Eni è impegnata nello sviluppo di tecnologie per la produzione di biocarburanti per mezzo della gassificazione delle biomasse e successivo stadio di produzione di cere per mezzo della sintesi Fischer-Tropsch (tecnologie di seconda generazione) o mediante l'impiego di microrganismi (alghe, lieviti e batteri) capaci di metabolizzare e trasformare in biomassa alcuni elementi contenuti nelle acque reflue di raffineria (es. fosforo e azoto) e la CO₂ prodotta dagli impianti della raffineria stessa.

In particolare la biomassa prodotta dalle microalghe può essere vantaggiosamente sfruttata a fini energetici. Una volta separata dal mezzo di coltivazione mediante tecniche di separazione gravitazionale e filtrazione più o meno spinta, essa può essere utilizzata per ottenere oli vegetali convertibili in combustibili per autotrazione, come il biodiesel.
Un sito particolarmente idoneo per investigare approfonditamente le potenzialità della tecnica è la Raffineria di Gela, grazie al clima, alle infrastrutture presenti, alla disponibilità di streams di CO₂ e di acque reflue (urbane ed industriali).  L'impianto attualmente in costruzione includerà, oltre ai sistemi di coltivazione con fotoreattori, i sistemi di separazione e raccolta della biomassa

Inoltre Eni partecipa allo sviluppo di modelli di analisi per sistemi di produzione di bio-etanolo di seconda generazione nell'ambito del progetto europeo NILE (New Improved Lignocellulosic Ethanol ).

L'obiettivo della tecnologia Green Diesel è la produzione di biodiesel mediante un processo integrato in raffineria, che consiste nell'idrotrattamento della componente biorinnovabile (olio vegetale, oli esausti, grassi animali) per ottenere un prodotto con caratteristiche superiori (potere calorifico, cetano, etc.) al biodiesel convenzionale (FAME - Fatty Acid Methyl Ester). La tecnologia permette inoltre la trasformazione in biocarburanti di cariche di origine diversa, compreso l'olio da alghe.
Per lo sviluppo della tecnologia sono stati impiegati impianti pilota a letto fisso, partendo da microreattori a pilota di scala; sono state effettuate valutazioni sulle qualità del prodotto e il suo impiego in blending gasolio e alcune preliminari valutazioni di performances motoristiche in Sala Motori.
Ad oggi la tecnologia può ritenersi sviluppata: l'attività prevista è prevalentemente di ottimizzazione di processo e di valutazione dei benefici ambientali legati all'impiego di biodiesel nella formulazione di carburanti.
Il prodotto ottenibile consente un vantaggio qualitativo rispetto al biodiesel convenzionale dovuto alle sue caratteristiche e ai vantaggi legati sia alla logistica sia alle proprietà blending.

Eni è impegnata anche nella ricerca di soluzioni tecnologiche per la valorizzazione di rifiuti solidi. In particolare sta sviluppando nuovi processi per la valorizzazione della componente organica dei rifiuti solidi urbani (RSU) e dei fanghi prodotti dagli impianti di trattamento delle acque reflue urbane.
La nuova tecnologia prevede un iniziale trattamento termico dei rifiuti con produzione di un bio-olio che può essere inserito nei processi di raffinazione già esistenti e trasformato in biocarburanti per autotrazione. Il processo è integrato con uno stadio di fermentazione per il recupero dei sottoprodotti presenti nel refluo acquoso del trattamento termico.