1.1.2 環境保護
1.1.2.1 汽車尾氣污染
世界汽車的生產量和保有量急劇增加，使汽車尾氣污染已成為大氣污染的主要來源，嚴重危害了人類健康。內燃機的主要排氣污染物有未燃碳氫化合物（Hydrocarbons，HC）、一氧化碳（Carbon monoxide，CO）、氮氧化物NOx（NO和NO2）、顆粒物（Particulate Matter，PM）等。HC包括苯、醛類、酮類及多環芳烴等多種復雜成分，其中，甲醛和多環芳烴等物質均為致癌和致畸性物質。CO是一種無色無味、具有窒息性的有毒氣體，能降低人體血液攜氧功能而引起缺氧。大氣環境下，NOx和HC在太陽紫外線作用下，會產生新的二次污染物——光化學煙霧。不同粒徑的PM對人體器官的影響不同，但主要集中于呼吸系統和血液系統。PM2.5是粒徑細小的顆粒物，具有很強的吸附能力和沉積作用，容易引起哮喘、肺癌和心血管機能障礙等疾病，對人的身體健康影響極大，也是引起霧霾天氣的源頭之一。對于車輛排放的尾氣而言，大部分NOx和PM來自柴油車，尤其是重型柴油車；而HC和CO主要來自汽油車和摩托車。以2012年為例，占比約為 82.5%的汽油車排放的CO和HC分別占汽車總排放量的82.6%和69.9%；占比約為16.1%的柴油車排放的NOx和PM占汽車總排放量的 68.1%和 99%以上［8］。研究結果表明，大氣中38.5%的CO、21.7%的HC、87.6%的NOx、11.7%的CO2、6.2%的SO2和32%的PM都來源于汽車尾氣排放。在城市空氣污染中，來源于汽車尾氣排放的占60%。統計數據顯示，在美國，汽車排放的CO占大氣污染的66%，NOx占大氣污染的43%；在北京，汽車尾氣排放對城市空氣污染中，CO占63%、NOx占37%、HC占74%、PM2.5占31.1%；在上海，CO、NOx和HC分別達到 86%、56%、96%［9］。
1.1.2.2 溫室效應與二氧化碳排放
太陽能是人類生存與發展過程中極其重要的能源，它主要以可見光的形式射向地球。其中70%左右的太陽能量穿過大氣被地球表面吸收，使地球氣候變暖，萬物得以生長；30%左右的太陽能量散射返回太空，地球吸收的太陽能以及人類活動所產生的熱能，以紅外輻射的形式將能量反射回太空。但是，由地面射向太空的紅外輻射不能像可見光那樣直接穿過大氣，會被大氣中的CO2及其他一些氣體阻擋。地球就像被一層厚厚的塑料大棚罩著，于是地球表面溫度逐漸升高，這種現象就是溫室效應。地球變暖是CO2和CH4等氣體的溫室效應，大氣中CO2等溫室氣體濃度愈增，溫室效應引起的氣溫上升愈明顯。
根據世界氣象組織（IPCC）2000年的研究結果表明，1775～1998年大約有（4060±600）億噸的C以CO2的形式進入大氣中，其中由化石燃料燃燒及生產水泥等工業部門排放的CO2約占67%。然而排放到大氣中的CO2有43%（總排放量）停留在大氣中，使大氣中CO2濃度增加，導致地球氣溫上升，在近一百年來氣溫上升約0.3～0.8℃。如果不采取有效措施降低CO2排放，預計到2100年全球平均氣溫將上升1.4～5.8℃，將會使南、北極冰川融化，海平面年均上升0.39mm，氣候失調，導致干旱、洪澇、風暴、熱浪等自然災害頻繁發生，帶來嚴重的環境問題、巨大的經濟損失和人員傷亡［10］。
機動車尾氣排放已成為城市大氣污染的主要污染源之一。機動車排氣中不僅有HC、CO、NOx和PM等有害物，而且還有溫室氣體CO2。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》中指出：我國目前仍存在能源供需矛盾尖銳、結構不合理，能源利用效率低、化石能源的大量消費造成嚴重的環境污染等問題；今后十五年，要滿足持續快速增長的能源需求和能源的清潔高效利用，要在生物質能等可再生能源技術方面取得突破并實現規模化應用［11］。由于近年來全球氣候變化日益劇烈，溫室氣體排放越來越受到關注。2009年哥本哈根聯合國氣候變化大會，我國政府承諾，到2020年單位國內生產總值CO2排放比2005年下降40%～45%，這些都對我國能源結構和能源利用效率提出了新的挑戰和要求。2014年11月12日在北京發布的《中美氣候變化聯合聲明》中顯示，我國計劃2030年左右CO2排放達到峰值且將努力早日達峰，并計劃到2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右［12］。由此可見，研究與開發利用車用生物質燃料不僅有利于減緩能源供需矛盾，而且有利于降低溫室氣體CO2排放。