Abrange a produção e caracterização de catalisadores, além da avaliação de rotas tecnológicas para a produção de biodiesel, diesel verde, querosene de aviação e outros bioprodutos; desenvolvimento de processos alternativos de purificação de produtos e pré-tratamento de matérias-primas; produção de bioetanol de primeira, segunda e terceira gerações; pirólise, gaseificação e combustão de biomassas; pesquisa com microrganismos fermentadores; desenvolvimento de processos fermentativos para produção de biocombustíveis; desenvolvimento de processos de sacarificação química ou enzimática; isolamento e seleção de microrganismos produtores de enzimas; produção e caracterização de enzimas hidrolíticas com aplicação na produção de biocombustíveis; e engenharia genética. Além disso, esta linha de pesquisa integra estudos ou aplicação de ferramentas de planejamento e otimização de experimentos através do uso de ferramentas matemáticas e estatísticas.