ชีวมวลประกอบด้วยธาตุหลักๆ คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน รวมทั้งมีปริมาณของไนโตรเจนและธาตุอื่นๆ อีกเล็กน้อยในรูปแบบของคาร์โบไฮเดรตหรือเซลลูโลส ชีวมวลนั้นมีอยู่มากมาย ทั้งที่ได้จากสิ่งมีชีวิต และยังรวมไปถึงสิ่งต่างๆ ที่มีธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบหลักในรูปแบบอื่นๆ โดยทั่วไปชีวมวลอาจจำแนกออกเป็น 3 ประเภทหลักๆ คือ ชีวมวลแบบไม้ (Woody) แบบไม่ใช่ไม้ (Non woody) และของเสียจากสัตว์ ซึ่งมาจากแหล่งต่างๆ ดังนี้
เซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสรวมกลุ่มด้วยกัน จะเรียกว่า โฮโลเซลลูโลส (Holocellulose) ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของผนังเซลล์ของเส้นใยไม้ เซลลูโลสเกิดจากหน่วยของเซลโลบิโอสหลายหน่วยต่อกันซ้ำไปมา ดังภาพที่ 2 ขณะที่เฮมิเซลลูโลสเกิดจากการผสมผสานกันของหน่วยต่างๆของเฮกโซสและเพนโตสซึ่งมีระดับพอลิเมอไรเชชันอยู่ระหว่าง 15 – 14,000 ส่วนลิกนินนั้นเกิดจากการต่อข้ามเชื่อมกันของกลุ่มพอลิเมอร์สามมิติซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานดังภาพ
กระบวนการในการผลิตชีวมวลคือกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช (Photosynthesis) ซึ่งชีวมวลที่ได้จากพืชเกิดจากการเปลี่ยนรูปก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon dioxide: CO2) ในบรรยากาศให้กลายเป็นคาร์โบไฮเดรต โดยอาศัยพลังงานจากแสง คลอโรฟิลล์ในพืชและน้ำ โดยกระบวนการและปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นแสดงดังภาพ
3.1 เทคโนโลยีการแปลงสภาพชีวมวล (Biomass conversion) [1]
เทคโนโลยีที่ใช้ในการแปลงชีวมวลที่ใช้กันในปัจจุบัน สามารถจำแนกได้เป็น 3 ประเภทหลักๆ คือ
1. กระบวนการแปลงสภาพเชิงชีวเคมี (Biochemical conversion) ที่ใช้จุลินทรีย์ทำหน้าที่ในการย่อย
2. กระบวนการแปลงสภาพเชิงเคมีความร้อน (Thermochemical conversion)
3. กระบวนการแปลงสภาพเชิงกายภาพ (Physical conversion)
โดยแผนผังเทคโนโลยีการแปลงสภาพชีวมวลสามารถจำแนกได้ดังภาพที่ 5 นอกจากนี้ลักษณะความแตกต่างของแต่ละกระบวนการขึ้นอยู่กับสถาวะที่ใช้และวัตถุประสงค์หรือผลิตภัณฑ์หลังที่ต้องการ
3.2 เทคโนโลยีสำหรับการการผลิตไฟฟ้าและความร้อน
การผลิตความร้อนหรือไฟฟ้าหรือการผลิตทั้งสองอย่างร่วมกันเป็นรูปแบบที่น่าสนใจ ซึ่งได้มาจากเทคโนโลยีหลายรูปแบบ ดังนี้
3.3 เทคโนโลยีสำหรับการการผลิตเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่ง
เชื้อเพลิงหลักสำคัญสำหรับการขนส่งที่ได้จากชีวมวล ได้แก่ เมทานอล น้ำมันสังเคราะห์ฟิชเชอร์โทรปช์ (Fisher-Tropsh synthesis) ไดเมทิลอีเทอร์ และไฮโดรเจน จากกระบวนการสังเคราะห์ก๊าซที่ผลิตจากแก๊สซิฟิเคชัน และเอทานอลจากกระบวนการหมักแป้งหรือน้ำตาลหรือกระบวนการไฮโดรไลซิสวัสดุลิกโนเซลลูโลสและน้ำมันชีวภาพที่สกัดออกมาจากเมล็ดพืชน้ำมันเพื่อแปลงสภาพเป็นไบโอดีเซล
