En concurrence directe avec la production alimentaire, la première génération de biocarburants est vivement critiquée. Pour pallier ce handicap, les deuxième et troisième générations, basées respectivement sur l'utilisation de la biomasse lignocellulosique et algale, amorcent une réponse contribuant à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Les biocarburants de seconde génération se satisfont de matière première variée : plante entière, résidus agricoles et de sylviculture, etc. Pour limiter l'impact du transport de la ressource vers les unités de transformation, le Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement ( Cirad) avec ses partenaires, financés par l'Agence nationale de la recherche ( ANR), ont imaginé un procédé de pyrolyse rapide (projet Precond), qui permet de « densifier » énergétiquement la matière organique sous forme d'huiles. Quelle que soit la biomasse retenue, les rendements sont prometteurs. Avec une pyrolyse flash de quelques secondes à environ 500 °C, la concentration énergétique est d'un facteur 2 dans le cas du bois et de 15 pour la paille. Les gaz sont ensuite condensés pour fournir des huiles avec un rendement énergétique de 80 %. Leur formulation doit être améliorée, car elles sont acides (pH 2 et 3) et ont une durée de stockage limitée. Des études sont aussi menées pour utiliser plusieurs combustibles dans le même réacteur. C'est l'objet du projet Torbigap, qui utilise la torréfaction (ou pyrolyse ménagée). Quelques heures et une température de 250 à 270 °C aboutissent à une matière solide avec un rendement énergétique compris entre 83 et 97 %. Cette opération est suivie d'un broyage et éventuellement d'un compactage. Bio-huiles ou biomasse torréfiée sont alors soumises aux transformations habituelles de la filière thermochimique, dite aussi BTL (biomasse to liquide) : gazéification puis production d'hydrocarbures à partir des gaz de synthèse par le procédé catalytique Fischer-Tropsch. La troisième génération, au lieu de résidus de production, fait appel aux micro-algues pour transformer le CO2 en biomasse grâce à la photosynthèse. Dans des conditions particulières, ces algues stockent les lipides à l'origine du biocarburant. D'ici à la fin de l'année, à Calcé près de Perpignan (66), BioFuel Systems France (créée par BFS et Biokhan) devrait cultiver des micro-algues marines dans des tubes verticaux transparents, séquestrant ainsi le CO2 émis par un incinérateur. Elle utilisera la lumière naturelle et l'électromagnétisme pour atteindre un taux de stockage d'acides gras de 80 à 85 % (au lieu de 60 % habituellement) et une concentration de 300 millions de cellules par millilitre d'eau. BFS France lèverait ainsi le principal verrou de cette technique, celui de la récolte. Son rendement à l'hectare serait 100 fois plus important que dans le cas de la technologie de production horizontale et 1 000 fois plus que la technologie de canaux à ciel ouvert. « Un hectare d'algoculture donnera 3 700 tonnes de biopétrole », estime André Sancho, P-DG de BFS France. Toutefois, en France, d'autres voies progressent : le démonstrateur industriel Safeoil (pôle mer Bretagne) proposera en septembre un système quasi naturel en bassins dans d'anciennes carrières de kaolin ; le projet de recherche Shamash (Inria, CEA, Ifremer, Cirad...) testera dès cet été, sous serre, un procédé en deux phases, la multiplication de cellules ayant lieu dans des réacteurs et l'accumulation des lipides dans des bassins horizontaux.