Растущее количество экологических данных о производстве ПГ ослабило энтузиазм в отношении кукурузы в качестве сырья. Кукуруза, как и многие другие ежегодные культуры, зависит от ресурсов ископаемого топлива для посадки, сбора урожая и производства этанола. Кроме того, одним из основных факторов баланса ПГ в биотопливных системах является то, сколько углерода остается в почве. Почвенный органический углерод также необходим для поддержания продуктивности почвы. Традиционные методы возделывания однолетних культур предполагают вспашку почвы, что существенно снижает содержание органического углерода в почве по сравнению с уровнями, существовавшими до переустройства. При обработке почвы микробов стимулируют выброс в атмосферу большего количества накопленного углерода в виде углекислого газа (CO2). По данным Службы экономических исследований США, в настоящее время около 70% земель, отведенных под выращивание кукурузы, обрабатывается. Выращивание кукурузы без обработки почвы, в качестве альтернативы, конус подает углерод из почвы. Урожайные остатки (кукурузные початки и кукурузный початок - листья и стебли), оставленные на поле, также сохранят углерод почвы. Производство кукурузы требует больших затрат азотных удобрений. Высокое содержание азота в удобрениях может привести к более легкому разложению кукурузного зерна до CO2.
Недавнее модельное исследование показало, что при переводе заповедника или местных пастбищ на выращивание кукурузы с помощью традиционной обработки почвы происходят большие потери углерода в почве. Использование нулевой обработки почвы значительно снижает потери углерода в почве. Другие сельскохозяйственные методы, которые могут сократить выбросы ПГ в результате преобразования пастбищ, включают использование удобрений с медленным высвобождением и ингибиторов закиси азота, которые могут снизить выбросы закиси азота (N2O) в почве более чем на 50% .
В отличие от выращивания зерна, целлюлозное сырье требует меньше удобрений и, поскольку оно является многолетним, а не однолетним растением, не требует вспашки. Следовательно, они накапливают или "секвестрируют" углерод в почве. Многолетние биотопливные культуры, такие как эмульсии или смешанные травы прерий, могут фактически снизить концентрацию ПГ в атмосфере за счет преобразования CO2 в атмосферу в накопленный органический углерод почвы. Почвенный органический углерод увеличился на переключаемых полях, ежегодно собираемых в течение пяти лет. Аналогичные данные о накоплении углерода также поступают в отношении растительности "с низкой потребляемой мощностью и высоким разнообразием ". После учета выбросов CO2 в результате сжигания ископаемого топлива на всех этапах производства и переработки сокращение выбросов ПГ, обусловленное низким содержанием разнообразной биомассы, было в 6-16 раз больше, чем для кукурузы или соевых бобов. Дополнительным преимуществом баланса ПГ является то, что выбросы N2O целлюлозными культурами могут быть вдвое меньше, чем в зерновом сырье.
Существенное увеличение поглощения углерода почвой может произойти, если 30-40% используемых в настоящее время в США земель под кукурузу будут заменены на целлюлозные многолетние травы, согласно результатам модельных исследований. Например, многолетняя трава Мискантус, произрастающая в Африке и Азии, обладает высоким накоплением углерода в почве, поскольку обладает высокой скоростью производства корневой биомассы и не нуждается в значительных удобрениях. С другой стороны, прогнозы в отношении коммутационного травостоя коренных североамериканцев менее оптимистичны. Выращивание коммутационного травостоя без внесения удобрений значительно снижает содержание углерода и азота в почве.
Системы производства биотоплива из водорослей находятся на ранних стадиях разработки, и, несмотря на строительство ряда экспериментальных производственных мощностей, трудно сделать окончательные заявления о выбросах парниковых газов в атмосферу компании промышленно-масштабных производственных систем. Сравнение потенциального воздействия водорослей на окружающую среду с другими видами биотоплива показало, что выбросы ПГ водорослей намного выше, чем выбросы кукурузы или рапса. Это связано с использованием удобрений на основе нефти для выращивания водорослей и энергии, необходимой для производства CO2, который пузырится в воду в качестве источника углерода для растущих водорослей. Баланс ПГ может быть улучшен путем поиска способов утилизации дымовых газов электростанций, работающих на ископаемом топливе, для обеспечения CO2 и сточных вод водоочистных станций в качестве источника азота и фосфора для водорослей. Совместное размещение систем производства водорослей с электростанциями может также увеличить общую выработку энергии на CO2 в результате комбинированного производства электроэнергии и топлива.
Согласно стандартам, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, связанные с производством биодизельного топлива, ниже, чем у других видов биотоплива, и значительно ниже, чем при производстве кукурузного этанола. Отходы производства водорослевого биотоплива могут быть использованы в качестве корма для крупного рогатого скота или рыбы, а затем переработаны для получения синтетического газа или другого биотоплива.
Жидкое топливо, получаемое из лесных продуктов, таких как древесина или другие остатки биомассы, может сократить чистые выбросы ПГ в большей степени, чем топливо, получаемое из сельскохозяйственных источников, таких как быстрорастущие тополя или другие древесные растения с коротким циклом вращения. Однако для того чтобы древесина, заготовленная для биотоплива, не имела чистых выбросов углерода или чистых накоплений углерода, она должна выращиваться и собираться таким образом, чтобы улавливаемый на уровне ландшафта углерод был равен или превышал тот, который лес хранился бы без использования в качестве биотоплива.