1) 천연가스(Natural gas)

대체연료로서 현재 사용되는 연료 중 가장 적합한 연료는 천연가스이다. 메탄이 주성분이고 탄소량이 극히 적은 상온기체의 탄화수소연료로서 그 매장량은 약 120조 가량으로 추정된다.

천연가스는 대부분 도시가스로 사용되고 있으나 자동차용 연료로 사용될 경우에는 연료계통의 변경만으로 사용이 가능하며, 연료의 상태는 기체인 CNG(Compressed Natural Gas)와 액체인 LNG(Liquefied Natural Gas) 2종류로 나눌 수 있다. 비록 주행거리가 가솔린의 20%밖에 안 되지만 청정연료로서의 장점은 매우 많이 가지고 있다.

2) 메탄올(Methanol)

메탄올은 보통 천연가스에서 제조되며 가벼운 휘발성 알코올로 옥탄가(octane number)가 101.5로 높아 고압축 기관에 적합하다. 그러나 가솔린에 비해 체적당 에너지양이 절반 정도로 같은 주행거리를 운행 시 가솔린에 비해 2배에 해당하는 연료가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 반면 지구상에서 풍부한 천연가스, 석탄, 나무로부터 메탄올을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

3) 에탄올(Ethanol)

에탄올은 메탄올과 비슷한 특성을 지니고 있다. 메탄올은 현재 수준에서 공급이 용이한데 비해 에탄올은 식품산업과 관련이 깊어 안정적이고 저가로 공급을 하는 측면에서 문제가 있다. 에탄올은 메탄올에 비해 유동성이 적어 일반 대중이 취급하기 용이하며, 잘 알려진 물질이라 보급 또한 용이하다. 또한 상온에서 액체이고, 현재 사용하고 있는 기관의 구조를 크게 바꾸지 않고 운전조건에 따라 연료를 정확하게 계량하고 분배할 수 있으며, 가격 측면에서도 석유연료와 경쟁이 가능한 대체연료이다.

4) 수소(Hydrogen)

수소는 이미 알고 있는 바와 같이 연료로서 가장 이상적인 물질이고 연소에 있어서의 생성물은 물뿐이다. 수소를 만드는 것은 물의 분해로 이루어지므로 자원을 절약하는 의미 역시 매우 크다. 수소는 재순환이 가능하고 환경오염에 미치는 영향이 거의 없다는 것이 매우 큰 장점이라 할 수 있다. 수소엔진 사용방법에는 수소를 내연기관의 연료로 직접 사용하는 방법과 연료전지에 사용하여 전기에너지를 얻는 방법이라는 2가지 방향의 연구가 진행되고 있다.

5) DME(Dimethyl Ether)

DME는 디젤엔진용 연료로서 알코올연료와 메탄올로부터 만들 수 있다. 알코올연료는 옥탄가가 높고 쉽게 점화되지 않는 특성이 있기 때문에 개질에 의해 DME를 만들게 되었다. DME는 디젤엔진용 연료로서의 장점이 많으나 결점은 점도가 경유보다 낮고 펌프나 노즐 내의 윤활능력이 떨어져서 현재로서는 윤활작용을 보조하는 첨가제를 혼합하여 사용하고 있으며 DME가 디젤엔진의 대체연료로서의 제1후보처럼 인식되고 있다.