El desproporcionado crecimiento de la población mundial se correlaciona con un fuerte incremento en la demanda de energía y alimentos, aumento de la contaminación producto de la actividad humana, una peligrosa acumulación de gases en la atmósfera, agotamiento de la energía fósil-extractiva antes abundante y barata, y un declive constante de la diversidad biológica ante la apropiación de más espacios físicos por el hombre. Los recursos naturales ya no son inagotables.

La Agencia Internacional de Energía en su Panorama Mundial, advierte: “el mundo se encamina hacia un cambio climático irreversible”. El documento fija que no habrá vuelta atrás a partir de 2017 si no se produce "un cambio de dirección absoluto". El planeta emitirá en el 2017 la cantidad de dióxido de carbono esperada para el año 2035. A partir de entonces, cualquier emisión extra del gas sobrepasará los niveles considerados seguros.
El resultado es obvio, trasformar durante siglos el combustible fósil enterrado en millones de toneladas de dióxido de carbono gaseoso no podría producir otro resultado: hipotecar el futuro de las nuevas generaciones.

En este contexto es necesaria la implementación creciente de combustibles gaseosos y líquidos renovables, capaces de mantener un equilibrio entre la generación de dióxido de carbono durante su combustión y un consumo equivalente del gas en su producción, que no utilicen como materia prima alimentos y contribuyan a la disminución de residuos domiciliarios e industriales.

El más simple de los biocombustibles en cuanto a su posibilidad de obtención es el biogás. El biogás tiene características interesantes por ser renovable, autóctono y local; se puede obtener a partir del aprovechamiento de los residuos agrícolas, ganaderos, industriales y urbanos (hasta de excrementos humanos) de las diferentes regiones y provincias de un país. Se obtiene a través de un proceso de digestión anaerobia (en ausencia de oxigeno) de la materia orgánica con la ayuda de microorganismos. En el proceso se produce un subproducto rico en nutrientes integrado por la mayor parte de los elementos minerales de la materia orgánica original utilizable como abono o sustituto fertilizantes inorgánicos. El biogás contiene principalmente metano (gas natural), dióxido de carbono y nitrógeno variando su concentración en función de la fuente de origen. El valor energético del biogás se determina en función de la concentración de metano, alrededor de 20 ó 25 MJ/m3 (megajoules/m3), a diferencia de los 33 ó 38 MJ/m3 correspondientes al gas natural. Habitualmente, el biogás se emplea en turbinas de gas para generar electricidad. No obstante, con un tratamiento previo para mejorar el contenido de metano se puede utilizar en vehículos o inyectarlo en las redes de gas natural (biogás con más del 97% en metano). Como ejemplo podemos citar a Alemania, país abocado al cierre del total de sus plantas nucleares. En Alemania a finales del año 2011 se registran 7100 instalaciones de biogás con una potencia eléctrica total equivalente de 2800 MW (megawatts). Se estima que cada MW instalado genera 7 puestos de trabajo, un signo inequívoco del avance hacia una bioeconomía sustentable. Alemania inyecta biogás a la red de gas natural desde el año 2006 y pretende producir 6000 millones de metros cúbicos de biogás en el año 2020 y 10000 millones en el año 2030.

La producción de combustibles líquidos se orienta claramente a la utilización de microalgas, con o sin modificaciones genéticas. Se acepta en la actualidad la existencia de más de 40.000 especies de microalgas, capaces de crecer en piletones o birreactores ubicados sobre tierras no aptas para cultivos, utilizando agua dulce, salada o residual. La mayoría son fotosintéticas, usan la energía solar y consumen dióxido de carbono. Mediante modificación genética los cultivos de microalgas se constituyen en verdaderas biofábricas transgénicas con factibilidad de producir en forma sustentable combustibles, alimentos y medicamentos.
Un cambio gradual con relación a la utilización del petróleo actual lo constituye el biopetróleo; un biocombustible renovable, obtenido por fotosíntesis, consumiendo grandes cantidades de dióxido de carbono y destinado a mantener el equilibrio necesario para lograr un desarrollo sustentable. El biopetróleo se obtiene del cultivo masivo de microalgas. La biomasa algal producida se somete a presión y temperatura (pirólisis) originando un liquido de características equivalentes al petróleo. Empresas como Origin Oil y BFS (Bio Fuel Systems) se encuentran en la actualidad trabajando en tal sentido. En función de su planta piloto BFS pudo establecer que en una superficie de 1 hectárea se pueden obtener 5 barriles de petróleo por día. La producción necesaria de los 90 millones de barriles diarios necesarios para alimentar a los mil millones de vehículos existentes podría lograrse dentro los próximos 5 a 10 años en una superficie total de unos 100.000 kilómetros cuadrados con plantas distribuidas por todo el mundo, cerca de los centros de consumo y sin necesidad de costosos fletes. Ambas empresas están en la actualidad construyendo plantas con capacidad de producción creciente.
Junto con la respuesta dada por el biopetróleo se comienza a vislumbrar otra más sofisticada consistente en modificar genéticamente microalgas y microorganismos en general para lograr producir directamente, prácticamente un solo paso biocombustible transgénico. Así microalgas modificadas genéticamente nos podrían producir directamente bioetanol u octano (nafta). La obtención de este tipo de combustible depende estrechamente del conocimiento actual de 65 millones de genes y de la ingeniería genética para conseguir la trasngénesis conducente al producto deseado.
Un pionero el la materia es el Dr. John R. Coleman del Department of Botany, University of Toronto, Canada. En 1999 publicó, conjuntamente con Ming-De Deng, el trabajo Ethanol Synthesis by Genetic Engineering in Cyanobacteria. La cyanobacteria es una microalga azul verdosa. Ellos le incorporaron, mediante ingeniería genética, los genes productores de piruvato decarboxilasa y alcohol dehidrogenasa extraídos de la bacteria Zymomonas mobilis. El resultado es que la microalga mientras crece y se reproduce genera directamente etanol. Esto en la actualidad dio origen, patente mediante, a Algenol Biofuels, empresa productora de bioetanol utilizando la citada tecnología. Recientemente Algenol Biofuels se asoció con Dow Chemical para construir y operar una planta piloto constituida por 3.100 biorreactores horizontales con capacidad para 4.000 litros.
De los muchos desarrollos en la misma dirección vamos a citar a la estrella de los biocombustibles transgénicos: Synthetic Genomics. Fundada por el prestigioso Dr. J. Craig Venter, está realizando investigaciones para modificar, mediante ingeniería genética, microalgas destinadas a producir directamente tanto octano (nafta) cómo biodiesel. La Exxon Móbil se asoció en el desarrollo y aportó 600 millones de dólares para acelerar el proyecto. Synthetic Genomics acaba de anunciar la compra de un predio de gran tamaño en el Valle Imperial, cerca del Mar de Salton ubicado en el sur de California, al suroeste de Estados Unidos, elegido por su ambiente desértico óptimo, de poca lluvia y sol abundante, cuenta con 42 estanques abiertos con capacidad desde 100 a 240.000 litros para iniciar con sus microalgas transgénicas dentro de los próximos 60 días las pruebas a escala de producción.
Todos los desarrollos suceden al mismo tiempo, en forma continua, al ritmo de las necesidades crecientes de un planeta sobrecargado de problemas ambientales y de habitantes.

Una carrera biotecnológica destinada a rehacer la naturaleza y mantener a futuro la posibilidad de vida en la tierra mediante la innovación centrada en un avance compulsivo del saber para comprender y aprovechar al máximo las posibilidades latentes de los sutiles y múltiples mecanismos imperantes en los seres vivos.