目前，生物燃料主要被用於替代化石燃油作為運輸燃料，如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料儲量逐步下降、環境保護日益嚴峻的背景下，生物燃料受到各國政府的高度重視。歐盟委員會積極推進生物燃料發展，制定了2015年生物燃料占運輸燃料消費總量8%的目標。美國通過法律手段強制在運輸燃料中添加生物燃料，具體比例是柴油中添加2%的生物柴油，汽油中添加5%的燃料乙醇。據調查數據統計，2011年8月16日，美國白宮宣布推出壹項總額為5.1億美元的計劃，由農業部、能源部和海軍***同投資推動美國生物燃料產業的發展。英國政府從2006年起要求生產運輸燃油的能源企業必須有3%的原料是來自可再生資源，並且比例將逐年提高。根據國際能源機構(IEA)的數據，2010年全球生物燃料日產量為182.2萬桶，2011年降至181.9萬桶。 作為應對氣候變化戰略的壹部分，西歐和北美政府強制要求，在未來15年裏汽油和柴油中要添加更多的生物燃料組分。修改後的歐盟燃料質量法規定，歐盟汽油中可再生乙醇的含量將從5%倍增至10%，歐盟各國將在加油站出售這種命名為E10的汽油。
世界對生物柴油的需求量有望從2006年的690萬噸增長至2010年的4480萬噸。到2010年，亞洲有望超過北美、中歐和東歐，成為僅次於西歐的世界第二大生物柴油生產地區。全球生物柴油工業呈現快速增長，2000～2005年產能、產量及消費量年均增長率約為32%，而到2008年產能和需求增速更快，年均增速將分別達到115%和101%，甚至更高。2005～2010年全球生物柴油生產模式也將發生變化，2005年西歐生物柴油產量占全球總產量的75%，2010年將減少至低於40%，主要原因是以亞洲為首的其他地區產量增速加快，亞洲將可能成為第二大生物柴油生產地區，其次是北美地區。從消費情況來看，2005年德國占全球消費量的61%，其他消費國家主要包括法國、美國、意大利和巴西，其消費總和只占到全球消費量的11%。2010年，美國可能成為全球最大的生物柴油市場，占全球消費量的18%，新的大型消費市場將出現在中國和印度，其他國家的消費總和將占到全球消費量的44%。生物燃料的原料來源成為生物燃料可持續發展的重要課題。
東南亞正在崛起成為壹個主要的生物柴油生產基地，到2010年更有望成為世界上領先的供應地區。東南亞各國政府和企業紛紛斥巨資發展生物柴油工業，在建的生物柴油工廠遍及各地，也因此成為未來西歐和北美地區生物柴油的主要供貨地。棕桐油是東南亞最豐富的自然資源之壹，將成為該地區發展生物柴油工業的主要原料。同時，該地區還計劃將大量土地開發為新的油棕種植園。東南亞生物柴油工業發展最快的是馬來西亞，然後是泰國和印尼，馬來西亞和印尼的粗棕櫚油合計產量大約占到全球產量的85%。
泰國能源部去年5月份開始實施壹項到2012年使生物柴油產量達到255萬噸的計劃。馬來西亞政府表示，2007年，該國生物柴油產量將翻壹番多，達到110萬噸，工廠將由3家增加至今年的22家，到2008年將達到29家，到2010年，馬來西亞生物柴油產量將達到330萬噸，成為僅次於美國和德國，與印度並列的世界第三大生物柴油生產國。印尼政府表示，該國生物柴油產量有望從2006年的18萬噸增長至2007年的75萬噸，到2008年將達到120萬噸，該國的生物柴油工廠將由4家增加至今年的15家，到2008年將達到23家。到2010年，印尼和泰國的生物柴油年產量都將達到約130萬噸。 目前，巴西所有車用汽油均添加20%～25%的燃料乙醇，並且已有大量使用純燃料乙醇的汽車。除在本國大力發展生物乙醇工業之外，巴西還積極開展國際“乙醇外交”。今年3月，巴西與美國簽訂了在西半球鼓勵生產和消費乙醇的協定。此外，還同意大利和厄瓜多爾簽訂了***同開發乙醇項目的合作協定。中國限制使用玉米加工生物燃料之後，引起了巴西工業界的廣泛關註，巴西農業部1995年就表示關註中國推廣使用乙醇汽油的行動，希望與中國在發展乙醇燃料方面進行廣泛的合作。
美國從上世紀70年代開始利用其耕地多、玉米產量大的優勢，發展燃料乙醇，目前以玉米為原料生產燃料乙醇的生產工藝已經基本成熟。今年年初布什表示，美國到2012年法定的可再生和替代性能源的總量目標是要達到75億加侖，到2017年達到350億加侖，而當前的替代能源每年產量是40億加侖。因此美國玉米價格節節攀升。隨著對燃料汽油需求的不斷增加，美國的乙醇加工項目也不斷上馬，2004—2005被用於生產乙醇的玉米總量是13.23億蒲式耳，2005～2006達到21.5億蒲式耳，美國農業部預計，2007年將會有約32億蒲式耳玉米用於加工成燃料乙醇。
壹些企業正在致力於將非糧食類或廢棄生物質如稭稈等轉化為乙醇，以幫助解決原料供應問題。以木質纖維素為原料生產生物乙醇是技術開發的焦點。木質纖維素來源於農業廢棄物(如麥草、玉米稭稈、玉米芯等)、工業廢棄物(如制漿和造紙廠的纖維渣)、林業廢棄物和城市廢棄物(如廢紙、包裝紙等)。目前世界各國研究利用木質纖維素發酵生產乙醇的科研機構都圍繞著這幾大關鍵技術進行攻關，但是目前世界上還沒有壹家工業規模利用纖維質原料生產燃料乙醇的企業。其主要障礙是酶解成本過高、缺乏經濟可行的發酵技術。因此，技術路線的優化組合問題、生產過程中成本降低的問題以及乙醇廢糟的綜合利用等問題，需要解決。
養殖藻類是另壹個潛在的生物燃料原料。壹些企業正在開發從藻類中產業化生產合成氣和氫氣的體系。綠色燃料技術公司與亞利桑那公***服務公司合作，利用以天然氣為原料的發電廠排出的二氧化碳養殖可以轉化為生物柴油或生物乙醇的藻類。綠色燃料技術公司的技術去年在亞利桑那州的壹個發電廠進行了中試並獲得了巨大成功。公司計劃將該項目範圍擴大，並於2008年在亞利桑那州開始商業化生產，然後擴展至澳大利亞和南非。 我國玉米資源比較豐富，2006年產量1.44億噸，居世界第二位，玉米稭稈年產量達6億多噸。在全球高度關註能源危機，關註可再生資源開發利用的大背景下，以玉米為原料生產的燃料乙醇、玉米乙烯及其衍生物、可降解高分子材料等，成為企業競相開發和投資的熱點。2006年，我國可再生能源年利用量已達到1.8億噸標準煤，約為壹次能源消費總量的7.5%。摻入10%燃料乙醇的乙醇汽油成為中國能源替代戰略的著力點之壹。
2001年國內酒精原料中玉米占原料總量的比重為59%，到2006年，這壹比重已經上升到79%。目前有關部門正著手研究、開發汽車用甘蔗燃料乙醇。目前我國甘蔗年產量在8500萬噸左右，僅產食用酒精50多萬噸。若技術攻關成功，成本控制得當，用甘蔗生產燃料乙醇，將會有很好的發展前景。但問題在於，我國甘蔗種植面積十分有限，主要集中在廣西、雲南等少數幾個省份，而且隨著國內食糖消費量大幅增加，價格也將壹路上揚，生產成本將可能大大高於玉米制造燃料乙醇。國家發改委相關人士也表示，繼續推廣乙醇汽油是大勢所趨，非糧生物能源如紅薯、木薯、甜高粱、纖維質乙醇是今後發展的重點，將加大這方面的科研投入力度。而另壹方面，相關部委緊急叫停玉米加工乙醇後，政府仍會繼續“適度”發展燃料乙醇行業，堅持能源與糧食雙贏，在確保糧食安全的前提下，國家會采取壹些財稅扶持政策，支持燃料乙醇的生產和使用。
(壹)我國大型集團公司積極進行生物燃料的研究開發及生產
2006年11月，中國石油集團與四川省簽訂合作開發生物質能源框架協議，雙方將以甘薯和麻瘋樹為原料發展生物質能源，“十壹五”期間將建成60萬噸/年燃料乙醇、10萬噸/年生物柴油項目。2006年12月，中石油又與雲南省簽署框架協議，在以非糧能源作物為原料制取燃料乙醇、以膏桐等木本油料植物為原料制取生物柴油等方面進行合作。2007年初，中石油與國家林業局就發展林業生物質能源簽署合作框架協議，並正式啟動雲南、四川第壹批能源林基地建設。作為我國石油能源行業的巨頭，中石油在生物質能源的頻頻出手令人矚目，充分顯示了生物質能源對中石油集團發展的戰略重要性。中石油總經理蔣潔敏表示，“十壹五”末，中石油非糧乙醇年生產能力將超過200萬噸/年，達到全國產量的40%以上，同時形成林業生物柴油每年20萬噸/年的商業化規模，並建設生物質能源原料基地40萬公頃以上。
無獨有偶，中糧集團近年也將生物質能源發展提到了戰略重地的高度，壹時間與中石油並駕齊驅，成鏖戰之勢。2007年4月6日，緊隨中石油之後，中糧集團與國家林業局簽署《關於合作發展林業生物質能源框架協議》，雙方將重點建設壹批能源林基地，開發利用林業生物柴油、燃料乙醇和木本食用油三大產品。
中糧集團在燃料乙醇、生物柴油等方面頻頻重拳出擊，進行企業並購。目前，國家發改委先後批準建設的4套燃料乙醇生產裝置。2006年國家審批第5個燃料乙醇生產裝置，也是唯壹的壹個非糧作物燃料乙醇裝置——廣西15萬噸/年木薯乙醇項目正在建設中。
2006年7月，中石化在攀枝花建設了壹座10萬噸/年的生物柴油裝置，配套的能源林基地為40萬～50萬畝。同月，中石化總投資約1800萬元、規模為2000噸/年生物柴油的試驗裝置在河北建成。2007年4月13日，中石化與中糧集團簽訂《關於發展中國生物質能源及生物化工的戰略合作協議書》，***同發展生物質能源及生物化工，雙方將在未來5年內合作建設100萬～120萬噸/年燃料乙醇的生產裝置。
尤其值得註意的是，在政府的幫助下，壹些中國公司在海外開辦生物燃料加工廠。例如，壹家中國企業在尼日利亞投資9000萬美元開生物乙醇加工廠，以木薯作原料，年產15萬噸，北京出資85%，15%由尼日利亞政府負擔。2007年4月12日，國家科技部與意大利環境國土與海洋部簽署協議：武漢的生物柴油公司與意大利有關單位合作，在武漢興建壹條將餐館產生的潲水油、地溝油等廢棄油脂，加工成為生物柴油的生產線。這條生產線建成投產後每年可生產3萬噸生物柴油，生產成本在5000元/噸左右，與石油柴油相當，發展前景看好。該項目在武漢實施成功後還將向我國的其他大中城市推廣。
(二)國家鼓勵以非糧食作物進行生物燃料的研發及生產，企業積極響應
國家發改委2006年12月18日下發的《關於加強玉米加工項目建設管理的緊急通知》明確提出，我國將堅持非糧為主積極穩妥推動生物燃料乙醇產業發展，並立即暫停核準和備案玉米加工項目，對在建和擬建項目進行全面清理。通知要求，“十五”期間建設的4家以消化陳化糧為主的燃料乙醇生產企業，未經國家核準不得增加產能。
相關部委鑒於目前危及糧食安全的嚴峻形勢對國內壹些地方盲目發展玉米加工乙醇能力的態勢實施緊急剎車，令生產企業猝不及防。糧食問題直接關系到整個社會與國家經濟的穩定，這也許是國家部委對發展玉米加工乙醇能力緊急剎車的最根本原因。去年玉米和大豆的國際期貨價格大幅飆升，受此影響，國內市場的玉米價格也壹路走高，國內四大定點乙醇生產廠全部虧損，為了不進壹步刺激玉米需求，國家發改委此前已經叫停了壹些中小乙醇生產項目。
國家現在和將來都不會鼓勵用玉米大規模發展燃料乙醇和工業酒精，但我國有6億多噸的農作物稭稈，應該展開規模化利用，還有北方的甜高粱及南方的木薯等非糧作物都在國家鼓勵利用之列。尋找玉米替代資源，企業已經開始行動。
中糧集團正努力發展木薯、甜高粱和纖維素乙醇，中糧集團的廣西15萬噸/年木薯乙醇項目正在建設中，計劃在今年投產；甜高粱乙醇正在中試階段，分別在廣西桂林和內蒙古五原建設了液態發酵和固態發酵中試裝置；在黑龍江肇東建立了500噸/年的纖維素乙醇中試裝置，目前正改造生產裝置，優化工藝流程，為萬噸級工業示範裝置的建設奠定基礎。到2010年，中糧集團將年產燃料乙醇310萬噸，其中玉米乙醇占42%、木薯乙醇占26%、紅薯及甜高粱等為原料的乙醇占32%。 誠然，我國有豐富的非糧生物質資源有待開發利用，除了有農作物稭稈、甜高粱、木薯、紅薯處，還有甘蔗、甜菜、芒草、柳枝稷等。但這些作物普遍存在收集、貯運的難題，生產中又有技術、工藝、設備不成熟等諸多問題，另外農業生產的季節性和工業化生產連續性的矛盾也是制約非糧食乙醇發展的主要因素。
(壹)乙醇燃料的推廣促使糧食價格上漲
讓人擔憂的跡象頻頻出現。世界壹些積極推廣乙醇燃料的國家糧食已在上漲，比如美國、巴西、墨西哥和中國等國家。以美國為例，用玉米生產乙醇對糧價上漲起到了促進作用。2006年8月，購買1蒲式耳(等於35.238升)玉米要付2.09美元，但2006年9月、10月、11月和12月，這個價格分別上漲到2.2美元、2.54美元、2.87美元和3美元。2006年美國乙醇燃料工業消耗了美國20%左右的玉米，今年預計增加至25%以上。
在中國，摻入10%乙醇的乙醇汽油成為中國能源替代戰略的重要目標，但是糧食和糧食產品與乙醇燃料的爭奪也日趨白熱化。專業研究機構預測，“十壹五”期間，中國玉米缺口在350萬噸左右，將由玉米的凈出口國轉變為凈進口國，而加工企業搶購糧源必然會使玉米價格扶搖直上。此外，與其他國家不同的是，中國的玉米都是非轉基因，非常適合人畜食用，用來生產乙醇燃料顯然大材小用。
(二)反對聲音漸起，有研究認為乙醇燃料加劇了環境汙染
世界範圍內已經有多項研究表明，被標榜為綠色的乙醇燃料並非如人所願可以保環境，而是更加劇了環境汙染。美國斯坦福大學大氣科學家馬克·雅各布森等人的研究結果表示，乙醇燃料對人和生物健康損害比人們以前想象的還要大，以乙醇為燃料的車輛可能導致更多人罹患或死於呼吸系統疾病。如果用以乙醇為燃料的車輛替代所有的轎車和卡車，美國死於空氣汙染的人數將增加4%。證明乙醇燃料不“綠”反“黑”的研究結果並非孤例。美國華盛頓州立大學的生物學家伯頓·沃恩的研究小組通過實際調查發現，生產乙醇的過程中造成了另壹種環境汙染，減少生物多樣性和增加土壤的侵蝕。另外，即使用非糧食作物甘蔗來生產乙醇，也要消耗很多的水，每處理1噸甘蔗需要用水3900升(3.9噸水)，對環境又增加了負擔。
(三)生物乙醇產出效率較低
目前世界上普遍用玉米生產生物乙醇，但是產出效率比較低。即使技術最先進的工廠用100kg玉米也只能生產出約45L乙醇，而且在生產乙醇和栽培玉米等原料作物過程中消耗的能量相當於所產乙醇產生能量的80%，同時也會排放二氧化碳。科學家經過系統測算之後，對生物燃料的經濟性產生了疑問。
生物燃料在生產過程中所消耗的能源比它們所能夠產生的能源要多，並且生產成本高於它們所替代的石油燃料。能源成本首先包括種植作物所需的化肥，也包括進行轉化所需的水、蒸汽及電力。經濟成本包括人工、除草劑、灌溉與機械以及化肥。與汽油相比能量密度較低的乙醇還增加了運輸成本，並降低了發動機效率。玉米、柳枝稷、木質纖維素、大豆及葵花油等多種生物燃料原料植物的能源與經濟性逆差是相似的。所有植物生長都需要二氧化碳，當這些植物作為燃料或者轉化為其他用於燃燒用途的燃料時會被再次釋放出來。從這個意義上說，生物質對碳吸收與排放的影響是中性的。不過，這沒有將耕種、施肥、施殺蟲劑、運輸、幹燥以及轉化為可用燃料的過程中的能源消耗考慮進去。其中，化肥是消耗能源的主要方面，工業固氮生產氨的Haber-Bosch工藝需要消耗大量能源，大約每噸氨需要3100萬英熱單位的能源，如果原料不是天然氣，而是煤，或者采用需部分氧化的其他工藝，則每噸氨需要4100萬英熱單位的能源。磷肥與鉀肥生產過程中所消耗的能源要低許多(主要是在機械開采、粉碎、幹燥等環節)。化肥在生物乙醇、生物柴油生產過程所消耗的能源中分別占45%、24%。在生物柴油的生產過程中，需要與甲醇進行酯交換反應，而這也要占到所消耗能源的35%。 我國正在擬訂生物能源替代石油的中長期發展目標，到2020年，生物燃料生產規模達到2000萬噸，其中生物乙醇1500萬噸、生物柴油500萬噸。如果進展順利，到2020年，達到3000萬噸以上。2006年我國進口石油1.4億噸，預計2010年進口2億噸，2020年進口3億噸。這就能夠在2020年以前把我國石油的對外依存度控制在50%以下，提高我國能源安全。中國的生物燃料很豐富，稭稈和林業采伐加工剩余物有10億噸，合5億噸標準煤，還有900萬公頃木本油料林和薪碳林，30多種油料樹種。
“十壹五”我國將投入1010億美元，到2020年實現生物能源占交通能源需要的15%，即1200萬噸。我國還計劃到2010年種植1300萬公頃麻瘋樹，從中提取600萬噸生物柴油。柴油機燃料調合用生物柴油(BDl00)生產標準近日正式頒布，於2007年5月1日實施。這必將大大促進我國生物燃料產業的發展。
但是為避免對糧食生產威脅，我國發展燃料乙醇也正在從糧食為主的原料路線向非糧轉變，當然，作為調節糧食供需余缺的手段，玉米燃料乙醇仍將保持適度的規模。從大方向來看，不能再用糧食做燃料乙醇。用非糧物質替代石油將是長遠的方向。我國農村勞動力豐富，在田頭地角都可以種植纖維素原料植物，更有條件發展。
當2008年國際油價重挫曾壹度沖破40美元之時，作為替代能源之壹的燃料乙醇的發展前景也令人擔心。但燃料乙醇擁有清潔、可再生等特點，可以降低汽車尾氣中壹氧化碳和碳氫化合物的排放。未來我國燃料乙醇行業的重點是降低生產成本、減少政府補貼，為此，制定生物燃料乙醇生產過程的消耗控制規範，及產品質量技術標準，統壹燃料乙醇生產消耗定額標準，包括物耗、水耗、能耗等，是降本增效的有力手段。而未來我國燃料乙醇行業發展的方向是如何實現非糧乙醇的規模化。因此，決定未來燃料乙醇發展前景的關鍵是成本和技術。
未來，中國政府還將繼續適度發展燃料乙醇行業。“十壹五”期間，中國燃料乙醇的潛在市場規模將急劇擴大。以中國四家燃料乙醇生產企業的產能來看，遠遠不能滿足未來國內對燃料乙醇的需求，燃料乙醇裝置產能擴張不可避免。因此計劃到“十壹五”末，國內乙醇汽油消費量占全國汽油消費量的比例將上升到50%以上，這意味著屆時中國燃料乙醇的產能和產量將會有壹個質的飛躍。 中國在生物燃料方面的政策扶持相對較晚，近年隨著政府的重視，生物燃料技術迅速提高，市場競爭日趨激烈。截至2010年底，我國生物質固體成型燃料年利用量為50萬噸左右，非糧原料燃料乙醇年利用量增加20萬噸，生物柴油年產量為50萬噸左右。根據《可再生能源中長期發展規劃》和《可再生能源發展“十壹五”規劃》，國家確定的“十壹五”生物質能的發展目標為：到2010年，生物質固體成型燃料年利用量達到100萬噸，增加非糧原料燃料乙醇年利用量200萬噸，生物柴油年利用量達到20萬噸。可見我國生物燃料的發展規模距離之前的規劃相去甚遠，生物質固體成型燃料只完成了1/2，非糧燃料乙醇則僅完成了既定目標的10%左右。總的來說，我國“十壹五”期間生物質能源的利用出現“虎頭蛇尾”的情況，究其原因主要是國家產業扶持政策沒有跟上。截至2012年4月中旬，《可再生能源發展“十二五”規劃》已上報國務院，但仍未正式發布。《規劃》已初定我國2015年生物燃料乙醇年利用量達到500萬噸，與“十壹五”的規劃目標相比翻了壹倍多;生物柴油年利用量為100萬噸。
為了“十二五”期間不重蹈覆轍，我國有關部門正在積極制定應對措施。根據《可再生能源中長期發展規劃》，到2020年，我國生物柴油年利用量達到200萬噸，生物燃料乙醇年利用量達1000萬噸。而由於化石能源的有限性，開發新型能源已上升為各國的能源戰略。目前全球原油可采年限約為46年，而我國石油可采年限僅為15.62年。發展替代能源是解決我國能源供應緊張問題的有效途徑。雖然由於原料短缺及價格高漲等原因，目前我國生物柴油的產能利用率較低，有些企業處於部分停產甚至完全停產狀態，但隨著國家產業扶持政策的出臺，“十壹五”期間生物燃料“先熱後冷”的局面將不再出現，生物柴油行業必將得到長遠的發展。