Le microalghe possono convertire l'anidride carbonica presente nei gas di scarico e l'azoto, il fosforo e altri inquinanti nelle acque reflue in biomassa attraverso la fotosintesi. I ricercatori possono distruggere le cellule delle microalghe ed estrarre componenti organici come olio e carboidrati dalle cellule, che possono essere ulteriormente utilizzati per produrre combustibili puliti come il bio-olio e il biogas.
Le emissioni eccessive di anidride carbonica sono tra le principali cause del cambiamento climatico globale. Come possiamo ridurre l'anidride carbonica? Ad esempio, possiamo "mangiarla"? Senza contare che le piccole microalghe hanno un "appetito" davvero insaziabile e non solo possono "mangiare" anidride carbonica, ma anche trasformarla in "petrolio".
Trovare il modo di utilizzare efficacemente l'anidride carbonica è diventata una delle principali preoccupazioni degli scienziati di tutto il mondo, e le microalghe, questi piccoli organismi antichissimi, si sono rivelate un valido aiuto per fissare il carbonio e ridurre le emissioni grazie alla loro capacità di trasformare il "carbonio" in "petrolio".

Le microalghe di piccole dimensioni possono trasformare il "carbonio" in "petrolio".
La capacità delle piccole microalghe di convertire il carbonio in olio è legata alla composizione dei loro tessuti. Gli esteri e gli zuccheri di cui sono ricche le microalghe sono ottime materie prime per la produzione di combustibili liquidi. Sfruttando l'energia solare, le microalghe possono sintetizzare l'anidride carbonica in trigliceridi ad alta densità energetica, e queste molecole di olio possono essere utilizzate non solo per produrre biodiesel, ma anche come importanti materie prime per l'estrazione di acidi grassi insaturi ad alto valore nutritivo come EPA e DHA.
L'efficienza fotosintetica delle microalghe è attualmente la più alta tra tutti gli organismi viventi sulla Terra, da 10 a 50 volte superiore a quella delle piante terrestri. Si stima che le microalghe fissino circa 90 miliardi di tonnellate di carbonio e producano 1.380 trilioni di megajoule di energia attraverso la fotosintesi ogni anno sulla Terra, e l'energia sfruttabile è pari a circa 4-5 volte il consumo energetico annuo mondiale, con un'enorme quantità di risorse.
Si stima che la Cina emetta circa 11 miliardi di tonnellate di anidride carbonica ogni anno, di cui oltre la metà proviene dai fumi di combustione del carbone. L'utilizzo di microalghe per il sequestro fotosintetico del carbonio negli impianti industriali a carbone può ridurre significativamente le emissioni di anidride carbonica. Rispetto alle tradizionali tecnologie di riduzione delle emissioni dei fumi delle centrali elettriche a carbone, le tecnologie di sequestro e riduzione del carbonio tramite microalghe presentano i vantaggi di apparecchiature di processo semplici, facilità d'uso e rispetto dell'ambiente. Inoltre, le microalghe hanno anche il vantaggio di avere una popolazione numerosa, sono facili da coltivare e possono crescere in ambienti come oceani, laghi, terreni salini e alcalini e paludi.
Grazie alla loro capacità di ridurre le emissioni di anidride carbonica e di produrre energia pulita, le microalghe hanno ricevuto ampia attenzione sia a livello nazionale che internazionale.
Tuttavia, non è facile trasformare le microalghe che crescono liberamente in natura in "ottime risorse" per il sequestro del carbonio su scala industriale. Come coltivare artificialmente le alghe? Quali microalghe hanno un maggiore effetto di sequestro del carbonio? Come migliorare l'efficienza di sequestro del carbonio delle microalghe? Questi sono tutti problemi complessi che gli scienziati devono risolvere.