본 발명은 식물 바이오매스(biomass)을 구성하고 있는 3대 요소인 탄수화물, 단백질 및 지질로부터 에탄올/수소, 바이오 혼합 알코올 및 오일을 단계별로 회수하는, 식물 바이오매스(biomass)로부터 에너지를 회수하는 방법에 관한 것으로, 주요 단계는 발효 균주를 이용하여 탄수화물을 수소와 에탄올로 생산하는 단계, 효모를 이용하여 단백질을 바이오 혼합 알콜(부탄올, 프로판올 및 에탄올)로 생산하는 단계 및 지질로부터 지방산 메틸에스테르(FAMEs) 성분을 추출하여 오일을 생산하는 단계이고, 각 단계 앞에는 식물 바이오매스를 발효 균주 및 효모가 분해하기 쉽도록 하는 전처리 단계가 포함되며, 전체 식물 바이오매스의 약 80% 이상을 에너지로 회수할 수 있어 효율적인 에너지 회수가 가능하다.