1.1.2 环境保护
1.1.2.1 汽车尾气污染
世界汽车的生产量和保有量急剧增加，使汽车尾气污染已成为大气污染的主要来源，严重危害了人类健康。内燃机的主要排气污染物有未燃碳氢化合物（Hydrocarbons，HC）、一氧化碳（Carbon monoxide，CO）、氮氧化物NOx（NO和NO2）、颗粒物（Particulate Matter，PM）等。HC包括苯、醛类、酮类及多环芳烃等多种复杂成分，其中，甲醛和多环芳烃等物质均为致癌和致畸性物质。CO是一种无色无味、具有窒息性的有毒气体，能降低人体血液携氧功能而引起缺氧。大气环境下，NOx和HC在太阳紫外线作用下，会产生新的二次污染物——光化学烟雾。不同粒径的PM对人体器官的影响不同，但主要集中于呼吸系统和血液系统。PM2.5是粒径细小的颗粒物，具有很强的吸附能力和沉积作用，容易引起哮喘、肺癌和心血管机能障碍等疾病，对人的身体健康影响极大，也是引起雾霾天气的源头之一。对于车辆排放的尾气而言，大部分NOx和PM来自柴油车，尤其是重型柴油车；而HC和CO主要来自汽油车和摩托车。以2012年为例，占比约为 82.5%的汽油车排放的CO和HC分别占汽车总排放量的82.6%和69.9%；占比约为16.1%的柴油车排放的NOx和PM占汽车总排放量的 68.1%和 99%以上［8］。研究结果表明，大气中38.5%的CO、21.7%的HC、87.6%的NOx、11.7%的CO2、6.2%的SO2和32%的PM都来源于汽车尾气排放。在城市空气污染中，来源于汽车尾气排放的占60%。统计数据显示，在美国，汽车排放的CO占大气污染的66%，NOx占大气污染的43%；在北京，汽车尾气排放对城市空气污染中，CO占63%、NOx占37%、HC占74%、PM2.5占31.1%；在上海，CO、NOx和HC分别达到 86%、56%、96%［9］。
1.1.2.2 温室效应与二氧化碳排放
太阳能是人类生存与发展过程中极其重要的能源，它主要以可见光的形式射向地球。其中70%左右的太阳能量穿过大气被地球表面吸收，使地球气候变暖，万物得以生长；30%左右的太阳能量散射返回太空，地球吸收的太阳能以及人类活动所产生的热能，以红外辐射的形式将能量反射回太空。但是，由地面射向太空的红外辐射不能像可见光那样直接穿过大气，会被大气中的CO2及其他一些气体阻挡。地球就像被一层厚厚的塑料大棚罩着，于是地球表面温度逐渐升高，这种现象就是温室效应。地球变暖是CO2和CH4等气体的温室效应，大气中CO2等温室气体浓度愈增，温室效应引起的气温上升愈明显。
根据世界气象组织（IPCC）2000年的研究结果表明，1775～1998年大约有（4060±600）亿吨的C以CO2的形式进入大气中，其中由化石燃料燃烧及生产水泥等工业部门排放的CO2约占67%。然而排放到大气中的CO2有43%（总排放量）停留在大气中，使大气中CO2浓度增加，导致地球气温上升，在近一百年来气温上升约0.3～0.8℃。如果不采取有效措施降低CO2排放，预计到2100年全球平均气温将上升1.4～5.8℃，将会使南、北极冰川融化，海平面年均上升0.39mm，气候失调，导致干旱、洪涝、风暴、热浪等自然灾害频繁发生，带来严重的环境问题、巨大的经济损失和人员伤亡［10］。
机动车尾气排放已成为城市大气污染的主要污染源之一。机动车排气中不仅有HC、CO、NOx和PM等有害物，而且还有温室气体CO2。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中指出：我国目前仍存在能源供需矛盾尖锐、结构不合理，能源利用效率低、化石能源的大量消费造成严重的环境污染等问题；今后十五年，要满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用，要在生物质能等可再生能源技术方面取得突破并实现规模化应用［11］。由于近年来全球气候变化日益剧烈，温室气体排放越来越受到关注。2009年哥本哈根联合国气候变化大会，我国政府承诺，到2020年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40%～45%，这些都对我国能源结构和能源利用效率提出了新的挑战和要求。2014年11月12日在北京发布的《中美气候变化联合声明》中显示，我国计划2030年左右CO2排放达到峰值且将努力早日达峰，并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右［12］。由此可见，研究与开发利用车用生物质燃料不仅有利于减缓能源供需矛盾，而且有利于降低温室气体CO2排放。