目前世界汽車保有量約8億輛，預(yù)計(jì)到2020年全球汽車保有量將達(dá)到12億輛。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2001年全球57%的石油消費(fèi)在交通領(lǐng)域，預(yù)計(jì)到2020年交通用油占全球石油總消耗的62%以上。為此，全球已達(dá)成共識(shí)，交通能源轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

　　另外，減少排氣污染、凈化環(huán)境已成為車用燃料發(fā)展的大方向。以歐盟為例，歐盟15國(guó)制定的“汽車-油料發(fā)展規(guī)劃”，要求1995～2020年間，道路運(yùn)輸排放的7種主要污染物(CO、NOX、VOC、苯、柴油顆粒物質(zhì)PM、CO2、SO2等)要大大降低，除CO2外，其他各種污染物要由1995年相對(duì)值為100降低到2010年平均相對(duì)值為25、2020年平均相對(duì)值為10。

　　我國(guó)汽車保有量現(xiàn)在已超過3000萬(wàn)輛，主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)或中心城市，汽車廢氣排放已成為城市大氣污染的主要來源;同時(shí)，我國(guó)的石油資源嚴(yán)重不足，在未來30年內(nèi)，我國(guó)汽車還將大量增加，大氣環(huán)境污染、能源短缺問題將更為嚴(yán)重。

　　目前石油替代產(chǎn)品主要包括四大類：氣體燃料(天然氣、液化氣、氫氣)、合成燃料(煤制油、天然氣合成油)、醇醚類燃料(甲醇、二甲醚、乙醇)、生物質(zhì)產(chǎn)品(生物質(zhì)氣化、生物柴油)。以上各種代用燃料均處于不同的應(yīng)用和發(fā)展階段。

　　生物柴油是清潔的可再生能源，是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是典型“綠色能源”，大力發(fā)展生物柴油對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)能源替代，減輕環(huán)境壓力，控制城市大氣污染具有重要的倡議意義。

　　生物柴油的優(yōu)良性能使得采用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放指標(biāo)不僅滿足目前的歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，甚至滿足隨后即將在歐洲頒布實(shí)施的更加嚴(yán)格的歐洲Ⅲ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。而且由于生物柴油燃燒時(shí)排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于該植物生長(zhǎng)過程中所吸收的二氧化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導(dǎo)致的全球變暖這一有害于人類的重大環(huán)境問題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。

　　生物柴油的特點(diǎn)在于：1.具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現(xiàn)在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30%(有催化劑時(shí)為70%); 2.具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能。3.具有較好的潤(rùn)滑性能。4.具有較好的安全性能。由于閃點(diǎn)高，生物柴油不屬于危險(xiǎn)品。5.具有良好的燃料性能。6.具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同，其通過農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力，可供應(yīng)量不會(huì)枯竭。 7.無須改動(dòng)柴油機(jī)，可直接添加使用，同時(shí)無需另添設(shè)加油設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)訓(xùn)練。

　　1、國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

　　歐洲和北美利用過剩的菜籽油和豆油為原料生產(chǎn)生物柴油已獲得推廣應(yīng)用。推動(dòng)歐洲生物燃料市場(chǎng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿碜杂跉W盟推動(dòng)生物燃料應(yīng)用的努力和哥本哈根聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)的要求。歐盟最新指令要求至2020年生物燃料要占全歐洲的運(yùn)輸能源的10%。歐洲地區(qū)2009年生物柴油和生物乙醇消耗量各為710萬(wàn)噸和700萬(wàn)噸，按哥本哈根大會(huì)的要求，至2020年，這兩個(gè)數(shù)字有望達(dá)到2270萬(wàn)噸和1800萬(wàn)噸，分別增長(zhǎng)220%和157%。據(jù)分析指出，生物柴油排放的二氧化碳比礦物柴油要少約50%。與常規(guī)柴油相比，生物柴油價(jià)格要貴一倍以上，全球知名增長(zhǎng)咨詢公司Frost&Sullivan近期發(fā)表研究報(bào)告，認(rèn)為至2020年前，歐洲市場(chǎng)生物燃料市場(chǎng)將保持發(fā)展活力。 為此，指令要求歐盟各國(guó)降低生物柴油稅率，對(duì)生物柴油的稅率征收僅為石油柴油稅率的0—4.6%，并對(duì)生物柴油在歐洲汽車燃料中的銷售比例作出規(guī)定。

　　美國(guó)歷來是個(gè)相當(dāng)重視能源倡議的國(guó)家，積極發(fā)展可替代能源是美國(guó)能源倡議中的重要部分，生物柴油在美國(guó)已經(jīng)發(fā)展了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。1980年美國(guó)制定了國(guó)家能源政策，明確提出以生物柴油替代石化柴油倡議。1992年的能源政策措施(Energy Policy Act) 規(guī)定，到2010年止，計(jì)劃以非石油的替代燃料替代總進(jìn)口石油燃料的10%。2003年布什政府迫于國(guó)際和國(guó)內(nèi)的壓力真正起動(dòng)了美國(guó)的生物柴油發(fā)展程序，特別是在2004年美國(guó)能源法確定了意在鼓勵(lì)生物燃油的政府補(bǔ)助方案(即生物柴油廠每生產(chǎn)出1加侖生物柴油政府補(bǔ)貼0.5美金到1美金),美國(guó)的生物柴油由此進(jìn)入了高速發(fā)展階段。與此同時(shí)許多州也紛紛立法規(guī)定當(dāng)?shù)厮N售的柴油里的生物柴油的含量。美國(guó)的生物柴油產(chǎn)量7年內(nèi)增加了1000倍，但就其產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)內(nèi)的需求。

　　2、生物技術(shù)及進(jìn)展

　　目前生物柴油主要用化學(xué)法生產(chǎn)，采用植物和動(dòng)物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化劑和230-250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。

　　現(xiàn)在，國(guó)外開發(fā)了一些主產(chǎn)生物柴油新工藝和利用下腳料原料生產(chǎn)生物柴油技術(shù)。加拿大BIOX公司生產(chǎn)和銷售的生物柴油采用多倫多大學(xué)開發(fā)的工藝，該工藝將回收的植物油、農(nóng)業(yè)種子油或廢棄的動(dòng)物脂肪、油脂轉(zhuǎn)化為生物柴油。Biox工藝使用較多甲醇增加混合物極性，經(jīng)保持催化劑離子化，使用單相酸催化步驟轉(zhuǎn)化脂肪酸，循環(huán)甲醇和共溶劑，利用冷凝的潛熱加熱進(jìn)入的原料等方法，改變了生物柴油生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。

　　3、我國(guó)的發(fā)展機(jī)遇

　　近年來，我國(guó)幾大國(guó)營(yíng)石油集團(tuán)如中石油、中石化、中海油和中糧集團(tuán)都設(shè)立了專門的機(jī)構(gòu)研究生物柴油。中石油與國(guó)家林業(yè)局、云南省及山東省政府簽訂發(fā)展生物質(zhì)能源的倡議合作協(xié)議，在云南地區(qū)種植麻風(fēng)樹發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)，還在四川南充市建立了研發(fā)基地，并建立了生物柴油的中試裝置。同時(shí)，中海油還在海南種植了面積達(dá)數(shù)十萬(wàn)畝的麻風(fēng)樹，待原料基地建成并形成規(guī)模后，煉油廠原料將轉(zhuǎn)換為麻風(fēng)樹。

　　除了利用植物制造生物柴油，由“地溝油”煉制生物柴油將是另一個(gè)發(fā)展方向。我國(guó)由于飲食習(xí)慣，決定了中國(guó)地溝油產(chǎn)量巨大，這些地溝油不能得到相關(guān)部門的有利監(jiān)管，極易為不法份子利用重新回流到千家萬(wàn)戶的餐桌。

　　2011年6月22日，荷蘭皇家航空公司宣布，從9月開始，在200架阿姆斯特丹-巴黎航線上使用“地溝油”燃料，形成一條“綠色飛行通道”。根據(jù)荷航的聲明，航空公司無需對(duì)飛機(jī)引擎做任何改動(dòng)，就可以使用“地溝油”燃料。

　　從地溝油到生物柴油要通過酯化和蒸餾兩個(gè)步驟，在蘇州潔凈，其轉(zhuǎn)化率在95%左右，其中，酯化就是將地溝油全部變成脂肪酸甲酯，這就是我們通常所說的生物柴油;蒸餾的作用是去除脂肪酸甲酯中的色素、膠質(zhì)以及沒有被轉(zhuǎn)化的油脂。”

　　但是，這種生物柴油還不能直接當(dāng)成航空燃料來使用。荷蘭皇家航空公司采用了“加氫可再生飛行燃料”技術(shù)。先將生物柴油進(jìn)行脫氧處理，然后通過一系列的有機(jī)化學(xué)過程，關(guān)鍵一步是進(jìn)行加氫裂化，在持續(xù)的氫氣壓力作用下，分子間碳鍵被破壞，生成較小的碳?xì)浠衔铮洚a(chǎn)物就是不飽和烴，此時(shí)就已經(jīng)很接近燃料了，然后再進(jìn)行“異構(gòu)化”，即將化學(xué)物質(zhì)的自身組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，真正成為所需要的“可再生飛行燃料”。

　　傳統(tǒng)的生物燃料大多以玉米、油菜籽、棕櫚油等為原料。而地溝油轉(zhuǎn)化成生物柴油，最大優(yōu)點(diǎn)就是越過了“與糧爭(zhēng)地”的難題，為技術(shù)推廣掃清障礙。

　　目前我國(guó)生物柴油的開發(fā)利用還處于發(fā)展初期，要從總體上降低生物柴油成本，使其在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變中發(fā)揮更大的作用，只有向基地化和規(guī)模化方向發(fā)展，實(shí)行集約經(jīng)營(yíng)，形成產(chǎn)業(yè)化，才能走符合中國(guó)國(guó)情的生物柴油發(fā)展之路。隨著改革開放的不斷深入，在全球經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程中，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平將進(jìn)一步提高，對(duì)能源的需求會(huì)有增無減，只要把關(guān)于生物柴油的研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，形成產(chǎn)業(yè)化，則其在柴油引擎、柴油發(fā)電廠、空調(diào)設(shè)備和農(nóng)村燃料等方面的應(yīng)用是非常廣闊的。