تبدیل کارآمد مواد لیگنوسلولزی (LCMS) به سوخت اتانول به یک اولویت جهانی برای تولید انرژی تجدیدپذیر، سازگار با محیط زیست و با قیمت مناسب برای بخش حمل و نقل، تبدیل شده است. سوخت اتانول می تواند به عنوان بنزین با اکسیژن بالا استفاده شود و اکسیداسیون بهتر هیدروکربن ها را امکان پذیر ساخته و همچنین میزان انتشار گازهای گلخانه ای را به اتمسفر کاهش دهد. سه مرحله کلیدی (پیش تیمار، هیدرولیز و تخمیر) جهت بهبود عملکرد و تولید بیواتانول و همچنین کاهش مقدار سرمایه و هزینه های عملیاتی وجود دارد.

مناسب ترین همی سلولزها، گزیلان ها و گلوکومانان ها بوده که گزیلان ها فراوان ترین آن ها هستند که باید به از لیگنین جدا شوند. به همین منظور پیش تیمارهای مختلفی مانند هیدرولیز اسیدی، تیمارهای قلیایی و گرمابی، محلول های یونی و سوپر اسیدها ایجاد شده است. هر یک از روش های مذکور معایب و مزایایی دارند ولی همه ی آن ها در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته و در مقیاس صنعتی به بوته ی آزمایش قرار نگرفته است. پس، پیش تیمار ایده آل باید به بیشترین بازیافت قند و کمترین مقدار محصول جانبی ختم شود.

پس از اعمال پیش تیمار مناسب، باید از میکروارگانیسم های مفید و کارآمدتر نیز استفاده شود تا بیواتانول بیشتر و با کیفیت تری به دست آید. ویژگی های میکرواورگانیسم هایی که در تولید سوخت اتانول نقش دارند عبارتند از:

1- توانایی طبیعی برای تبدیل مواد لیگنوسلولزی به اتانول 2- متابولیسم همی سلولز و اولیگوساکاریدهای حاصل از آن 3- دستورالعمل های مهندسی تکاملی و متابولیک برای بهبود نژاد

موجودات مختلفی قادرند با توانایی ها و مزایا یا معایب متفاوتی مواد لیگنوسلولزی را به اتانول تبدیل کنند که شناخته ترین آن ها عبارتند از: 1- اشریشیا کولای 2- زیموموناس موبیلیس

1- اشریشیا کولای مزایای متعددی دارد. مثلا می تواند طیف وسیعی از قندها را ازجمله دی گلوکز و ال – آرابینوز تخمیر کند، ساده بودن دست ورزی های ژنتیکی. با این حال، چندین ایراد بر آن وارد است: محدوده PH خنثی (6-8) باعث حساس شدن تخمیر باکتریایی به آلودگی می شود، تحمل کم به مهار کننده های مشتق از مواد لیگنوسلولزی، اتانول و تشکیل محصول مخلوط.

2- زیموموناس موبیلیس با استفاده از مسیر تخمیر اینتر- دودوروف دی گلوکز را اتانول تبدیل می کند. مقدار اتانول زیاد و ناخالصی توده سلولی خیلی کمی تولید می کند. اما ایرادهایی که دارد عبارتند از: دامنه PH طبیعی باریک و مقاومت کم به بازدارنده های حاصل از مواد لیگنوسلولزی. مقاومت به اتانول به تولید غلظت 12 تا 5/13 درصدی آن می شود. همچنین دامنه ی پیش ماده ی آن باریک بوده و بیشتر قادر تخمیر دی گلوکز است.

مونو و دی ساکاریدهای حاصل از هیدرولیز مواد لیگنوسلولزی با توجه به نوع میکروب و شرایط محیطی مثل دما، غلظت بازدارنده ها و غیره به دو روش از غشاء میکروب های مخمر عبور می کنند: 1- انتشار تسهیل شده که براساس شیب غلظت عمل می کند 2- انتقال فعال (وابسته به شیب پروتونی، وابسته به انرژی حاصل از ATP، وابسته به فسفوانول پیرووات).