美国科学家于2008年1月初宣布，开发出一种用微生物生产长链醇燃料的新路线。美国加州大学研究人员对大肠杆菌进行加工，使它产生异丁醇和其他多种有前景的长链醇燃料。
　　在1916年，人们就开始利用微生物发酵糖以生产丁醇和乙醇，但该工艺一直无法与廉价的石油路线相竞争。如今，随着石油价格的上升，微生物路线再次引起诸多研究者的关注。传统的发酵途径仅能产生直链1-丁醇，该研究小组的目标是生产出比直链丁醇具有更高的辛烷值的支链异丁醇。因此他们设计了一种全新的路线，可以生产分子链含碳原子个数为3至5的多种醇类，其中具有良好特性的异丁醇收率较高。
　　同时，由于反应是依靠一种氨基酸生物合成途径，因此在这种路线中，用其他微生物替代不太适合工业化的大肠杆菌应该较容易。
　　据称，这一研究进展打开了探索各种高级醇作为生物燃料的大门，不仅限于乙醇和1-丁醇。丁醇具有微生物毒性，因此生物丁醇合成的商业化需要突破的一个关键性障碍是提高微生物的耐受性。
　　研究人员表示，他们和一家生物燃料公司的合作已经展开，上述障碍主要存在于技术工艺设计方面。未来两到三年里，生物丁醇的工业化应该还是处在初级阶段。
　　美国农业研究服务中心（ARS）的研究人员开发了生产纤维素生物丁醇的一体化方法，生产生物丁醇使之与乙醇相比，使其作为汽油的替代品更具竞争性。由NasibQureshi领衔的研究团队于2003年开始投资从小麦秸杆生产纤维素生物丁醇。其初期基于发酵的工艺涉及采用4个连续的步骤，为预处理、酶法水解、采用Clostridium细菌的发酵和回收途径。NasibQureshi及其同事然后将4个步骤中的三个组合在一起，成为一个同时进行的糖化、发酵和回收（SSFR）工艺过程。
　　在生物反应器经预处理小麦秸杆的稀酸中，同时采用三种商业化酶组合在一起进行糖化作用，并采用C.beijerinckiiP260的培养菌进行发酵，C.beijerinckiiP260细菌可产生丙酮、生物丁醇和乙醇的组合物（ASE）。这里不存在用于稀酸预处理过的原料典型情况所需昂贵的脱酸步骤（加过量石灰），因此可带来大量的成本节约。第4步骤的气体气提程序用于去除生产出的丙酮、生物丁醇和乙醇。气体气提也可解决因丁醇集聚在发酵有机物C.beijerinckii上的毒化效应而引起的产品生成抑制问题。
　　在初期试运行中，该方法比传统的基于葡萄糖的发酵可提高生物丁醇生产率2倍，但是发酵的速度超过水解的速度。研究人员在工艺过程中加入小批量的辅加糖，称之为“批量加入饲料”,这样就可大大提高生物丁醇的生产量。在为期22天的“批量加入”操作期间，C.beijerinckiiP260的培养菌将近430g的糖（葡萄糖、木糖、阿糖、半乳糖和甘露糖）转化成总计为192g的丙酮、生物丁醇和乙醇。如果将来进行放大，该工艺过程可望从1吨小麦秸杆产生总计307kg即99加仑的丙酮、生物丁醇和乙醇。
　　根据美国国家可再生能源实验室RichardBainat的测算，现在从生物化学工艺过程预期的纤维素乙醇产率为每吨生物质约90加仑。干磨厂谷物乙醇产率约为每吨谷物约102加仑。C.beijerinckiiP260菌种可产生特定比例的丙酮、生物丁醇和乙醇组合物（ASE）化学品（比例约为3:16:1），但是正在进行中的努力将开发遗传改性的细菌，它将只生产生物丁醇。SSFR工艺过程可大大减少丁醇的生产成本，并使从木质纤维素原料商业化生产丁醇更具经济性。NasibQureshi及其同事也在研究在该工艺过程中使用其他的纤维素原料。
　　至今的丁醇生产商都使用Clostridiumacetobutylicum细菌以各种含糖原料来生产丙酮、丁醇和乙醇。位于美国科罗拉多州Englewood的Gevo公司与RichardBranson和VinodKhosla公司联合组建了SunMicrosystems公司，致力于采用Ecoli细菌解决生产丁醇的成本竞争性问题。
　　美国俄亥俄州大学的工程技术人员于2009年8月24日宣布，发现了生产生物燃料丁醇的改进工艺，可使生物丁醇产率翻番，该工艺改进了在细菌发酵罐中生产丁醇的方法。通常，藉助细菌仅能生产一定数量的丁醇，在发酵罐中每1升水可生产15克这种化学品，因罐内环境对细菌继续发酵而言已呈毒性而受到抑制。该大学工程技术人员开发了一种细菌Clostridium的突变菌株，应用于含有聚酯纤维束的生物反应器中。在该环境中，突变性细菌可生产高达30克丁醇/升。
　　这一研究成果已在2009年8月美国化学学会年会上发布。据称采用专利的纤维束床生物反应器最终可节约成本。
　　当今，丁醇的回收和提纯步骤占总生产成本约40%,研究人员开发了可在较高浓度下生产丁醇，为此可望降低回收和提纯成本，使生产更为经济。现在，1加仑丁醇成本约为3.00美元，稍高于现在1加仑的汽油价格。研究人员已就突变性细菌和生物丁醇生产技术申请了专利。这项研究得到俄亥俄州开发部的资助。
　　另外，由洛杉矶的加利福尼亚大学科学家通过开发替代E.coli的衍生物Gevo菌种可以仅生产异丁醇。这种细菌可吃食谷物、甘蔗或纤维素植物废弃物。采用该种细菌的工艺过程已在科罗拉多州建设2万加仑/年较小的中型装置。下一步将与乙醇装置设计商IMC公司在密苏里州St.Joseph的IMC公司生物燃料研究中心建设较大规模的装置。Gevo菌种的运作模式可将现有的乙醇装置改造成为丁醇装置，据估算，投资为25~30美分/加仑。据称，研发工作将在今后5年内取得成功。丁醇可望改变生物燃料市场。
　　从异丁醇脱水可生产异丁烯，异丁烯然后可转化为异辛烷，异辛烷可用于汽油、柴油和喷气燃料。据称，据此美国中西部现生产乙醇的生物炼油厂可望一下子生产出汽油。
　　Syntec生物燃料公司于2008年11月21日宣布了从生物质优化生产生物丁醇和生物丙醇的催化剂和工艺开发的研究计划。这项为期3年的研发计划将与该公司现有的催化剂开发工作同步进行。该项目战略投资约为250万美元。Syntec生物燃料公司B2A（“生物质制取醇类”）热法-化学法技术可生产乙醇、甲醇、正丁醇和正丙醇。Syntec公司可使产品产率达到110加仑/吨生物质，该公司目标是达113加仑/吨生物质。
　　Syntec生物燃料公司（SyntecBiofuelInc.）于2010年1月8日宣布，与美国北达科塔州大学能源和环境研究中心（EERC）将进行合作开发，使宽范围生物质和废弃物转化生产生物丁醇。该核心工艺将采用Syntec生物燃料公司高性能催化剂技术，并组合采用由能源和环境研究中心（EERC）专利的改质工艺。
　　Syntec公司B2A热化学法工艺。北达科塔州大学的能源和环境研究中心（EERC）是生物质气化和液化领域的领先者，与Syntec生物燃料公司合作，开发热化学工艺过程，将利用非食用材料生产生物丁醇。
　　Syntec生物燃料公司B2A（‘biomasstoalcohol’（生物质制醇））热化学技术，起初由不列颠哥伦比亚大学开发，可将废弃生物质如软硬木质、有机废弃物、农业废弃物或换季牧草气化生成合成气，合成气再经洗涤后进入含有Syntec催化剂的固定床反应器，生成乙醇、甲醇、正丁醇和正丙醇。Syntec生物燃料公司是该领域拥有最高产率的催化剂产商之一。