追求生物原料多样化以满足世界燃料和化学品的大量需求是持续发展的重要课题。对美国而言，如果将美国所有的大豆都以100%植物油形式生产生物柴油，也只能满足现柴油需求量约16%。亦即即使美国全部的大豆等油料作物用于生产生物柴油，也只能生产37亿升/年，而美国现使用柴油达2270亿升/年。要发展生物质生产柴油，必须另辟蹊径。

BP公司接受美国印第安那州能源和资源协会资助已投资940万美元在印第安那州Andhra Pradesh验证从一种不可食用的含油作物Jatropha Curcas进行生产生物柴油的可行性，已计划将在10年内种植8000公顷，以生产900万升/年生物柴油。

美国能源部实验室和加利福尼亚州LiveFuels公司正在开展合作项目，从海藻中提炼原油。该公司表示，海藻有望成为一个很有潜力的燃料新来源，他们已经资助美国圣地亚国家实验室的数十项工程，目标是到2010年可得到经济可行的生物柴油。圣地亚国家实验室研究人员在5年前就已开展相关研究，目前已积累了丰富经验。据介绍，海藻油与大豆油类似，可以用来生产生物燃料。然而海藻可以在不适合种植庄稼的土地上种植，甚至可以生长在咸水里。圣地亚国家实验室表示，通过对一种特种海藻的研究表明，仅需美国土地的0.3%就可生产出满足美国全部运输用燃料。为了将生物质原油的成本控制在60美元/桶之内，海藻必须生长肥硕而富含油质。商用海藻如螺旋藻富含蛋白质和淀粉，但油脂不足。少数富含油质的海藻种类如雨生红球藻有希望用于商业化生产，但在美国，其油脂价格为1200美元/磅左右，过于昂贵而无法用作汽车燃料。'富油海藻'听上去与生物质原油原料毫不相干，但人类目前使用的石油正是源自史前的生物质（包括海藻）。在高热高压条件下，自然界生物质的分解过程持续数百万年之久。我们今天使用的很多石油都起至2亿多年前的石炭纪。LiveFuels公司称目前面临的挑战是在短期内扩大种植海藻面积并将其转变为廉价的生物质原油。用2000万~4000万英亩的贫瘠土地种植海藻，其转化的油便相当全美国进口的石油量。而其余4.5亿英亩肥沃的土地仍足够生产美国所需的粮食。该公司表示，使用海藻生产的生物质原油可减少温室气体排放，其原因是燃烧过程中产生的二氧化碳，大部分可以通过种植的海藻吸收实现简单循环利用。而其他生物柴油原料，由于需要大量的耕地，因此工业化前景并不乐观。利用海藻生产生物质原油则不存在这个问题，海藻的每英亩原油生产率是大豆的250倍。因此认为，利用海藻生产生物柴油的前景更为广阔。

海藻繁殖作为燃料的另一个潜在来源，已有少数公司在开发这一系统。位于美国剑桥的GreenFuel技术公司与亚历桑那公共服务公司（APS）合作利用从燃气电站排放的CO₂，供给可转化成生物柴油或生物乙醇的海藻。　　GreenFuel公司的技术已在Arizona的APS电厂于2005年完成中试。该技术使用了高生长率的海藻，将海藻置于装有水的大型试管内，并曝置于直接的阳光照射下。该系统的设计优化了光合作用。据称，该验证项目需有足够的阳光和CO₂供应。实验取得了成功，该项目将在电厂所在地扩大到一系列的绿色房间似的建筑物内，面积达30×500平方英尺。当大量生产时，将每年每英亩得到200吨海藻。该公司预计，2008年将在Arizona开始商业化生产，以后的发展目标地是澳大利亚和南非。