找到一种方法来实现碳循环闭环对于我们迈向更绿色的地球至关重要。研究人员认为，利用生物燃料等其他选择可以帮助减少二氧化碳排放。
地球上的碳总量是有限的，但大气中的二氧化碳量是由大量的碳通量决定的。通量是元素状态之间的元素交换——临界通量的一个主要例子是液态油形式的地下碳储存和固体煤形式的固体在燃烧时以气态二氧化碳的形式释放到大气中。
二氧化碳是一种温室气体，其性质是将太阳的热量聚集在环境中，导致全球变暖，并通过吸入对哺乳动物的生命造成伤害，从而对健康产生不利影响。与其他温室气体不同，二氧化碳的停留时间为300-1000年。这意味着二氧化碳释放后，除非被主动清除，否则它将长期留在大气中。
石油燃烧通常有两个原因。第一种是用作固定源（如工业和建筑）和移动源（如汽车）的燃料。塑料是石油工业的另一个主要产品。塑料在现代社会的价值很高，用途广泛，包括一次性塑料器具，以及塑料医疗植入物。为了在保持环境健康的同时继续提供这些现代必需品，至关重要的是寻找不增加二氧化碳进入环境的可比替代品。细菌可能持有答案。
细菌产生的生物塑料和生物燃料
细菌产生的生物塑料和生物燃料是有趣的潜在替代品，同时提供了一个额外的好处：封闭的碳循环。与传统的石油工艺相比，一些生产生物产品的细菌有能力通过消耗环境中的二氧化碳并将其转化为燃料和塑料，而无需随后的碳捕获。这些细菌产生所谓的封闭碳循环，在燃烧或降解过程中释放到大气中的二氧化碳被重新收集并制成生物产品。
光自养生物是利用光能将二氧化碳固定在生物量和生物产品中的细菌。这种细菌的一个例子是沼泽红假单胞菌TIE-1，它可以利用二氧化碳，进而产生生物燃料和生物塑料。这种方法的大规模实施为控制大气中温室气体的数量提供了一种手段。
目前的生物塑料和生物燃料具有作为塑料和燃料替代品的潜力，因为它们的性质相对相似。为了成为一种可靠的替代品，生物燃料必须能够在现代发动机中使用，而无需重新设计。目前，两种细菌产生的生物燃料在大规模使用和替代方面具有很高的潜力。
生物乙醇与乙醇
乙醇是通过加工淀粉作物产生的产品。生物乙醇由类似的工艺制成，但其独特之处在于，它是木质纤维素加工的一个组成部分，化学物质和生物产品由植物废料制成。尽管传统的乙醇生产需要许多化学品和预处理，但已经发现一些工程微生物可以在不需要预处理的情况下降解植物废物，从而可能节省时间和金钱。
正丁醇与汽油
正丁醇是一种生物燃料，可由细菌通过基因工程天然生产。它的辛烷值为96，这与最高质量汽油的辛烷值在91-94之间。由于其优良的燃料性能，它在未来可能会作为燃料发挥巨大作用，尽管目前相对较低的生产率是一个需要克服的挑战。
聚羟基丁酸酯（PHB）与聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）
聚羟基丁酸酯具有与聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)相似的物理性质。PE和PP构成了地球上塑料的最高比例，通常用于一次性物品。因此，PHB是一种在处理塑料垃圾和生成方面特别有意义的生物塑料。
尽管有这些相似之处，但确实需要进行更多的研究和开发，以使生物产品与石油产品竞争。
生物塑料和生物燃料都会降解或燃烧成二氧化碳，二氧化碳可以被重新捕获并喂给细菌进行加工并转化回生物产品。通过研究能够将二氧化碳转化为生物产品的光自养细菌，我们可以产生封闭的碳循环，满足全球对可再生燃料和塑料的需求。
