世界上的化学家、化学工程师和合成生物学家都已在努力应对开发生物燃料的技术挑战，并将在未来数十年内为补充和替代石油衍生的燃料而尽力。世界每一家主要的化学和石化公司都在声称要在生物燃料商业化的比赛中争一高低。
生物燃料可以有多个起始原料，包括糖类、淀粉、植物油、再生纸和纸板，以及粗生物质，它们可通过生物或化学方法，或两者方法进行加工。无论那一种方法取胜，这些竞争性技术的通用性均可确保公司取得盈利，并且通过消除对进口石油的依赖而保证能源安全，以及减少温室气体排放而保证气候安全，这是一个重要的使命。
化学方法：水相化学反应
化学方法提供了较广阔的平台，从这一平台来运作，可在化学上调控碳水化合物，而不是将糖类进行发酵，从而可制取醇类、酯类和呋喃，从单一的出发点可制取不同类型的运输燃料。
化学方法制取生物燃料的主要途径之一是水相化学反应。例如美国Mascal公司的研究组开发了一种双相酸/溶剂反应器，可在一个单一步骤中，从纤维素原料制取取代的呋喃，这单一步骤无需先进行预处理或将生物质进行分解，通常是溶液相化学所需的步骤。研究人员使用盐酸溶液来消化纤维素起始原料，用二氯乙烷连续地萃取反应混合物，以获得取代的呋喃5 - （氯甲基）糠醛，这是一种生物燃料中间体。
该研究团队已使该过程进行改进，用于将生物质作物，如牧草，或废弃生物质如谷物秸秆、木质、稻草和再生纸转化为5 - （氯甲基）糠醛或另一种生物燃料中间体乙酰丙酸，根据反应条件的不同，产率可高达95％。据所知，这一将碳水化合物原料转化成简单的有机分子的水平在当前是无与伦比的。
作为额外的好处，单一反应器处理不产生任何二氧化碳，而大多数生物燃料技术都会产生二氧化碳。一个关键的问题是大多数生物燃料过程低的效率和差的碳经济性，这些生物燃料过程意味着经济性差，并与生物燃料的碳中性目标相抵触。
微生物很容易将葡萄糖转化成乙醇，但效率低下，因为适用的碳的三分之一最终会成为CO2。另外，在纤维素和半纤维素多糖物质（它们组成生物质）中存在各种五碳和六碳糖类，但在发酵过程中通常使用的酵母仅能消耗六碳糖类。与工业化学过程相比，这些微生物的工作也很慢，并且不能忍受它们产生的高浓度的乙醇，这就使之限制于批量加工水平。
对于生物燃料而不是乙醇生产商，碳的重要部分也被作为CO2被损失了，这就影响到烃类产率。基于这些原因，可以认为，制取呋喃和其他类似成分的单一的反应器路线具有优势。
然而，一个缺点是要使用卤化溶剂，卤化溶剂可能在工业规模的过程中要被取代。
当被衍生加工时，糠醛或乙酰丙酸可生成其他呋喃或乙酰丙酸酯，它们可用作为独立的燃料，这将需要监管机构批准，或者可能用作调合料，用以制取传统的汽油、柴油或喷气燃料。Mascal公司正在与潜在的商业化合作伙伴探索发展机遇，并且与美国内华达州的本特利生物燃料（Bently Biofuels）公司合作，测试某些生物柴油的候选品。
在生物燃料公司中，总部设在威斯康星州麦迪逊的Virent能源系统 （Virent Energy Systems）公司，是第一批采用水相化学反应的公司之一。虽然迄今为止，他们的过程从采用糖类开始，而不是纤维素，但它最终仍是要得到所需的烃类，而不是含氧化合物。
由Dumesic和他的威斯康星州同事兰迪-科特赖特（Randy D. Cortright）等人组建于2002年的Virent公司，正在使其BioForming技术推向商业化。该工艺过程在适宜的温度和压力下，采用非均相催化剂，通过平行和串联反应，先将部分去氧化的可溶性糖类原料转化成糖醇，然后使糖醇通过水相重整工艺过程，将它们转化成燃料化学品。例如，Virent公司生产出主要含有C5~C10烷烃和芳烃的汽油调合物，这些烷烃和芳烃的汽油调合物基本上是与石油衍生汽油的化合物相同的调合物。该公司还可生产柴油和喷气燃料调合物。
BioForming技术的优势之一是，需要的氢气可就地产生，这可降低成本。此外，该产品烃类很容易从水相中被分离出来，可节约精馏成本。
