Les microalgues peuvent transformer le dioxyde de carbone des gaz d'échappement ainsi que l'azote, le phosphore et d'autres polluants présents dans les eaux usées en biomasse par photosynthèse. Les chercheurs peuvent détruire les cellules de microalgues et en extraire des composants organiques tels que des huiles et des glucides, qui peuvent ensuite servir à produire des biocarburants comme le bio-huile et le biogaz.
Les émissions excessives de dioxyde de carbone sont l'une des principales causes du changement climatique. Comment réduire ces émissions ? Peut-on, par exemple, les « manger » ? Les microalgues, par exemple, ont une capacité remarquable à absorber le dioxyde de carbone et à le transformer en « huile ».
Comment parvenir à une utilisation efficace du dioxyde de carbone est devenu une préoccupation majeure pour les scientifiques du monde entier, et les microalgues, ces petits organismes anciens, sont devenues une aide précieuse pour fixer le carbone et réduire les émissions grâce à leur capacité à transformer le « carbone » en « pétrole ».

De minuscules microalgues peuvent transformer le « carbone » en « pétrole ».
La capacité des microalgues à convertir le carbone en huile est liée à leur composition. Les esters et les sucres qu'elles contiennent constituent d'excellentes matières premières pour la production de biocarburants. Grâce à l'énergie solaire, les microalgues peuvent synthétiser le dioxyde de carbone en triglycérides à haute densité énergétique. Ces molécules d'huile peuvent servir non seulement à produire du biodiesel, mais aussi à extraire des acides gras insaturés riches en nutriments, tels que l'EPA et le DHA.
L'efficacité photosynthétique des microalgues est actuellement la plus élevée de tous les organismes vivants sur Terre, 10 à 50 fois supérieure à celle des plantes terrestres. On estime que les microalgues fixent chaque année sur Terre environ 90 milliards de tonnes de carbone et 1 380 billions de mégajoules d'énergie grâce à la photosynthèse. L'énergie exploitable représente environ 4 à 5 fois la consommation énergétique mondiale annuelle, ce qui constitue une ressource considérable.
On estime que la Chine émet environ 11 milliards de tonnes de dioxyde de carbone chaque année, dont plus de la moitié provient des gaz de combustion des centrales au charbon. L'utilisation de microalgues pour la séquestration photosynthétique du carbone dans les entreprises industrielles utilisant le charbon peut réduire considérablement ces émissions. Comparées aux technologies traditionnelles de réduction des émissions des centrales au charbon, les technologies de séquestration et de réduction du carbone par microalgues présentent l'avantage d'un équipement simple, d'une mise en œuvre aisée et d'un caractère écologique. De plus, les microalgues ont l'avantage d'être abondantes, faciles à cultiver et de pouvoir se développer dans des milieux tels que les océans, les lacs, les sols salins et alcalins et les zones humides.
Grâce à leur capacité à réduire les émissions de dioxyde de carbone et à produire de l'énergie propre, les microalgues ont suscité un vif intérêt tant au niveau national qu'international.
Cependant, il n'est pas aisé de transformer les microalgues, qui poussent naturellement, en « employés efficaces » pour la séquestration du carbone à l'échelle industrielle. Comment cultiver artificiellement ces algues ? Quelles microalgues présentent le meilleur effet de séquestration du carbone ? Comment améliorer l'efficacité de la séquestration du carbone par les microalgues ? Autant de questions complexes que les scientifiques doivent résoudre.