ไบโอดีเซลอ้อยพลังผลิตได้ปริมาณมากกว่าแต่ต้นทุนต่ำไบโอดีเซลถั่วเหลือง
พลังงานชีวภาพจากพืชเป็นอีกทางเลือกที่ยั่งยืนแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล พืชผลใหม่ๆ เช่น อ้อยพลังงาน เป็นต้น สามารถผลิตเชื้อเพลิงต่อเนื้อที่เป็นเอเคอร์ได้มากกว่าถั่วเหลืองหลายเท่า อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความท้าทายอยู่โดยเฉพาะในเรื่องของการพิจารณาพืชเพื่อใช้สกัดเชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพ มีงานศึกษาใหม่สี่ชิ้นจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์เกี่ยวกับการสำรวจวิธีการปรับสภาพของพืชโดยไม่ใช้สารเคมี การพัฒนาวิธีฟีโนไทป์ด้วยปริมาณสูง และความเป็นไปได้เชิงเทคนิคและเศรษฐกิจในระดับการพาณิชย์เพื่อผลิตเชื้อเพลิงจากอ้อยในสถานการณ์อันหลากหลาย งานทั้งสี่ชิ้นนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ ROGUE (น้ำมันหมุนเวียนที่ผลิตขึ้นจากอ้อยพลังงาน) จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ โดยโครงการนี้มุ่งเน้นไปที่การสะสมของไตรเอซิลกลีเซอไรด์ (TAGs) ตามวิศวกรรมชีวภาพในใบและลำต้นของอ้อยพลังงานเพื่อทำให้สามารถผลิตน้ำมันพืชอุตสาหกรรมต่อเนื้อที่เป็นเอเคอร์ได้มากกว่าเดิม

วิเจย์ ซิงห์ ศาสตราจารย์และผู้ก่อตั้งภาควิชาวิศวกรรมเกษตรและชีวภาพ (ABE) ที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์และผู้เขียนร่วมในงานศึกษาทั้งสี่ฉบับ กล่าวว่า ผลผลิตของพืชที่ไม่ใช่อาหารมีปริมาณสูงมากต่อหน่วยของที่ดิน โดยถั่วเหลืองเป็นพืชดั้งเดิมที่ใช้สำหรับผลิตไบโอดีเซล อย่างไรก็ตาม อ้อยพลังงานที่ผลิตไขมันจะให้ปริมาณผลผลิตที่สูงขึ้น น้ำมันมากขึ้น และเชื้อเพลิงชีวภาพมากขึ้นยิ่งกว่า ดีพัค กุมาร์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์จากภาควิชาวิศวกรรมเคมีที่คณะวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและการป่าไม้แห่งมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์ค (SUNY-ESF) และผู้ช่วยนักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยที่สถาบันชีววิทยาแห่งพันธุกรรมคาร์ล อาร์ วอส จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ อธิบายว่า การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากอ้อยจะสัมพันธ์กับการแตกตัวของเซลลูโลสและลำดับขั้นตอนของการสกัดน้ำมัน โดยขั้นตอนแรกคือการสกัดน้ำออกจากต้นอ้อย ทำให้เกิดชานอ้อยซึ่งเป็นลิกโนเซลลูโลสที่เราสามารถนำไปแปรรูปเพื่อผลิตน้ำตาลและหมักเป็นไบโอเอทานอลได้ในภายหลัง
ดีพัค ยังกล่าวเสริมว่า ขั้นตอนการปรับสภาพเป็นสิ่งสำคัญอย่างหนึ่งในการประมวลผลชีวมวลลิกโนเซลลูโลส เพราะเราต้องทำลายโครงสร้างที่มีลักษณะต่อต้านของวัตถุเพื่อให้เอ็นไซม์เข้าถึงเซลลูโลสได้ เนื่องจากอ้อยพลังงานเป็นพืชที่ค่อนข้างใหม่ จึงมีการศึกษาน้อยมากเกี่ยวกับการปรับสภาพและการสลายของชานอ้อยนี้เพื่อผลิตน้ำตาลและแปลงน้ำตาลเหล่านั้นให้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ กระบวนการปรับสภาพยังทำให้เกิดสารประกอบที่ไม่เป็นที่ต้องการซึ่งขัดขวางเอนไซม์ที่เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ได้วิจัยวิธีการปรับสภาพที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มการสลายตัวและลดการเกิดสารขัดขวางเอนไซม์ดังกล่าวไปในเวลาเดียวกัน ซึ่งโดยปกติ กระบวนการปรับสภาพจะใช้สารเคมี เช่น กรดซัลฟิวริก เพื่อสลายชีวมวลที่อุณหภูมิและความดันสูง

ดีพัคอธิบายว่านักวิจัยใช้วิธีการที่ไร้สารเคมีซึ่งทำให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น นอกจากนี้ สารเคมีที่รุนแรงอาจเปลี่ยนแปลงโครงสร้างน้ำมันหรือคุณภาพในชีวมวล นักวิจัยกลุ่มนี้ได้ทดสอบวิธีการของตนเองโดยใช้อุณหภูมิและช่วงเวลาที่แตกต่างกันถึง 9 แบบจนสามารถบรรลุการแปลงเซลลูโลสมากกว่า 90% ในสภาวะที่เหมาะสม ซึ่งเทียบเท่ากับผลลัพธ์จากวิธีการปรับสภาพทางเคมี การศึกษาวิจัยครั้งที่สองสร้างขึ้นจากผลลัพธ์ดังกล่าวเพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิ การผลิตสารยับยั้ง และการฟื้นตัวของน้ำตาลชรัดฐา มัยตรา ผู้ร่วมวิจัยหลักสูตรหลังปริญญาเอกของ ABE และผู้เขียนหลักของงานศึกษาดังกล่าวชี้แจงว่าได้มีการปรับสภาพชีวมวลลิกโนเซลลูโลสล่วงหน้าในช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกันเพื่อปรับสภาพให้เหมาะสมที่สุดจนเกิดตัวขัดขวางเอนไซม์ให้น้อยที่สุดโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการฟื้นตัวของน้ำตาล จากนั้นจึงเพิ่มกระบวนการบดแบบแช่เยือกแข็งซึ่งจะใช้ไนโตรเจนเหลวกับชานอ้อย ทำให้เกิดความเปราะบางมาก ดังนั้น สารชีวมวลที่แตกร้าวจะปล่อยน้ำตาลออกได้ง่าย อุตสาหกรรมอื่นๆ ก็ใช้วิธีการที่คล้ายคลึงกัน เช่น การผลิตเครื่องเทศและน้ำมันหอมระเหย ซึ่งการรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์เป็นสิ่งสำคัญ แต่การนำวิธีนี้ไปใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพยังถือเป็นเรื่องใหม่
ในงานศึกษาชิ้นที่สาม ชรัดฐาและผู้เขียนร่วมได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) แบบไทม์โดเมนเพื่อตรวจสอบความเสถียรและการฟื้นตัวของไขมันด้วยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของไขมันทั้งหมด ทั้งไขมันแบบผูกมัดและแบบอิสระหลังจากขั้นตอนการประมวลผลล่วงหน้าของวัตถุดิบทางกายภาพและสารเคมีต่างๆ

ส่วนงานศึกษาชิ้นที่สี่ของทีมวิจัยได้ตรวจสอบความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีและเศรษฐกิจในเชิงพาณิชย์ของโรงกลั่นชีวภาพที่ใช้พลังงานจากอ้อยภายใต้การออกแบบทางวิศวกรรม นักวิจัยกลุ่มนี้ใช้แบบจำลองทางคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองกระบวนการผลิตในสองสถานการณ์ที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดการลงทุน ต้นทุนการผลิต และผลผลิตเปรียบเทียบกับไบโอดีเซลจากถั่วเหลือง ดีพัค ซึ่งเป็นหัวหน้างานศึกษาชิ้นนี้ กล่าวว่า แม้ว่าพลังงานจากอ้อยจะใช้เงินลงทุนสูงกว่าเมื่อเทียบกับไบโอดีเซลจากถั่วเหลือง แต่ต้นทุนการผลิตก็ต่ำกว่า (66 ถึง 90 เซ็นต์ต่อลิตร) เมื่อเทียบกับถั่วเหลือง (91 เซ็นต์ต่อลิตร) การนำอ้อยมาเข้ากระบวนการอาจทำกำไรโดยรวมต่ำกว่าไบโอดีเซลจากถั่วเหลืองเล็กน้อย แต่ให้ปริมาณผลผลิตไบโอดีเซลมากเป็นห้าเท่าต่อหนึ่งหน่วยของที่ดินที่ใช้เพาะปลูกอ้อย นอกจากนั้น สตีฟ ลอง ผู้อำนวยการโครงการ ROGUE และประธานกรรมการไอเคนเบรี เอ็นดาวน์ด้านชีววิทยาพืชและวิทยาศาสตร์พืชผลจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ กล่าวเสริมว่า อ้อยพลังงานมีศักยภาพที่จะเติบโตได้ทั่วทั้งพื้นที่ตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกามากกว่าอ้อยน้ำตาล ซึ่งพื้นที่ดังกล่าวมีความรกร้างว่างเปล่ามาก แต่สามารถทำเกษตรกรรมโดยใช้ฝนธรรมชาติได้
สตีฟยังสรุปว่า เนื่องจากเป็นไม้ยืนต้น อ้อยพลังงานจึงเหมาะสำหรับที่ดินที่อาจได้รับความเสียหายจากการเพาะปลูกพืชผลประจำปี งานวิจัยของมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่น่าทึ่งของอ้อยพลังงานในการผลิตน้ำมันดีเซล 7.5 บาร์เรลต่อเอเคอร์ต่อปี เมื่อมีผลิตภัณฑ์ร่วม การปลูกอ้อยพลังงานจะยิ่งทำกำไรได้มากกว่าการใช้ที่ดินส่วนใหญ่เพาะปลูกพืชอื่นๆ ในขณะนี้เป็นอย่างมาก อีกทั้งยังสร้างเสริมศักยภาพอย่างสูงต่อเป้าหมายระดับชาติของสหรัฐฯ ในการบรรลุความสำเร็จจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ภายในปีพ.ศ. 2593 ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นเครื่องพิสูจน์ให้เห็นถึงคุณค่าของการต่อยอดจากความสำเร็จที่มีอยู่แล้วในด้านวิศวกรรมชีวภาพอ้อยเพื่อสร้างสมน้ำมันที่จะเปลี่ยนเป็นไบโอดีเซลและไบโอเจ็ทได้อย่างง่ายดาย