過去數百年來，工業革命帶動人類生活與科技的快速發展，開採與使用的石化能源也導致溫室氣體大量排放，使得全球氣候變遷逐漸加速，而再生性極低的石化能源也正逐漸枯竭中。為解決此一困境，各國政府與科學家正努力尋找減少溫室氣體排放與氣候變化的方法，其中一種令人矚目的方向是生物燃料的開發。 　　近年來，利用玉米或大豆所生產的生物燃料已成為機器動力或燃料的來源之一，這種以糧食作物為原料轉化的「第一代生物燃料」在種植此類作物時會壓縮其糧食用途，因此部分地區則利用非糧食作物或廢棄物的纖維素為原料進行轉化，是為「第二代生物燃料」。其中美國科羅拉多州立大學(Colorado State University，CSU)則開發柳枝稷(switchgrass)作為新的原料。柳枝稷是北美洲原生的多年生草本植物，具有容易繁殖、草梗粗壯、根系深、環境適應性強等特點；相較於種植玉米，柳枝稷所花費肥料與灌溉成本更少，故具有做為生物燃料的絕佳潛力。 　　研究團隊利用一種稱為「DayCent」的生態系統建模工具進行模擬，此系統可通過追蹤農業系統中的氣候狀況、土壤因子、植披覆蓋等因素推測碳循環與氮循環之狀況，幫助科學家評估某地區生產某植物的可行性。透過DayCent模擬堪薩斯州西南部商業化種植柳枝稷的狀況，並量化相關燃料生產成本和溫室氣體排放量，顯示種植柳枝稷進行生產會比美國再生燃料之標準少22 g CO2 e MJ−1。【延伸閱讀】新型技術以3D虛擬模型建構禾本科花朵結構 　　綜上所述，柳枝稷非常適合做為第二代生物燃料來源，且生產所製造的碳足跡更低。此外，以前對纖維素生物燃料的碳足跡研究集中在生產農場和製造工廠之間的距離；然而經CSU分析發現，生產植物的地點和生產方式對於碳足跡計算也是極為重要的部分。相關研究發表於<Nature Energy>

麥稈是歐洲農業最主要的農業殘餘物，每年約累積1.44億噸的量，同時這些歐洲各農場所產生的大量麥稈一直仍未被善加利用，因此在歐盟的聯合生物工業企業計畫(BBI Undertaking Programme)資助下，成立了一項OPTISOCHEM的專案，希望能加以利用這些廢棄物，將這些多餘的素材轉化為更有用的東西—生物性異丁烯氣體，作為發展更環保生物性化學物的原料。 　　首先，麥稈中的糖分會先經過發酵，並在生物精煉中被轉化為氣體，再從中萃取出生物性異丁烯，進而被用來製成各式生物性化學物，這些生物性化學物可減少我們對化石燃料化學物之依賴性，因此麥稈也提供了作為新的碳中和生質能源之潛力素材之一，不但能透過植物吸收大氣中的碳，燃燒時亦不會像碳、石油、或天然氣排放額外氣體。 　　且利用麥稈作為生質能源之原料，不僅能夠顧及環境並降低對化石燃料的依賴也不會有與糧食作物競爭土地問題，若以每年產出1.44億萬噸之麥稈計算，當其中4,800萬噸被製成2,100萬噸的糖，將足以供應100間商業生物精煉廠穩定生產生物性化學物，等同於每年3,500萬桶化石燃料之生產量，而這些生物性化學物可用於多種產業上，同時這些生物精煉場可建在歐洲小麥農場密集地區，並在建造和營運過程中為農村帶來就業機會，而其餘麥稈殘餘物則繼續保留在農田土地以避免其遭受侵蝕，同時保護土壤中的有機碳與養分，以符合永續農業原則。【延伸閱讀】將寶特瓶轉換成多孔性氣凝膠材料 　　此外麥稈還有助於營造業轉型為更環保的產業，在另一個REHAP專案中其計畫正試著將麥稈廢棄物轉變成環保的建築材料，如:木頭樹酯或製成水泥的生物性化學物，目前在木條、木板的製造過程中，經常需要用到化石燃料製成的人造化學物，故研究團隊一方面之目標是以麥稈製成生物性樹酯，以減少我們對化石燃料製品的需求量，且這些生物性化學物亦可當作水泥中的黏著劑，有助於減少工程中使用的水量，另一方面則是從林地廢棄物萃取糖份與單寧，並製成木板及永續性聚氨酯—一種用於傢俱、墊料等家用聚合物，期望藉由麥稈和木頭廢棄物所提取之生物性化學物應用於建築中，以提升碳捕捉能力，同時減少營造產業化石燃料的氣體排放量。