O PPG em Bioenergia possui duas linhas de pesquisa:
1 – Biocombustíveis: são derivados de biomassa que podem substituir, parcial ou totalmente, combustíveis derivados de fontes fósseis. Nesta linha de pesquisa são executadas pesquisas quanto a: seleção, melhoramento, manejo, produção e caracterização de biomassa vegetais e animais convencionais e alternativas para obtenção de biocombustíveis. Pré-tratamentos, purificação e tratamentos de biomassa e subprodutos, estudo de operações unitárias, síntese e otimização de processos, avaliação e otimização de rotas tecnológicas, produção, caracterização e otimização de catalisadores e seleção e caracterização de processos biológicos para transformação de biomassa em biocombustíveis. Qualidade de biocombustíveis quanto a estabilidade, armazenamento, e utilização conforme normas e especificações técnicas convencionais e alternativas com uso de técnicas e métodos analíticos convencionais e alternativos e/ou através de testes indiretos pelo desempenho de máquinas térmicas. Impactos econômicos, sociais e ambientais do uso de biocombustíveis. Índices de sustentabilidade na cadeia dos biocombustíveis. Sistemas inteligentes na cadeia dos biocombustíveis.
2 – Energias Renováveis: são as energias oriundas da natureza, como: solar, eólica, hidrogênio, geotérmica, maremotriz e hidráulica. Nesta linha são pesquisadas as matérias-primas, tais como corantes naturais, sintéticos, polímeros condutores flexíveis, vidros condutores, metais, eletrólitos, biomassa, óleos, produtos químicos, motores, bombas, reatores, células na produção, eficiência energética e energias renováveis derivadas de células fotovoltaicas, hidrogênio, energia eólica, maremotriz, sistemas termoelétricos ou termo solares; transmissão de energia elétrica oriunda da matriz de energias renováveis. Sistemas inteligentes, sistemas híbridos, armazenamento e sustentabilidade.