As microalgas podem converter dióxido de carbono dos gases de escape e nitrogênio, fósforo e outros poluentes das águas residuais em biomassa por meio da fotossíntese. Os pesquisadores podem destruir as células das microalgas e extrair componentes orgânicos, como óleo e carboidratos, dessas células, que podem ser utilizados para produzir combustíveis limpos, como bio-óleo e biogás.
As emissões excessivas de dióxido de carbono são uma das principais causas das mudanças climáticas globais. Como podemos reduzir o dióxido de carbono? Por exemplo, podemos "comê-lo"? Aliás, as microalgas têm um apetite tão grande que não só conseguem "comer" dióxido de carbono, como também transformá-lo em "óleo".
A utilização eficaz do dióxido de carbono tornou-se uma preocupação fundamental para cientistas em todo o mundo, e as microalgas, esses pequenos organismos ancestrais, têm se mostrado uma ótima aliada na fixação de carbono e na redução das emissões, graças à sua capacidade de transformar "carbono" em "petróleo".

Microalgas de pequeno porte podem transformar 'carbono' em 'petróleo'.
A capacidade das microalgas de converter carbono em óleo está relacionada à composição de seus corpos. Os ésteres e açúcares presentes em abundância nas microalgas são excelentes matérias-primas para a preparação de combustíveis líquidos. Impulsionadas pela energia solar, as microalgas podem sintetizar dióxido de carbono em triglicerídeos de alta densidade energética, e essas moléculas de óleo podem ser utilizadas não apenas para a produção de biodiesel, mas também como importantes matérias-primas para a extração de ácidos graxos insaturados ricos em nutrientes, como o EPA e o DHA.
A eficiência fotossintética das microalgas é atualmente a mais alta entre todos os organismos vivos da Terra, de 10 a 50 vezes maior que a das plantas terrestres. Estima-se que as microalgas fixem cerca de 90 bilhões de toneladas de carbono e 1380 trilhões de megajoules de energia por meio da fotossíntese na Terra a cada ano, e a energia explorável é cerca de 4 a 5 vezes o consumo energético anual mundial, representando uma enorme quantidade de recursos.
Sabe-se que a China emite cerca de 11 bilhões de toneladas de dióxido de carbono por ano, das quais mais da metade provém da queima de carvão. O uso de microalgas para o sequestro fotossintético de carbono em usinas termelétricas a carvão pode reduzir significativamente as emissões de dióxido de carbono. Comparadas às tecnologias tradicionais de redução de emissões de gases de combustão em usinas termelétricas a carvão, as tecnologias de sequestro e redução de carbono por microalgas apresentam as vantagens de equipamentos de processo simples, operação fácil e respeito ao meio ambiente. Além disso, as microalgas também possuem as vantagens de grande população, facilidade de cultivo e capacidade de crescer em locais como oceanos, lagos, solos salinos e alcalinos e pântanos.
Devido à sua capacidade de reduzir as emissões de dióxido de carbono e produzir energia limpa, as microalgas têm recebido grande atenção tanto a nível nacional como internacional.
No entanto, não é fácil transformar microalgas que crescem livremente na natureza em "boas funcionárias" para o sequestro de carbono em linhas industriais. Como cultivar algas artificialmente? Quais microalgas têm melhor efeito de sequestro de carbono? Como melhorar a eficiência do sequestro de carbono pelas microalgas? Esses são problemas complexos que os cientistas precisam resolver.