的产物
国际上为减少石油耗量和防止环境污染，已开始采用醇类燃料作代用燃料，主要是增加甲醇汽车和乙醇汽车，较简便的方法是在汽油中掺烧甲醇或乙醇。这样不仅可以减少石油消耗量，而且可以代替汽油中所加的含铅防爆剂，使尾气排放更洁净。因为汽油中常加四乙基铅作防爆剂，提高燃料的辛烷值。现在许多国家都禁止使用含铅汽油，就是为了防止排气污染。若汽油中掺入甲醇或乙醇，同样能提高燃料的辛烷值，而不会污染环境。目前，美国在汽油中掺烧甲醇和乙醇的用量每年达上百万吨。德国大众汽车厂专门生产一种烧甲醇的汽车，性能很好。在石油危机中，巴西的乙醇汽车占汽车总量的40％，可见醇类燃料汽车发展前景是不错的。当然，首先要有足够的醇类燃料，在价格上能与汽油相竞争，并在加油站的设施方面有一定的安排。一般是采取先掺烧，而后代用。我国甲醇车的试验和乙醇掺烧都做了一些工作，成果不少，关键是要解决醇类燃料的供应。
甲醇的化学分子式为CH3OH，热值为22718.75千焦/千克。它可以用木质纤维素经蒸馏获得，所以俗称“木精”。甲醇的化学合成也可用生物质气化炉产生的一氧化碳与氢做原料，经催化反应而制得。但这种工艺设备庞杂，可能不经济。因此，现有甲醇的生产多以煤或天然气为原料。
乙醇的化学分子式为C2H5OH，热值为29733.48千焦/千克。它可以从白酒蒸馏中提取，所以俗称“酒精”。生物质热裂解生成的乙炔与乙烯可以合成乙醇，同样因工艺路线长而不经济。较为实际的是生物质经糖化发酵，借助于微生物制作成酒，然后蒸馏提纯，达到90％以上的浓度，即为工业乙醇，可作燃料用。用于糖化的生物质较多，除各种含淀粉高的植物外，还可利用一些农业废弃物，如高粱秆、玉米秸和废糖蜜等。另外，还有木质纤维植物，可以通过水解纤维素的办法制取乙醇，日本已在这方面加紧研究，若能工业化生产，将在利用生物质制取酒精方面开辟广阔资源。目前，国内外生产乙醇的主要方法是生物质糖化发酵工艺，表中为各种生物质原料的产量及乙醇的产量。
现在我国用生物质经糖化发酵法制取乙醇的成本，大约60％为原料所占。特别是与粮食争原料或与制糖争原料，作为能源，这样制得的乙醇是不合算的。因此要充分利用较廉价或次要的糖基植物原料才比较合理。目前正开展研究的甜高粱秸或甜玉米秸制乙醇，将较有发展前景。利用杂交的高粱秸秆含糖分高，将其榨取的糖液供发酵制乙醇，榨渣还可养牛或制纤维板，综合利用效益较高。
生物质的直接液化
生物质直接液化，一般榨取植物油比较简单，但要提取成燃料油，必须把其中的脂肪酸类的物质取出，否则燃烧时容易结焦。因此，提炼过程是否经济合理，有待研究。当然，自然界也有一些植物会生成一种成分很类似柴油的燃料油，不经提炼即可用作燃油。这种植物多生长在热带，有的就叫柴油树，树干内会流出这种油质，如同橡胶树流胶一样。我国云南西双版纳曾从越南引种过柴油树，但未大量繁育，据说产油率不高，成年树每株每年约可产油20升。此外，巴西和墨西哥等一些国家也有一种叫“科帕伊巴”的树，亦能产出类似柴油的燃油。
目前，国际上较为关注的生物质直接液化是热裂解制取液体燃料，特别是美国和欧洲一些国家，对生物质人造石油投入研究力量较多，其中有一种方法是将木材切成小块，经干燥脱水，放入可控制气量的反应器内加热分解，然后通入蒸汽，最后获得约30％左右的生物质油（即人造石油），同时还可得到约30％的生物炭，还有40％左右的可燃气体，这种煤气主要是用于本系统的加热，达到热的平衡。
建立能源农场和发展生物工程
现代化的生物质能开发利用不仅要充分利用现有的各种生物质，更重要的是建立以获取能源为目的的生物质生产基地，以能源农场的形式大规模培育生物质，并加工成商品能源。因此，首先要对土地进行规划，尽可能利用山地非耕荒地和水域，选择适合当地生长条件的生物质品种进行培育繁殖，以获得大量生物质，其中包括足够数量的高产能植物和必需的动物（牲畜和禽类）。在海洋、水域，要充分利用海藻和水生物提取能源，建立水上能源作物生产基地。
生物质能的加工转化，应采用先进技术，有步骤地建立专业工厂，如醇类燃料生产厂，大型沼气工程，燃料油、生物炭加工厂，生物质气化及发电站，生物质压块燃料，以及附属的肥料和饲料加工厂等。
国外建立的生物质能源农场，利用机械化进行生物质的采集，包括打捆、粉碎和贮运。生物质产销及能源供应半径不宜过大，充分发挥当地产销的优势，这样才有利于同现有化石能源的竞争。建立能源农场的初期，应取得国家或地方政府的支持，以便在政策上得到适当保护，使其逐步运转正常，变为良性循环。能源农场的社会环境效益较好，理应受到国家和社会的关注。建立能源农场应纳入国土整治规划。
为了能源农场的持续发展，技术起点要高，要尽可能采用当代生物工程的研究成果，或与有关这方面的研究单位和高等院校建立联系，或合作经营。例如在厌氧发酵工程中，要利用生物工程中新的发酵工艺和酶制剂的作用，在植物繁育中要提高光合作用的效率，目前植物光合作用的光效均低于0.5％，事实上每提高千分之一，就能使太阳能转化碳水化合物的能力成倍提高。生物工程中的细胞工程和基因工程同样在能源农场有英雄用武之地，必须使生物质本身有较大变化，才能脱开传统的生物质能利用，而成为人们瞩目的新能源体系。现在，北欧有些自然条件不太利于生物质生长的国家都在开发能源农场，中国得天独厚的自然条件，更应发展能源农场。有人形象地说：“能源农场是生产绿色能源，是永远开发不完的人造油田，是美化大地的煤田。”我国人均耕地不多，森林覆盖率也不高，但荒山野地不少，若能很好地发展能源农场，不仅可以增加可再生能源的产出，而且有利于国土整治，功在千秋。就世界范围而言，风力田、能源农场均开始于经济发达国家，其中有综合国力和经济实力的因素，但更重要的是技术和认识水平，发展中国家更应在这方面发展，把自己生存的土地利用好。
目前，中国尚未形成规模化的生物质能源农场，但在华东地区开始有了以大型沼气为中心，农牧渔业综合开发的农场。其中新能源生产的比重日益加大，成为能源农场的雏形。例如：浙江杭州郊区的浮山农场和上海郊区的星火农场等。该农场主要是利用养鸡、养猪的粪便生产沼气，将沼气供农场生活和生产作燃料，解决职工家用燃料，生产中的茶叶加工，莼菜加工，鸡舍供暖和孵鸡，沼液养猪和农田施肥，沼渣养鱼等。初步构成良性农业生态。但由于当地的土地紧张，没有空闲地种植能源作物，不能更多地生产并将多余的能源输出。若进一步规划好山地、水域的充分利用，必将除满足农场自身的能源供需外，还应有商品能源销售，那时才能成为真正的能源农场。
