不可再生的石油資源終有用盡的一天，替代能源的研究正如火如荼，生物燃料在這時候異軍突起，先后經(jīng)歷了第一代、第1.5代、第二代的更迭。外行人看來，生物燃料正處于順風順水的快速發(fā)展期，但實際上，第二代生物燃料卻是“有曲好唱口難開”。
    首先，生物燃料的生產(chǎn)成本很高。生物燃料設備生產(chǎn)強度比石油產(chǎn)品強度低兩到三個數(shù)量級。生物燃料產(chǎn)品產(chǎn)量不大，但設備超大。石油是多聯(lián)產(chǎn)，而生物燃料的乙醇和丁醇為單一產(chǎn)品，因此折合成單一產(chǎn)品的投資就很大。而且其生產(chǎn)過程產(chǎn)品分離能耗大，廢水量大，所需成本自然不低。

    退一萬步講，即便是可以解決這個問題，第二代生物燃料生產(chǎn)規(guī)模化需要的原料收集、運輸、存儲成本也是非常巨大的。比如第一家嘗試用生物酶進行規(guī)�；�乙醇生產(chǎn)的貝塔可再生能源公司（Beta Renewables）吉索爾菲指出，一家年產(chǎn)量1400萬升生物燃油的工廠每年需要35萬噸的生物質原料，而美國煉油廠每天生產(chǎn)25億升傳統(tǒng)石油，如果都折合成生物燃料，其所需的原料是驚人的。獲得數(shù)量如此巨大的原料難度可想而知，遠距離運輸、原料儲存所耗價值都不菲。

    其次，原料來源也成問題。在耕地中種植生物燃料所需的作物會違背“不與民爭糧，不與糧爭地”的原則，這不僅會帶來社會問題，還會使生產(chǎn)出的生物燃料價格水漲船高。目前，第一代生物燃料的研發(fā)已經(jīng)偃旗息鼓，常見的木薯、甜高粱等1.5代生物燃料作物雖然可以在干旱、鹽堿地的后備耕地中種植，但日后仍可能面對與糧爭地的問題。并且在北方種植的作物收獲季節(jié)短，隨之原料可供給的時間就會短，難以維持產(chǎn)業(yè)化正常運轉。即便進入第二代生物燃料時代，需求的不斷增加勢必會導致木材、樹葉、麥秸等生物質原料用量大幅增加，難以大規(guī)模收集問題也將隨之顯現(xiàn)。

    再次，生產(chǎn)第二代生物燃料存在技術壁壘，目前仍難以突破。目前世界上缺乏成熟的高效秸稈類植物生物質預處理技術，纖維素降解為葡萄糖等可發(fā)酵性糖的酶成本過高，高轉化率利用戊糖、己糖產(chǎn)乙醇的微生物菌種、木薯燃料乙醇廢液的綠色處理等也有待進一步研究開發(fā)。目前第二代生物燃料生產(chǎn)中，存在設備生產(chǎn)強度不足，后期分離能耗大、廢水量大的問題，根本原因是未研發(fā)出合適的技術提高反應發(fā)酵的濃度以及生產(chǎn)強度。

    生物燃料有著非常廣闊的應用前景，對解決環(huán)境污染問題和資源循環(huán)利用有著相當?shù)膬?yōu)勢，是未來發(fā)展的方向，但目前的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的難題，正在讓第二代生物燃料處于尷尬境地。突破這些瓶頸，推進生物燃料向下一階段邁進，需要更多同行們的共同努力。