สาหร่ายขนาดเล็กสามารถเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ในไอเสีย และไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และสารมลพิษอื่นๆ ในน้ำเสีย ให้กลายเป็นชีวมวลผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสง นักวิจัยสามารถทำลายเซลล์สาหร่ายขนาดเล็กและสกัดส่วนประกอบอินทรีย์ เช่น น้ำมันและคาร์โบไฮเดรตจากเซลล์ ซึ่งสามารถนำไปผลิตเชื้อเพลิงสะอาด เช่น น้ำมันชีวภาพและก๊าซชีวภาพได้ต่อไป
การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากเกินไปเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก เราจะลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างไร ตัวอย่างเช่น เราสามารถ "กิน" มันได้หรือไม่? ที่สำคัญคือ สาหร่ายขนาดเล็กมี "ความอยากอาหาร" สูงมาก และพวกมันไม่เพียงแต่สามารถ "กิน" ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้เท่านั้น แต่ยังสามารถเปลี่ยนมันให้เป็น "น้ำมัน" ได้อีกด้วย
การใช้ประโยชน์จากคาร์บอนไดออกไซด์อย่างมีประสิทธิภาพกลายเป็นประเด็นสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก และสาหร่ายขนาดเล็กซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตโบราณชนิดนี้ ได้กลายเป็นตัวช่วยที่ดีในการตรึงคาร์บอนและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ด้วยความสามารถในการเปลี่ยน "คาร์บอน" ให้เป็น "น้ำมัน"

สาหร่ายขนาดเล็กสามารถเปลี่ยน 'คาร์บอน' ให้เป็น 'น้ำมัน' ได้
ความสามารถของสาหร่ายขนาดเล็กในการเปลี่ยนคาร์บอนให้เป็นน้ำมันนั้นเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบภายในร่างกายของพวกมัน เอสเทอร์และน้ำตาลที่อุดมสมบูรณ์ในสาหร่ายขนาดเล็กเป็นวัตถุดิบชั้นดีสำหรับการเตรียมเชื้อเพลิงเหลว เมื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์ สาหร่ายขนาดเล็กสามารถสังเคราะห์คาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นไตรกลีเซอไรด์ที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง และโมเลกุลน้ำมันเหล่านี้ไม่เพียงแต่สามารถนำไปใช้ในการผลิตไบโอดีเซลเท่านั้น แต่ยังเป็นวัตถุดิบสำคัญสำหรับการสกัดกรดไขมันไม่อิ่มตัวที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง เช่น EPA และ DHA อีกด้วย
ประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายขนาดเล็กในปัจจุบันสูงที่สุดในบรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก สูงกว่าพืชบนบกถึง 10-50 เท่า มีการประมาณการว่าสาหร่ายขนาดเล็กสามารถตรึงคาร์บอนได้ประมาณ 90 พันล้านตัน และพลังงาน 1,380 ล้านล้านเมกะจูลผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสงบนโลกในแต่ละปี ซึ่งพลังงานที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้นั้นประมาณ 4-5 เท่าของปริมาณการใช้พลังงานประจำปีของโลก นับเป็นทรัพยากรจำนวนมหาศาล
เป็นที่เข้าใจกันว่าจีนปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 11 พันล้านตันต่อปี ซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่งมาจากก๊าซไอเสียของโรงไฟฟ้าถ่านหิน การใช้สาหร่ายขนาดเล็กในการดักจับคาร์บอนด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสงในโรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมาก เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีลดการปล่อยก๊าซไอเสียของโรงไฟฟ้าถ่านหินแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีการดักจับและลดคาร์บอนด้วยสาหร่ายขนาดเล็กมีข้อดีคือ อุปกรณ์กระบวนการไม่ซับซ้อน ใช้งานง่าย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ สาหร่ายขนาดเล็กยังมีข้อดีคือ มีจำนวนมาก เพาะเลี้ยงง่าย และสามารถเจริญเติบโตได้ในสถานที่ต่างๆ เช่น มหาสมุทร ทะเลสาบ ดินเค็มด่าง และหนองน้ำ
เนื่องจากความสามารถในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และผลิตพลังงานสะอาด สาหร่ายขนาดเล็กจึงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางทั้งในประเทศและต่างประเทศ
อย่างไรก็ตาม การทำให้สาหร่ายขนาดเล็กที่เจริญเติบโตอย่างอิสระในธรรมชาติกลายเป็น “พนักงานที่ดี” สำหรับการกักเก็บคาร์บอนในสายการผลิตระดับอุตสาหกรรมนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย จะเพาะเลี้ยงสาหร่ายเทียมได้อย่างไร? สาหร่ายขนาดเล็กชนิดใดมีประสิทธิภาพในการกักเก็บคาร์บอนได้ดีกว่า? จะปรับปรุงประสิทธิภาพการกักเก็บคาร์บอนของสาหร่ายขนาดเล็กได้อย่างไร? เหล่านี้ล้วนเป็นปัญหาที่ยากซึ่งนักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องแก้ไข