Gồm 3 thế hệ: NLSH thế hệ thứ nhất, NLSH thế hệ thứ hai và thứ ba
NLSH thế hệ thứ nhất: đây là nhĩm cĩ nguồn gốc thực phẩm: bio-ethanol (từ quá trình lên men đường), bio-diesel (từ phản ứng chuyển vị eser dầu mỡ động thực vật)... Tuy nhiên nhĩm nguyên liệu này gặp phải vấn đề an ninh lương
thực nên khả năng ứng dụng cho sản xuất NLSH đại trà gặp khĩ khăn
NLSH thế hệ thứ hai: là nhĩm nguyên liệu đi từ sinh khối (biomass) bao gồm bất kì vật liệu nào cĩ nguồn gốc thực vật: cây cối, cỏ, phụ phẩm từ mùa vụ nơng nghiệp, cơng nghiệp...So với thế hệ thứ nhất, biomass là nguồn nguyên liêu phong phú, đa dạng hơn, là nguồn nguyên liệu bền vững hơn.
NLSH thế hệ thứ ba:chủ yếu được sinh ra từ những cải tiến về cơng nghệ sinh học thực hiện trên các nguồn nguyên liệu. Các loại nguyên liệu được cấy ghép, nuơi trồng theo cách mà các khối cấu trúc của tế bào được điều chỉnh theo các cách khác nhau. Thế hệ thứ ba chủ yếu được chế tạo từ các loại vi tảo trong nước, trên đất ẩm cĩ hiệu suất năng lượng tốt hơn. Tuy nhiên, hiện nay mới cĩ số ít nghiên cứu chuyên sâu về vi tảo, cũng chưa được áp dụng rộng rãi ở quy mơ cơng nghiệp.
Các sản phẩm NLSH phổ cập trên thế giới là:
Diesel sinh học hay cịn gọi biodiesel (viết tắt BD)
Cồn sinh học (bioalcohol): bioethanol, biobutanol, biomethanol, nổi bật nhất là bioethanol viết tắt là BE
Nhiên liệu sinh học rắn (solid biofuel) nổi bật là gỗ viên (wood pellet).
Cĩ thể so sánh giữa nhiên liệu dầu mỏ và nhiên liệu sinh học thơng qua một số tính chất sau:
Bảng 2-7. So sánh giữa nhiên liệu dầu mỏ và nhiên liệu sinh học
Nhiên liệu dầu mỏ Nhiên liệu sinh học Sản xuất từ dầu mỏ
Hàm lượng lưu huỳnh cao Chứa hàm lượng chất thơm Khĩ phân hủy sinh học Khơng chứa hàm lượng Oxy Điểm chớp cháy thấp
Sản xuất từ nhiên liệu thực vật Hàm lượng lưu huỳnh cực thấp
Cĩ khả năng phân hủy sinh học cao Cĩ 11% oxy
Từ bảng so sánh cĩ thể thấy, nhiên liệu dầu mỏ giúp giảm đáng kể lượng khí thải độc hại SO2, giảm cặn buồng đốt... mở rộng nguồn năng lượng, đĩng gĩp và an ninh năng lượng, giúp giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu nhập khẩu, đĩng gĩp vào giải quyết vấn đề mơi trường, đem lại lợi ích cho người nơng dân,...