Etanol celulósico, biocombustible de segunda generación que se fabrica convirtiendo vegetación no apta para el consumo humano en alcohol etílico (etanol). Mientras que los biocombustibles de primera generación utilizan materias primas comestibles como el maíz, el etanol celulósico se puede producir utilizando materias primas como la madera, la hierba o partes de plantas no comestibles. Todos los biocombustibles son renovables, pero el etanol celulósico tiene un impacto menor en la cadena alimentaria que los biocombustibles de primera generación, ya que se pueden producir a partir de productos de desecho agrícolas o de cultivos energéticos cultivados en tierras que solo son marginalmente útiles para la producción de alimentos. Sin embargo, la tasa de conversión de materias primas en producto final es menor para el etanol celulósico que para los biocombustibles de primera generación, y, sin mejoras en la tecnología de fabricación, el futuro del etanol celulósico puede ser un aditivo de combustible en lugar de un reemplazo del petróleo.

El uso de materias primas regulares como componente primario de los biocombustibles de primera generación provocó el debate» alimentos versus combustible», que cuestionó el valor de los biocombustibles de primera generación como una alternativa ecológica al petróleo. Se argumentó que, al desviar la tierra cultivable y la materia prima de la cadena alimentaria humana, la producción de biocombustibles tendría un impacto directo en el precio de los alimentos para los consumidores. Los críticos de los biocombustibles afirmaron que a medida que aumentaba la demanda de materias primas, los agricultores venderían sus cultivos a fabricantes de biocombustibles mejor pagados en lugar de a sus compradores tradicionales y, por lo tanto, crearían escasez de alimentos y rápidos aumentos de precios. Aunque en realidad ha habido aumentos mundiales de los precios de los alimentos y escasez de alimentos desde la introducción de los biocombustibles de primera generación, especialmente en 2007 y 2008, los partidarios afirman que esos aumentos pueden atribuirse al aumento de los costos del petróleo y no a la producción de biocombustibles. Durante ese debate, el etanol celulósico surgió en 2006 como una alternativa al etanol de primera generación, porque podría utilizar residuos y plantas no alimentarias cultivadas en tierras de menor calidad. Muchos de los cultivos energéticos también requerían menos fertilizantes que los cultivos alimentarios utilizados en el etanol de primera generación.

Debido a que muy pocos países, como Brasil, tienen la geografía y el clima para producir suficiente etanol celulósico para hacer una transición completa del petróleo al biocombustible, muchos países prefieren mezclar petróleo y etanol celulósico. La mayoría de las mezclas están en el rango de etanol celulósico del 5 al 10 por ciento, por lo que se pueden usar en vehículos actuales sin modificar el motor.

El etanol celulósico se produce a partir de biomasa lignocelulósica, que se compone principalmente de celulosa y lignina que se encuentran en materia vegetal seca. La biomasa lignocelulósica se puede clasificar generalmente como biomasa virgen de plantas naturales, biomasa residual de subproductos industriales y agrícolas y cultivos energéticos que se cultivan específicamente para la producción de etanol celulósico. La mayor parte del etanol celulósico se fabrica a partir de biomasa residual, especialmente bagazo de caña de azúcar, y de cultivos energéticos como la hierba conmutada (Panicum virgatum). Para ser convertida en biocombustible, la biomasa lignocelulósica debe ser pretratada y luego hidrolizada con ácido o enzimas para romper la celulosa en azúcares simples. Esos azúcares luego se someten a fermentación microbiana para producir etanol, que se destila a una pureza de aproximadamente el 95 por ciento. El etanol celulósico también se puede producir a través de la gasificación, que resulta en una mezcla de gas de hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono, que luego se fermenta o cataliza químicamente en etanol.

Uno de los muchos desafíos relacionados con la fabricación de etanol celulósico es que la tasa de conversión es más baja que con los biocombustibles de primera generación, lo que significa que se necesitan más materias primas para producir el mismo volumen de etanol. Las enzimas utilizadas para la hidrólisis también son caras y son uno de los principales factores que limitan la rentabilidad de la tecnología. Para mejorar la eficiencia de ese paso en el proceso, se están llevando a cabo investigaciones sobre métodos alternativos de conversión, enzimas modificadas y nuevos cultivos energéticos.

El etanol celulósico sigue siendo popular políticamente en muchas partes del mundo, incluidos los Estados Unidos, Brasil y la Unión Europea, y se promociona como una posible solución a la independencia energética, así como un método para reutilizar algunos materiales de desecho. Algunos países, entre ellos los Estados Unidos, tienen leyes que exigen a los fabricantes de combustibles que añadan un porcentaje determinado de biocombustible a sus productos. Dicha legislación es uno de los principales impulsores del crecimiento del mercado, lo que deja a la tecnología vulnerable a una recesión económica o vacilación legislativa que podría tener un grave impacto en su futuro. El biocombustible es también una fuente de energía fuertemente subvencionada y probablemente no podría competir en el mercado actual sin la subvención del Gobierno. Aunque es posible que los costos de producción de biocombustibles celulósicos algún día sean más bajos que los costos de producción del petróleo, tal cambio requeriría un fuerte aumento de los precios de los combustibles fósiles tanto como menores costos de producción. En su forma actual, es más probable que los combustibles mezclados sean una solución viable a largo plazo y la aplicación más viable del etanol celulósico.