关于作者
中国科学院老科学家科普演讲团副团长；中国科学院微生物研究所研究员，博士生导师，中国科学院研究生院教授；中国生物工程学会继续教育工作委员会主任、工业与与环境委员会委员，中国生物化学与分子生物学学会工业生化委员会委员，中国微生物学会酶与酶工程委员会委员。主要从事酶学、酶工程、基因工程和生化工程研究。
环境友好的生物燃料（能源问题与生物技术系列三）
孙万儒
2011年04月13日
早在上个世纪70年代由于中东战争引发第一次世界石油危机，人们希望发展可替代石油的生物燃料。随着世界经济的发展矿物燃料消耗量不断增加，排放的温室气体二氧化碳和氮、硫氧化物造成世界气候变化和环境生态的破坏，引发人们对具有再生性和环境友好的生物燃料的重视。特别是近年来非再生性矿物能源资源的大量消耗，使人们逐渐感觉到世界能源的紧缺，石油价格逐渐攀升，出于对环保和石油安全的需要，更加意识到发展可再生性能源，特别是生物质能的必要。因此，在国际上生物燃料，主要是燃料酒精和生物柴油受到高度重视，近年来获到迅速发展。
１.生物柴油
生物柴油的生产原料是植物或动物油脂，经酸、碱化学催化或脂肪酶的催化与甲醇或乙醇进行转酯反应，将油脂中的甘油取代出来，形成脂肪酸甲酯或乙酯。反应结束后将脂肪酸甲酯或乙酯与甘油分离，获得的脂肪酸甲酯或乙酯就可以作为柴油的替代品。可以和柴油混合使用，也可以单独作为燃料在柴油发动机上作为燃料使用。由于生产原料来源于各种动物或植物，来源广泛，属于可再生能源，可以长期利用；和柴油不同，生物柴油在自然界容易生物降解，即使遗漏到环境中，因可迅速降解，不会对环境造成污染；生物柴油的贮存、运输和使用安全，无腐蚀性，而且燃烧热值高，可直接在柴油机上使用，不需进行发动机改造或更换零部件。生物柴油燃烧产生的废气，除了二氧化碳，产生的有害物质要远低于柴油，燃烧生物柴油的发动机排放的气体不像柴油发动机排放的气体那样令人讨厌，因生物柴油燃烧后产生的气体带有爆玉米花味道。生物柴油的生产过程中同时产生的副产品甘油是化工、医药、化妆品、军工等领域的重要原料，有广泛应用市场，经济效益高。因此生物柴油受到欢迎。
目前生物柴油的生产原料主要来源于产油植物，比如大豆、菜籽、蓖麻、棉籽、棕榈等，因是通过植物的光合作用产生的，又称为阳光燃料。生物柴油燃烧产生的二氧化碳可以为植物利用，实现了能源再生和二氧化碳的循环，对环境保护有利。生物柴油作为能源可缓解石油供给不足，对经济可持续发展有利。同时农民大量种植可以增加农民收入。可以说发展生物柴油有一石三鸟之功。因此在国际上和国内生物柴油的发展受到高度重视。
早在1980年美国制定国家能源政策时，就提出生物柴油替代石化柴油战略，目的是到2010年替代10%的石油进口。欧洲是生物柴油的主要生产地，德国在2006年生物柴油产量比上年增长40%，达到250万吨；法国用于生产生物质能源作物面积达到100万公顷，2005年生柴油总产量增加到135万吨。印度正实施麻疯果生产生物柴油计划，3300万公顷贫瘠干旱土地开垦成生产生物柴油的原料生产田，为3600万人提供了就业机会。2005年，印度供应含5%的生物柴油的柴油，2010年将达到10%的混合比例。巴西适合种植蓖麻的土地有200万公顷，年产量达200万吨，能生产生物柴油1.12亿公升，并创造10万个新的就业机会。
我国研究开发生物柴油已有２０多年的历史，而且也实现了小规模的工业生产，但使用的原料多是采用地沟油和工业废油，因这些原料价格便宜，生产的生物柴油与普通柴油有一定的竞争能力，因此国内许多地方投资建厂。但是因这样的一些原料数量必定有限，大家都来争夺这种原料，因此地沟油和工业废油价格飘升，造成成本上升，生物柴油与普通柴油的竞争力下降，反而抑制了它的发展。
我国是油脂生产大国，每年动物油和植物油的总产量在2000万吨以上，菜籽油、棉籽油和动物油产量居世界第一。但我国有13亿人口，为满足国内每个人对食用油消费的需要，每年还要进口1000万吨植物油。也就是说，我国自己生产的食用油还不够吃，必须从国外进口近总消费量的三分之一的食用油以满足国内市场的需要。因此，我国不可能用食用油作为原料生产生物柴油来解决我国对能源的需要。也就是说，将食用油转化为生物柴油不符合我国国情。
近年，荷兰等欧洲国家为降低温室气体排放量，大量从东南亚进口棕榈油生产生物柴油。随着需求的大幅增加，印尼、马来西亚等国的棕榈种植面积成倍增加，大片热带雨林遭砍伐，湿地被排干和焚烧，每年产生二氧化碳高达20亿吨，去年印尼二氧化碳排放量已升至全球第三。实际上这是二氧化碳排放的转移，也是资源的掠夺。前年我国某一产菜籽油的省份与一欧洲国家签订合作协定，利用该省的菜籽油生产生物柴油，向该国出口。这不仅影响到我国食用油的供给，也不符合我国国情。
２.燃料酒精
在国际上，早在20世纪30年代就有人将酒精作为发动机燃料使用，至今已经有80多年的历史。近20年由于矿物能源逐渐枯竭，环境问题越来越突出，燃料酒精的生产和应用获得突飞猛进的发展。1975年巴西首先开展计划，接下来1978年美国、加拿大也开展了类似的计划。目前美国和巴西是世界上使用燃料酒精时间最长，成效最好的国家。他们燃料酒精产量约占全球总产量的70%以上。随着各国不断加大燃料酒精应用的力度，带动了世界燃料酒精产量逐年攀升。到2005年，世界燃料酒精消费总量已超过3236万吨，2006年为3503万吨，大约占到世界汽车燃料消费总量的1%，最近几年，由于石油价格的上涨，燃料乙醇的消费增长在提速。
酒精汽油是用90%的普通汽油与10%的无水酒精混合而成，含氧量达35％，燃烧充分。在汽车发动机不进行改造的情况下使用，动力性能基本不变，排放的尾气中一氧化碳和碳氢化合物平均减少30％以上，可有效降低有害尾气的排放。由于酒精辛烷值高，蒸发潜热大，可采用高压缩比提高发动机的进气量，进而提高发动机的热效率和动力性。因车用酒精汽油燃烧彻底，能有效的消除火花塞、燃烧室、气门、排气管、消声器等部位的积炭，可减少故障，延长部件使用寿命。乙醇常温下为液体，储运使用方便。燃料酒精的诸多优点使人们对其予以高度关注，近年在国内外获得迅猛发展，国际产量迅速提升。
目前燃料酒精的生产是用酵母或不动杆菌以可发酵糖，如葡萄糖、蔗糖等为原料，在无氧条件下通过发酵产生酒精，然后经过分离、分馏获得。在国内外主要是用玉米，经过加工生产淀粉，再用 -淀粉酶和糖化酶水解，将淀粉转化为葡萄糖，用作酒精生产原料；也可以直接使用蔗糖或糖蜜为原料进行发酵生产酒精，这两种技术均已成熟。当然，如果能够将纤维素及其他糖质物质水解转化为葡萄糖，用于燃料酒精生产，其原料来源更丰富，但是目前将纤维素转化为葡萄糖的技术还不成熟，还处于研究发展阶段。除了燃料酒精，还发现丁醇是更好的燃料，丁醇与酒精相比，蒸汽压力低，与汽油混和时对水的宽容度大，混合比例高，燃油效率和行驶里程高，无需对车辆进行改造。而且丁醇生产与酒精生产工艺和原料相似，现有酒精生产设施经过改造便可转而生产丁醇。因此丁醇是更具有发展前途的生物燃料。
美国是目前燃料酒精生产的第一大国，产量一直在平稳增长，尤其2006年后，产量急速扩张，预计这种趋势短期内还将保持。2006年美国燃料酒精产量为1537万吨，2007年产量增加到1800万吨，根据美国可再生燃料协会预测，到2008年美国燃料酒精产量将达到3835万吨（485.81亿升）。另有2435万顿(308.47亿升)酒精项目在建，两者相加，共计4439万吨（562.35亿升）。美国是世界第一玉米生产国，美国燃料酒精生产主要依靠其国内丰富的玉米供应，通过转基因技术和扩大种植面积，美国玉米产量近年增长迅速。但由于乙醇生产大量增加，消耗了大量的玉米。2006年美国有20%的玉米用于制造生物燃料，2008年达25%，而5年前仅为3%。因需求量大增，仅2007年玉米价格就上涨80%，使生产酒精的利润已大大低于预期，2008年美国国会提出限制燃料酒精的发展。
巴西是世界上用酒精作汽车燃料最成功的国家，也是最为成熟的国家。早在1931年，巴西政府就颁布法令，规定在全国所有地区销售的汽油必须添加2%-5%的无水酒精。虽然在1979年之前，有关法令并没有被全面执行，但乙醇汽油已经逐渐被市场接受。经近30年努力，巴西2007年度燃料酒精产量达到1768万吨，2008年将达到2100万吨，年增长率达到18%。早在2002年巴西有50%的汽车使用燃料酒精，使用混合纯燃料酒精的车辆超过1550万辆，完全用含水酒精作燃料的汽车达220万辆。2008年上半年巴西燃料酒精占汽车燃料消费的17.5%。随着酒精价格的下滑，燃料酒精的比重将增至20%。
巴西自然条件优越，甘蔗资源丰富，为以甘蔗为原料的燃料酒精生产奠定了雄厚基础。1973年和1979年爆发的两次石油危机给正在快速发展的巴西经济造成了沉重打击，为实现能源自给，1975年巴西军政府制定了加速发展以燃料酒精为重点的替代能源战略，实施补贴、配额、统购、价格干预等行政手段促进了燃料酒精工业和应用的发展。上个世纪80年代，民选政府上台，世界原油价格下降，于是取消了对燃料酒精的优惠政策，致使燃料酒精工业急剧萎缩，到1990年，巴西燃料酒精工业几乎全部关闭。但是巴西的科学家并没有停止进行燃料酒精有关的研究，经过十多年的努力，在综合利用，抗虫、抗旱转基因品种和酒精生产技术等方面取得了长足进展，使甘蔗的产量从50吨/公顷提高到70吨/公顷，乙醇产量从1.76吨/公顷提高到4.4吨/公顷，成本从0.6美元/升降至0.2美元/升。到2003年，世界原油价格逐渐上涨，为巴西重新开始燃料酒精生产创造了机会，燃料酒精工业在强有力的亚博安卓的技术支持下迅速复苏发展，到2006年燃料酒精产量达到1363万吨，除国内使用，还出口240万吨。计划到2013年燃料酒精产量将达到2800万吨，出口800万吨。燃料酒精工业的迅速发展，需要大量的原料，使其价格逐渐攀升，从而极大的刺激了农民种植积极性，为了增加甘蔗种植面积和产量，开始大量占用农田，致使土地价格翻番，于是大量开发热带雨林、草原和林地去种植甘蔗，而粮食、橙子和牧业饱受打击，粮食作物减产，又造成农副产品价格上涨。由于大量开垦毁坏热带雨林、草原和林地，造成生态系统破坏。
我国酿酒已有三千年历史，现在是食用酒生产大国，而生产的酒精主要作为化工原料使用。上个世纪60年代，由于战备和石油短缺，一度在部分地区将酒精作为汽油替代品使用，到90年代中期，我国从石油出口国变为进口国，且进口量快速增加，石油资源匮乏和能源安全问题引起国家高度重视。改革开放后，农业生产快速发展，粮食生产相对过剩，库存增高，陈粮增加，国家在粮食生产和储备方面的负担日益加重，粮食价格逐年下滑，农民收入增幅减缓。随着交通基础设施的完善，我国汽车工业快速发展，汽车保有量逐年增加，尾气排放日益严重（占空气污染的60%），环境保护压力日渐加大。为了统筹解决陈粮问题和我国经济社会发展中存在的问题，我国借鉴欧美发达国家的成功经验，有组织地进行了燃料酒精和车用酒精汽油的研究和应用。从2002年开始建厂，利用陈粮生产燃料酒精，2004年我国生产燃料酒精82万吨，2005年达到125万吨，2006年增长到133万吨，经三年的大量消耗，库存陈粮基本用完，为了继续生产开始转向使用市售玉米，从2004年到2006年，燃料酒精产业的玉米消耗量从60万吨增加到400万吨。影响到我国玉米价格，也影响到以玉米为原料的其他工业和饲养业。为此国家发改委在2006年12月14日下发紧急通知，要求“坚持非粮为主，积极稳妥推动生物燃料酒精产业发展”。之后国务院办公厅于2007年5月29日又在通知中强调要“严格控制玉米深加工盲目发展。各地要停止新建、扩建玉米深加工项目，并对在建项目进行全面清理”。但是我国前两年还是成立了50多家新的生物燃料公司生产生物柴油或燃料乙醇。由于非粮酒精生产技术不成熟，已建的工厂为了维持生产不得不仍然大规模使用玉米及其他糖类和淀粉类原料，直接导致粮食价和与粮有关的产品价格迅速上涨。
我国2005年至2006年度玉米产量达1.3936亿吨，需求量为1.4073亿吨；2006年至2007年度，我国玉米产量将为1.43亿吨，而需求为1.45亿吨。2008年至2009年度玉米产量预计为1.53到1.56亿吨，增长约2.42%，但是依然供不应求。玉米不仅是我们的粮食，养殖业的饲料，也是重要的工业原料，如果将大量的玉米转化为汽车燃料，会直接影响到这些产业，甚至于我们的生活。因此，在我国以粮食为原料生产燃料酒精不符合我国国情。
据有人统计即使将全球的玉米和大豆全部用来生产燃料酒精和生物柴油，也只能取代石油市场21%的份额，依然解决不了全球能源问题。2008年的世界粮食危机提醒人们，我们的世界不是粮食过剩，而是不够。我们的耕地还不足以生产出满足全世界的粮食需求，世界上还有十亿人在为粮食不足而忍饥挨饿。因此我们没有理由为了汽车而不吃饭。
１.生物柴油
生物柴油的生产原料是植物或动物油脂，经酸、碱化学催化或脂肪酶的催化与甲醇或乙醇进行转酯反应，将油脂中的甘油取代出来，形成脂肪酸甲酯或乙酯。反应结束后将脂肪酸甲酯或乙酯与甘油分离，获得的脂肪酸甲酯或乙酯就可以作为柴油的替代品。可以和柴油混合使用，也可以单独作为燃料在柴油发动机上作为燃料使用。由于生产原料来源于各种动物或植物，来源广泛，属于可再生能源，可以长期利用；和柴油不同，生物柴油在自然界容易生物降解，即使遗漏到环境中，因可迅速降解，不会对环境造成污染；生物柴油的贮存、运输和使用安全，无腐蚀性，而且燃烧热值高，可直接在柴油机上使用，不需进行发动机改造或更换零部件。生物柴油燃烧产生的废气，除了二氧化碳，产生的有害物质要远低于柴油，燃烧生物柴油的发动机排放的气体不像柴油发动机排放的气体那样令人讨厌，因生物柴油燃烧后产生的气体带有爆玉米花味道。生物柴油的生产过程中同时产生的副产品甘油是化工、医药、化妆品、军工等领域的重要原料，有广泛应用市场，经济效益高。因此生物柴油受到欢迎。
目前生物柴油的生产原料主要来源于产油植物，比如大豆、菜籽、蓖麻、棉籽、棕榈等，因是通过植物的光合作用产生的，又称为阳光燃料。生物柴油燃烧产生的二氧化碳可以为植物利用，实现了能源再生和二氧化碳的循环，对环境保护有利。生物柴油作为能源可缓解石油供给不足，对经济可持续发展有利。同时农民大量种植可以增加农民收入。可以说发展生物柴油有一石三鸟之功。因此在国际上和国内生物柴油的发展受到高度重视。
早在1980年美国制定国家能源政策时，就提出生物柴油替代石化柴油战略，目的是到2010年替代10%的石油进口。欧洲是生物柴油的主要生产地，德国在2006年生物柴油产量比上年增长40%，达到250万吨；法国用于生产生物质能源作物面积达到100万公顷，2005年生柴油总产量增加到135万吨。印度正实施麻疯果生产生物柴油计划，3300万公顷贫瘠干旱土地开垦成生产生物柴油的原料生产田，为3600万人提供了就业机会。2005年，印度供应含5%的生物柴油的柴油，2010年将达到10%的混合比例。巴西适合种植蓖麻的土地有200万公顷，年产量达200万吨，能生产生物柴油1.12亿公升，并创造10万个新的就业机会。
我国研究开发生物柴油已有２０多年的历史，而且也实现了小规模的工业生产，但使用的原料多是采用地沟油和工业废油，因这些原料价格便宜，生产的生物柴油与普通柴油有一定的竞争能力，因此国内许多地方投资建厂。但是因这样的一些原料数量必定有限，大家都来争夺这种原料，因此地沟油和工业废油价格飘升，造成成本上升，生物柴油与普通柴油的竞争力下降，反而抑制了它的发展。
我国是油脂生产大国，每年动物油和植物油的总产量在2000万吨以上，菜籽油、棉籽油和动物油产量居世界第一。但我国有13亿人口，为满足国内每个人对食用油消费的需要，每年还要进口1000万吨植物油。也就是说，我国自己生产的食用油还不够吃，必须从国外进口近总消费量的三分之一的食用油以满足国内市场的需要。因此，我国不可能用食用油作为原料生产生物柴油来解决我国对能源的需要。也就是说，将食用油转化为生物柴油不符合我国国情。
近年，荷兰等欧洲国家为降低温室气体排放量，大量从东南亚进口棕榈油生产生物柴油。随着需求的大幅增加，印尼、马来西亚等国的棕榈种植面积成倍增加，大片热带雨林遭砍伐，湿地被排干和焚烧，每年产生二氧化碳高达20亿吨，去年印尼二氧化碳排放量已升至全球第三。实际上这是二氧化碳排放的转移，也是资源的掠夺。前年我国某一产菜籽油的省份与一欧洲国家签订合作协定，利用该省的菜籽油生产生物柴油，向该国出口。这不仅影响到我国食用油的供给，也不符合我国国情。
２.燃料酒精
在国际上，早在20世纪30年代就有人将酒精作为发动机燃料使用，至今已经有80多年的历史。近20年由于矿物能源逐渐枯竭，环境问题越来越突出，燃料酒精的生产和应用获得突飞猛进的发展。1975年巴西首先开展计划，接下来1978年美国、加拿大也开展了类似的计划。目前美国和巴西是世界上使用燃料酒精时间最长，成效最好的国家。他们燃料酒精产量约占全球总产量的70%以上。随着各国不断加大燃料酒精应用的力度，带动了世界燃料酒精产量逐年攀升。到2005年，世界燃料酒精消费总量已超过3236万吨，2006年为3503万吨，大约占到世界汽车燃料消费总量的1%，最近几年，由于石油价格的上涨，燃料乙醇的消费增长在提速。
酒精汽油是用90%的普通汽油与10%的无水酒精混合而成，含氧量达35％，燃烧充分。在汽车发动机不进行改造的情况下使用，动力性能基本不变，排放的尾气中一氧化碳和碳氢化合物平均减少30％以上，可有效降低有害尾气的排放。由于酒精辛烷值高，蒸发潜热大，可采用高压缩比提高发动机的进气量，进而提高发动机的热效率和动力性。因车用酒精汽油燃烧彻底，能有效的消除火花塞、燃烧室、气门、排气管、消声器等部位的积炭，可减少故障，延长部件使用寿命。乙醇常温下为液体，储运使用方便。燃料酒精的诸多优点使人们对其予以高度关注，近年在国内外获得迅猛发展，国际产量迅速提升。
目前燃料酒精的生产是用酵母或不动杆菌以可发酵糖，如葡萄糖、蔗糖等为原料，在无氧条件下通过发酵产生酒精，然后经过分离、分馏获得。在国内外主要是用玉米，经过加工生产淀粉，再用 -淀粉酶和糖化酶水解，将淀粉转化为葡萄糖，用作酒精生产原料；也可以直接使用蔗糖或糖蜜为原料进行发酵生产酒精，这两种技术均已成熟。当然，如果能够将纤维素及其他糖质物质水解转化为葡萄糖，用于燃料酒精生产，其原料来源更丰富，但是目前将纤维素转化为葡萄糖的技术还不成熟，还处于研究发展阶段。除了燃料酒精，还发现丁醇是更好的燃料，丁醇与酒精相比，蒸汽压力低，与汽油混和时对水的宽容度大，混合比例高，燃油效率和行驶里程高，无需对车辆进行改造。而且丁醇生产与酒精生产工艺和原料相似，现有酒精生产设施经过改造便可转而生产丁醇。因此丁醇是更具有发展前途的生物燃料。
美国是目前燃料酒精生产的第一大国，产量一直在平稳增长，尤其2006年后，产量急速扩张，预计这种趋势短期内还将保持。2006年美国燃料酒精产量为1537万吨，2007年产量增加到1800万吨，根据美国可再生燃料协会预测，到2008年美国燃料酒精产量将达到3835万吨（485.81亿升）。另有2435万顿(308.47亿升)酒精项目在建，两者相加，共计4439万吨（562.35亿升）。美国是世界第一玉米生产国，美国燃料酒精生产主要依靠其国内丰富的玉米供应，通过转基因技术和扩大种植面积，美国玉米产量近年增长迅速。但由于乙醇生产大量增加，消耗了大量的玉米。2006年美国有20%的玉米用于制造生物燃料，2008年达25%，而5年前仅为3%。因需求量大增，仅2007年玉米价格就上涨80%，使生产酒精的利润已大大低于预期，2008年美国国会提出限制燃料酒精的发展。
巴西是世界上用酒精作汽车燃料最成功的国家，也是最为成熟的国家。早在1931年，巴西政府就颁布法令，规定在全国所有地区销售的汽油必须添加2%-5%的无水酒精。虽然在1979年之前，有关法令并没有被全面执行，但乙醇汽油已经逐渐被市场接受。经近30年努力，巴西2007年度燃料酒精产量达到1768万吨，2008年将达到2100万吨，年增长率达到18%。早在2002年巴西有50%的汽车使用燃料酒精，使用混合纯燃料酒精的车辆超过1550万辆，完全用含水酒精作燃料的汽车达220万辆。2008年上半年巴西燃料酒精占汽车燃料消费的17.5%。随着酒精价格的下滑，燃料酒精的比重将增至20%。
巴西自然条件优越，甘蔗资源丰富，为以甘蔗为原料的燃料酒精生产奠定了雄厚基础。1973年和1979年爆发的两次石油危机给正在快速发展的巴西经济造成了沉重打击，为实现能源自给，1975年巴西军政府制定了加速发展以燃料酒精为重点的替代能源战略，实施补贴、配额、统购、价格干预等行政手段促进了燃料酒精工业和应用的发展。上个世纪80年代，民选政府上台，世界原油价格下降，于是取消了对燃料酒精的优惠政策，致使燃料酒精工业急剧萎缩，到1990年，巴西燃料酒精工业几乎全部关闭。但是巴西的科学家并没有停止进行燃料酒精有关的研究，经过十多年的努力，在综合利用，抗虫、抗旱转基因品种和酒精生产技术等方面取得了长足进展，使甘蔗的产量从50吨/公顷提高到70吨/公顷，乙醇产量从1.76吨/公顷提高到4.4吨/公顷，成本从0.6美元/升降至0.2美元/升。到2003年，世界原油价格逐渐上涨，为巴西重新开始燃料酒精生产创造了机会，燃料酒精工业在强有力的亚博安卓的技术支持下迅速复苏发展，到2006年燃料酒精产量达到1363万吨，除国内使用，还出口240万吨。计划到2013年燃料酒精产量将达到2800万吨，出口800万吨。燃料酒精工业的迅速发展，需要大量的原料，使其价格逐渐攀升，从而极大的刺激了农民种植积极性，为了增加甘蔗种植面积和产量，开始大量占用农田，致使土地价格翻番，于是大量开发热带雨林、草原和林地去种植甘蔗，而粮食、橙子和牧业饱受打击，粮食作物减产，又造成农副产品价格上涨。由于大量开垦毁坏热带雨林、草原和林地，造成生态系统破坏。
我国酿酒已有三千年历史，现在是食用酒生产大国，而生产的酒精主要作为化工原料使用。上个世纪60年代，由于战备和石油短缺，一度在部分地区将酒精作为汽油替代品使用，到90年代中期，我国从石油出口国变为进口国，且进口量快速增加，石油资源匮乏和能源安全问题引起国家高度重视。改革开放后，农业生产快速发展，粮食生产相对过剩，库存增高，陈粮增加，国家在粮食生产和储备方面的负担日益加重，粮食价格逐年下滑，农民收入增幅减缓。随着交通基础设施的完善，我国汽车工业快速发展，汽车保有量逐年增加，尾气排放日益严重（占空气污染的60%），环境保护压力日渐加大。为了统筹解决陈粮问题和我国经济社会发展中存在的问题，我国借鉴欧美发达国家的成功经验，有组织地进行了燃料酒精和车用酒精汽油的研究和应用。从2002年开始建厂，利用陈粮生产燃料酒精，2004年我国生产燃料酒精82万吨，2005年达到125万吨，2006年增长到133万吨，经三年的大量消耗，库存陈粮基本用完，为了继续生产开始转向使用市售玉米，从2004年到2006年，燃料酒精产业的玉米消耗量从60万吨增加到400万吨。影响到我国玉米价格，也影响到以玉米为原料的其他工业和饲养业。为此国家发改委在2006年12月14日下发紧急通知，要求“坚持非粮为主，积极稳妥推动生物燃料酒精产业发展”。之后国务院办公厅于2007年5月29日又在通知中强调要“严格控制玉米深加工盲目发展。各地要停止新建、扩建玉米深加工项目，并对在建项目进行全面清理”。但是我国前两年还是成立了50多家新的生物燃料公司生产生物柴油或燃料乙醇。由于非粮酒精生产技术不成熟，已建的工厂为了维持生产不得不仍然大规模使用玉米及其他糖类和淀粉类原料，直接导致粮食价和与粮有关的产品价格迅速上涨。
我国2005年至2006年度玉米产量达1.3936亿吨，需求量为1.4073亿吨；2006年至2007年度，我国玉米产量将为1.43亿吨，而需求为1.45亿吨。2008年至2009年度玉米产量预计为1.53到1.56亿吨，增长约2.42%，但是依然供不应求。玉米不仅是我们的粮食，养殖业的饲料，也是重要的工业原料，如果将大量的玉米转化为汽车燃料，会直接影响到这些产业，甚至于我们的生活。因此，在我国以粮食为原料生产燃料酒精不符合我国国情。
据有人统计即使将全球的玉米和大豆全部用来生产燃料酒精和生物柴油，也只能取代石油市场21%的份额，依然解决不了全球能源问题。2008年的世界粮食危机提醒人们，我们的世界不是粮食过剩，而是不够。我们的耕地还不足以生产出满足全世界的粮食需求，世界上还有十亿人在为粮食不足而忍饥挨饿。因此我们没有理由为了汽车而不吃饭。