利用微藻制备生物能源的研究进展
利用微藻制备生物能源的研究进展
利用微藻制备生物能源的研究进展郝国礼刘佳陈超李兴杰姜峰（唐山师范学院生命科学系唐山063000）摘要：随着全球范围内的能源需求不断增加，化石燃料日趋枯竭，环境污染日益严重，因此开发可再生、环保的替代燃料已成为经济可持续发展最重要课题之一。
微藻具有巨大的生物能源生产潜力。
本文结合目前能源微藻在藻种选育、影响微藻产油因素以及生产工艺方面的研究现状和微藻综合利用发展中存在的问题,综述了近年来各国在微藻能源开发方面的重要科研工作,以及微藻能源与低碳的关系，并对微藻能源开发的相关研究方向和进展进行了评述。
关键字：能源微藻；低碳；影响因素；工艺流程；综合利用Advances in production of bio-energy from microalgaeHao Guoli Liu Jia Chen Chao Li Xingjie Jiang Feng （Tangshan Teachers College, Department of Biological Sciences, 08 T echnical Class）Abstract:With the increasing demand of worldwide energy, depletion of fossil fuels, and the increasingly serious environmental pollution, the exploration of renewable and environmentally friendly alternative fuels has become one of the most important subjects of sustainable economic development .Microalgae has enormous potential for bio-energy production. In this paper, algae species selection, factors that affect the oil-production of microalgae, current situation of production process and problems in the development of utilization are all included to review the recent scientific effort of many countries in exploring microalgae. Furthermore, the relationship between microalgae energy and low carbon life, and direction and progress of microalgae-energy were also made a comment. Keywords: Energy Microalgae; low-carbon; Factors; Process; Utilization1前言世界经济的现代化，得益于化石燃料的开发与应用。
微藻生物柴油的现状与进展
微藻生物柴油的现状与进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护意识的日益加强，寻找可再生、环保的替代能源已成为全球科研和工业领域的热点。
微藻生物柴油作为一种新兴的绿色能源，其独特的优势与潜力正逐渐受到人们的关注。
本文旨在全面概述微藻生物柴油的当前发展状况、技术进步、应用前景以及面临的挑战，以期对微藻生物柴油的研究与应用提供有益的参考和启示。
文章将首先介绍微藻生物柴油的基本概念、特点及其作为可再生能源的重要性，然后重点分析微藻生物柴油的生产技术、产业链构建、市场应用等方面的现状与进展，最后探讨其未来发展趋势和可能遇到的问题。
通过本文的阐述，读者可以对微藻生物柴油有一个全面而深入的了解，为相关研究和产业发展提供有益的参考。
二、微藻生物柴油的基础知识微藻生物柴油是一种由微藻经过特定培养和处理过程后提取出的可再生能源。
微藻，作为一类微小的水生植物，具有生长迅速、光合作用效率高、生物量产量大等特点，因此被视为生物柴油生产的理想原料。
微藻生物柴油的生产过程主要包括微藻的培养、收获、油脂提取和生物柴油的合成等步骤。
在微藻培养阶段，需要选择适合的培养基和光照条件，以促进微藻的生长和油脂的积累。
收获阶段则采用离心、过滤等方法将微藻从培养液中分离出来。
油脂提取则利用有机溶剂或物理方法将微藻细胞内的油脂提取出来。
通过酯化或酯交换反应，将提取出的油脂转化为生物柴油。
与传统的化石柴油相比，微藻生物柴油具有可再生、环保、可持续等优点。
微藻生物柴油的原料来源广泛，生长周期短，不受地域限制，因此具有巨大的生产潜力。
微藻生物柴油的燃烧产物主要是二氧化碳和水，对环境影响小，有利于减缓全球气候变化。
微藻生物柴油的燃烧效率高，动力性能良好，能够满足现代交通工具的需求。
然而，微藻生物柴油的生产也面临一些挑战和限制。
微藻生物柴油的生产成本较高，主要包括微藻培养的成本、油脂提取和生物柴油合成的成本等。
微藻生物柴油的生产过程中会产生一些废弃物和废水，需要进行有效的处理和处置。
3利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展
利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展前言随着现代工业的飞速发展，大量化石能源消耗所带来的化石燃料紧缺和严重的环境污染问题已成为制约全球可持续发展的两大难题。
生物质能储量丰富，并且是唯一可以转化为液体燃料的可再生资源，现已逐渐成为国内外新能源研制和开发的热点。
而在众多的生物质中，微藻具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、环境适应能力强、易培养、脂类含量高、生长过程中可高效固定二氧化碳等特点，是制备生物质液体燃料的良好材料[1~5]。
利用微藻制备液体燃料在环保和能源供应方面都具有非常重要的意义，商业化前景良好[6，7]。
2007年， Williams[8]综合近年来的研究成果，指出微藻生物燃料的开发可以降低因使用化石能源给社会和环境带来的影响，将会成为未来生物燃料开发的趋势。
Ayhan Demirbas[9]则指出藻类即将成为最重要的生物燃料来源之一，微藻能源的广泛使用将会解决威胁全人类的全球气候变暖问题。
微藻热化学液化制备生物油技术将藻类转换成液体燃料的研究始于 20世纪 80年代中期，当时人们通常用溶剂萃取微藻中的脂类成分，分离得到油脂后进一步甲酯化或乙酯化生产生物柴油(萃取酯化法)。
该技术起步早，生产工艺相对成熟，所得油品质量好，使用性能与矿物石油基本相当，是目前国内外研究者以微藻为原料制备液体燃料最常用的实验室方法。
但萃取酯化法只能将微藻的脂类组分能源化，对原料脂类含量有较高要求，所得产物性能受脂类组成的影响很大，并存在生产步骤多、过程总体效率较低、能耗高等缺点，难以实现大规模工业化应用。
近年来，人们又研究采用热化学液化的方法将微藻转化为优质的生物油。
生物油是便于运输、存储的绿色燃料，经过精制可转化为替代石油的常规燃料。
生物油(由快速热解木材和微藻制备)与石油的部分典型属性值比较见表1[10]。
热化学液化方法预处理和生产过程简单、生产成本相对较低、转化率高，是实现藻细胞所有组分能源化，获得高产率绿色液体燃料的有效方法，对其进行深入研究，对于解决当前化石能源短缺和环境污染问题具有重要的现实意义。
藻类生物质能源的种类及开发利用研究
藻类生物质能源的种类及开发利用研究随着经济的快速发展和人口的不断增长，全球能源消耗量日益增加，传统化石能源的储量日渐减少，能源危机愈演愈烈。
因此，寻找替代能源成为挑战，藻类生物质能源逐渐成为开发利用的热点。
本文将介绍几种常见的藻类生物质能源及其开发利用研究。
1.微藻生物质能源微藻是一类单细胞海洋植物，其生长速度快、生物量高、营养成分丰富、日照利用率高，具有很高的生物质能源潜力。
利用微藻生产生物燃料、生产高级生物材料、食品等都有着很广泛的应用。
研究表明，微藻可以通过复杂的培养方式获得更高的生物质量和更高的油脂产率。
此外，微藻脂肪酸组成单一，可以作为燃料的原料。
许多国家和地区正在投入巨资进行微藻利用技术的开发研究。
2.淡水藻生物质能源与微藻不同，淡水藻一般生长在湖泊、水库等淡水环境中，是一种丰富的水源生态系统。
淡水藻具有快速生长和适应性强的特点，是一种重要的生物质能源来源。
近年来，随着燃料价格的上涨，藻类生物燃料的研究逐渐走向淡水藻领域。
淡水藻的研究还包括其对废水和含有重金属的水的净化性，淡水藻可以吸收大气中的氮和磷，减轻水体中氮磷的浓度，从而使污染严重的水体得到净化。
3.海藻生物质能源海藻是生长在海洋环境中的多细胞藻类，是一种重要的海洋资源。
海藻生物质具有很广泛的应用前景：可以作为食品、化学原料、生物燃料等多个领域的材料。
其中，作为生物燃料的应用前景尤其广泛。
海藻生物质能源的开发研究主要有两个方面：一是海藻生物质能源的加工提取方法，二是海藻生长环境的调控技术。
海藻的取样与分离通常采用的是潜水或鱼网等方式，提取方法则根据海藻的特点选择理化方法。
海藻生物质能源的开发利用在很多国家已经有了实际应用。
如韩国，船舶燃料已经采用生物柴油和生物液化气，这些都是由海藻提取生物质能源得到的。
日本则大量投资海藻生物质能源研究，已有一些海藻生物燃料的生产企业，海藻成为日本生物燃料市场的主要来源之一。
总之，藻类生物质能源具有丰富的应用潜力和广阔的市场前景。
微藻的能源代谢分析与应用研究
微藻的能源代谢分析与应用研究在当今的能源危机中，寻找可持续替代能源的研究变得越来越重要。
微藻作为一种优良的生物能源材料，具有发展前景。
而微藻的能源代谢分析及其应用研究，不仅能为解决能源难题提供新的思路，同时也有重要的实践意义。
一、微藻的代谢特征微藻是一类单细胞藻类，其特点是体积小，生长快，适应范围广，并且具有很多有利的生理特性。
微藻的代谢可以分为两种，即有氧代谢和厌氧代谢。
有氧代谢通常是指微藻在存在足够氧气时的代谢过程，其主要通过光合作用产生的ATP为微藻提供能量，同时产生许多重要的有机物，如蛋白质、脂质等等。
同时，有氧代谢也可以通过在细胞内对糖、蛋白质和脂质进行代谢，从而满足微藻生物体所需的能量和其他生命活动的需要。
相对于有氧代谢，厌氧代谢过程需要采用不同的代谢路径进行代谢，其主要方式是在缺氧的环境下进行ATP代谢。
此过程中，微藻主要利用其细胞质内储存产物，如淀粉、葡萄糖等等，进行能量合成和供应。
同时，厌氧代谢还可能针对一些特定的环境进行代谢途径的调整，以满足微藻的能源需求。
二、微藻的能源利用随着社会的发展和人类对能源的需求日益增长，人与能源利用之间的关系也变得越来越紧密。
而微藻又是一个理想的廉价替代能源资源，其多样的代谢路径提供了多种适合不同需求的生物能源。
在生物质能中，微藻主要通过生长发酵和热解两种方法进行能源利用。
其中，生长发酵主要利用微藻放置在适宜的培养液中，通过分解微藻细胞内的淀粉和蛋白质等有机物，产生糖分等发酵产物。
而在热解能源中，微藻被利用作为可替代的燃料，主要通过热解和气化进行。
此外，微藻还可以通过生物燃料方面的应用进行广泛利用。
利用微藻作为生物燃料材料，最常见的方法为将其进行油脂提取后，转化为柴油、生物酮或直接作为燃料。
近年来，微藻生物燃料的研究和应用得到了范围的拓展，利用微藻能够更为经济、环保地生产燃料。
三、微藻的应用价值在生物能源领域，微藻不仅在生产上具有极大的潜力，其在生态、医药、环境、食品等多个领域也有着广泛的应用前景。
国标-》应用工程微藻制备生物柴油的新途径
应用工程微藻制备生物柴油的新途径‟宋东辉1，侯李君1，施定基1工‟(1天津科技大学海洋科学与工程学院，天津，300457；2中国科学院植物研究所，北京，100093)摘要：生物柴油作为化石能源的替代燃料已在国际上得到广泛应用。
至今生物柴油的原料主要来自油料植物，但与农作物争地的情况以及较高的原料成本限制了生物柴油的进一步推广。
微藻作为高光合生物有其特殊的原料成本优势，微藻的脂类含量最高可达细胞干重的80％。
利用生物技术改良微藻，获得的高油脂基因工程微藻经规模养殖，可大大降低生物柴油原料成本。
本文介绍了国内外生物柴油的应用现状，阐述了微藻作为生物柴油原料的优势，对基因工程技术调控微藻脂类代谢途径的研究进展，以及在构建工程微藻中面临的问题和应采取的对策进行了综述和展望。
关键词：基因工程；微藻；生物柴油随着全球经济一体化的不断发展，石油作为战略资源已成为世界各国能源经济的最主要内容。
我国目前是世界上第二大能源生产和消费国，石油供给不足已经成为影响我国经济和社会发展的主要矛盾之一。
发展替代能源是保障能源安全的重大战略举措。
近年来生物柴油作为化石能源的替代燃料，已成为国际上发展最快、应用最广的环保可再生能源。
本文结合国内外生物柴油的研究进展，综述微藻基因工程制备生物柴油的可行性和发展趋势，以及我国在利用微藻基因工程解决生物柴油原料成本问题上的可能对策。
1国内外生物柴油原料的研发进展1．1世界各国制备生物柴油的原料选择生物柴油不含石蜡，闪点高，燃烧性能和效率要高于普通柴油，使用时更安全；同时可以通过种植、养殖或培养源源不断地得到，因而属于可再生资源；生物柴油产品中含硫和氮较少，可以减少产生s02 和NO对大气的排放量Ⅲ。
由于生物柴油具有其他生物质燃料不可比拟的优良特性，世界各国纷纷开展生物柴油原料的研发和产业化工作，以替代储量日益减少且严重污染环境的化石燃料。
按照当前技术，利用动植物油脂等原料生产生物柴油，其原料成本占总生产成本的50．85％”】，所以原料成本是决定生物柴油价格的最主要因素。
国内微藻研究现状
国内微藻研究现状微藻是一种微小的单细胞藻类生物，其细胞大小通常小于0.5毫米。
尽管微藻在生态系统中普遍存在，但近年来人们对微藻进行了更深入的研究，发现微藻具有广泛的应用潜力。
国内对微藻的研究也日渐增多，主要涉及微藻生态学、生物技术和能源等领域。
在微藻生态学方面，国内研究人员主要关注微藻在水生生态系统中的分布和演化规律。
微藻在自然界中广泛存在于海洋、淡水湖泊及土壤中，对环境中的能量流、物质转化和生态系统的稳定性起着重要作用。
研究人员通过采样和分析，揭示了微藻在不同生态系统中的多样性和丰度。
同时，他们还研究了微藻与其他生物种类之间的相互作用关系，如微藻与浮游动物之间的共生、捕食和寄生关系等。
这些研究对于维护和管理生态系统的平衡至关重要。
在微藻的生物技术应用方面，国内研究人员主要关注微藻的生长动力学和生物降解能力。
微藻具有快速生长、高生物量和高蛋白质含量等特点，被广泛用于生物肥料、动物饲料和食品添加剂等领域。
研究人员通过调节培养条件，如光照、温度和营养盐等，优化微藻的生长过程，提高产量和质量。
此外，他们还研究微藻的生物降解能力，如利用微藻降解重金属、有机污染物和废弃物等。
这些研究为解决环境污染和可持续发展提供了新的思路和方法。
总的来说，国内微藻研究取得了一定的进展，涉及了微藻生态学、生物技术和能源等多个领域。
微藻的研究不仅有助于理解生态系统的结构和功能，还为解决环境问题和开发可持续发展技术提供了潜在的资源和工具。
然而，微藻研究仍然面临一些挑战，如培养技术的优化、基因工程的安全性和生产成本的降低等。
未来，国内微藻研究需要进一步加强合作，整合资源，共同推动微藻研究的发展和应用。
微藻营养方式的研究进展
微藻营养方式的研究进展作者：张文蕾来源：《中国科技博览》2016年第14期[摘要]全球的能源形式日渐严峻，未来替代能源需求迫切，微藻生物能源具有很好的发展前景。
微藻的大规模培养是目前研究的重点，采用兼养的方式效果显著，但并非所有微藻均可兼养，主要原因在于微藻自身和外源有机物选择。
随着技术的不断发展微藻生物能源必将成为能源领域的主角。
[关键词]微藻；兼养能源中图分类号：S968.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0291-01随着化石能源的日渐枯竭，全球的能源危机日益加剧，目前已发生了多场以石油掠夺为目的的战争，世界安全局势因能源危机而日益紧张。
与此同时，化石能源的利用所造成的环境污染不断加剧，特别是近年来由于煤炭燃烧和汽车尾气排放的增加，雾霾的出现愈发频繁。
因此，对清洁可持续替代能源的开发迫在眉睫。
目前的清洁能源有天然气、氢气和乙醇汽油等，这些替代能源主要由作物秸秆等材料经发酵制得，因此对农业生产的依赖比较强，而现在由于城市的发展和土壤污染可用耕地面积日益减少，使得这些能源的开发利用受到很大的制约。
我们生活的地球约三分之一的面积为海洋，海洋中蕴含着巨大的生产力。
因此，人类社会未来发展的方向必然是海洋，未来能源的开发也将来自于海洋。
海洋藻类特别是海洋微藻是主要的生产者，也是未来能源生产的主要利用对象。
1.微藻营养方式的研究目前对利用进行微藻生物能源生产的研究已有许多报道，研究主要集中在探索微藻产生如氢气、甲烷和油脂等代谢产物的机理和提高代谢产物产量的方法上。
无论想要获得哪种微藻代谢产物均需要对微藻进行大规模培养，微藻的生物量通常与其代谢产物的量呈正相关，因此微藻的培养是进行一切其它研究的起点和重点。
微藻具有多种不同的营养方式，大多数是以光合自养的形式生长，也有部分藻具有利用外加有机物进行异养生长的能力。
对于大规模的工业培养，采用光合自养方式不利于获得大量的微藻生物量这主要是由于当微藻细胞密度达到一定程度时会阻挡光的照射引起光能限制。
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第33卷第5期 唐山师范学院学报 2011年9月 Vol. 33 No. 5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2011 ────────── 收稿日期：2011-04-24作者简介：郝国礼（1988-），男，河北张家口人，唐山师范学院生命科学系学生，研究方向为植物细胞工程。
利用微藻制备生物能源的研究进展郝国礼，刘 佳，陈 超，李兴杰（唐山师范学院 生命科学系，河北 唐山 063000）摘 要：结合目前能源微藻在藻种选育、影响微藻产油因素以及生产工艺方面的研究现状和微藻综合利用发展中存在的问题，综述了近年来各国在微藻能源开发方面的重要科研工作，以及微藻能源与低碳的关系，并对微藻能源开发的相关研究方向和进展进行了评述。
关键词：能源微藻；低碳；工艺流程；综合利用 中图分类号： Q 77; TK6文献标识码：A文章编号：1009-9115(2011)05-0040-04Review on the Progress of Producing Bio-Energy from MicroalgaeHAO Guo-li, LIU Jia, CHEN Chao, LI Xing-jie(Department of Life Science, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China)Abstract: This review provides a brief overview on the screening and cultivation of the Microalgae, the factors influencingoil-producing of Microalgae, the research on the current production condition, and the problems existing in the comprehensive utilization of microalgae. Here, we review the global research progress of microalgae energy in recent years, and the relationship between microalgae energy and low carbon.Key words: energy microalgae; low-carbon; process technique; comprehensive utilization世界经济的现代化，得益于化石燃料的开发与应用。
然而，由于人们的过度开采，化石燃料终将会枯竭。
化石燃料的利用，也造成环境的严重污染，因此，清洁、可再生能源的开发成为了各国研究的重点。
目前专家学者研究的主要范围包括风能、水能、太阳能、生物能源等。
生物能源是可再生能源的一种，它具有潜在大规模替代汽油和柴油的可能性，因此一直是国内外研究的热点。
到目前为止，生物能源的发展已经经历了三代[1]。
第一代生物能源是以玉米为主要原料生产乙醇。
第二代生物能源以秸秆、枯草等非粮作物中的纤维素为主要原料，生产乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等。
第三代以产油微生物为主，其中又以海水微藻的研究最多。
某些微藻因含油量高、易于培养、单位面积产量大等优点，而被视为新一代甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料[2]。
René Wijffels 和 Maria Barbosa 预测，藻类可能在未来的10~15年中成为燃料给料的一个重要来源[3]。
微藻生物质与能源植物相比，具有光合作用效率高、生长周期短、生物质产量高的优势。
在同样条件下，微藻细胞生长加倍时间通常在24h 内，对数生长期内细胞物质加倍时间可短至3.5h ，生物质生产能力远远高于陆地能源植物。
就单位面积的产油量计算，微藻产油可达陆地油料作物产油量的30倍。
微藻还可以利用盐碱地、沙漠、海域来养殖，存在不与粮争地及不与人争粮的巨大优势。
获得大量的微藻生物质是微藻生物能源发展的首要前提，而优良的微藻种质是提高微藻生物质产量、降低原料成本的关键。
产油量较高的部分藻类含油量占干重的比例分别是小球藻（Chlorella sp.，28%-32%）、葡萄藻（Botryococcus ，25%-75%）、三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum ，20%-30%）、杜氏盐藻（Dunaliella primolecta ，23%）等[4]。
1 微藻与低碳从可持续发展的角度来看，利用微藻实现CO 2的减排符合自然界环保、经济、彻底的循环模式。
因此藻类制备生物燃料成为了一种CO 2减排及利用的新方式。
陈明明等人利用诱变育种技术对用来固定CO 2的微藻进行育种，获得耐受高CO 2浓度、可高效固定CO 2的斜生郝国礼，等：利用微藻制备生物能源的研究进展栅藻突变株WUST-04，并成功的在5 L的光生物反应器中初步研究了该微藻的固碳工艺[5]。
随着这方面的研究成果的不断发展，微藻固碳产油技术必定成为将来CO2减排的主要途径。
2 影响微藻生长及油脂积累的主要因素2.1 营养条件国内外大量研究表明：正常情况下，来自不同种类的产油微藻大多数油脂产率较低。
在营养胁迫条件下，细胞分裂停止而细胞继续积累油脂。
葡萄藻（Botryococcus braunii）在氮饥饿压力下其油脂含量可从46%增加到54%[6]；杜氏藻（Dunaliella salina）在适度盐度胁迫下，油脂含量可以从60%提高到70%[7]；而小球藻在高铁离子浓度胁迫下，中性脂含量也可提高到56.6%[8]。
硅缺乏会导致新吸收的碳更多的用于脂类合成，并且之前吸收的碳逐渐由非脂类化合物转化成脂类[9]。
虽然营养胁迫可能会增加微藻油脂的含量，但会使细胞总数及培养液油脂产率减少。
因此，微藻首先在没有限制条件的情况下生长，待微藻生长到稳定期后，再在胁迫条件下培养。
此法虽然一定程度上限制了微藻生长速率，但使微藻积累了营养物质，因而并不减少生物量。
2.2 温度温度对油脂的积累的影响是随藻种不同而不同的，并且影响的变化也是不一致的。
近些年来温度对微藻积累油脂的影响的研究不是很多，李文权等人研究表明温度对微藻的脂肪酸组成及其不饱和度影响差别较大，随着温度的升高，球等鞭金藻、盐生杜氏藻、三角褐指藻TPUFA百分含量下降，TMUFA和TSFA百分含量提高；而小球藻的TPUFA、TMUFA百分含量和脂肪酸平均双键数随温度上升先减少后增大，于20℃左右有最小值。
TSFA百分含量则是先增加后降低[10]。
由于温度低会导致微藻的生物量减少，从而影响PUFA的总产量，所以，在生产过程中先将微藻在最适温度下培养一段时间，再转入低温中使其积累较高的PUFAs[11]。
2.3 光照光是微藻培养中影响其生长及生化成分变化的重要因子之一。
研究表明光照对油脂的积累影响是不一致的。
一般而言，低光强能诱导极性油脂的合成，而高光强则能导致中性油脂的积累[12]。
廖启斌等报道三角褐指藻和小球藻TUFA 含量随着照度的增加呈下降趋势[13]。
而孙丽芹等报道一定范围内高光照有利于TUFA的积累，尤其有利于DHA和亚麻酸含量的增加，但是过高的光照反而不利于不饱和脂肪酸含量的增加[14]。
3 微藻产油研究方法3.1 产油微藻的选育1978-1996年，美国能源部通过国家可再生能源实验室启动的一项利用微藻生产生物柴油的“水生生物种计划”，从3 000余种微藻中筛选出300多种油脂含量较高的微藻。
1990-2000年，日本国际贸易和工业部资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目，耗资近3亿美元，分离出10 000多种微藻，并筛选出多株耐受高CO2浓度和高温、生长速度快、能形成高细胞密度的藻种。
近年来，以中国科学院各研究所为代表的相关研究机构在藻种的筛选领域已开展了大量的工作，目前筛选出富油富烃微藻66株。
图1 微藻能源生产流程产油微藻大多是生长在海洋，要从海洋中得到一株高产油脂的微藻首先要进行微藻的分离和纯化。
微藻分离的几种常用方法有样品系列稀释法、水滴分离法、微吸管分离法、固体培养基分离法等[15]。
对微藻细胞中产油量的定性定量分析研究，有些专家提出了用尼罗红进行染色分析[16]。
随着近几年研究的深入，郑晓东等人发明了一种快速筛选高油脂含量微藻的方法，在96孔板上用不同培养基种类和浓度条件对水样进行分离培养，采用酶标仪检测490nm处的吸光值来快速反应藻类的生长情况，采用荧光染料尼罗红进行染色检测藻类体内的油脂的含量，最后筛选出生长速度快、含油量高的微藻[17]。
对藻株进行诱变筛选是获得优良藻种的另一条途径。
向文洲等通过对绿球藻进行诱变，不但提高了其在极端适应条件下的生长速率，而且使其在未充分诱导条件下的含油量达到了46%[18]。
随着藻类生物学相关研究的不断深入，利用现代分子遗传技术对藻株进行遗传改造已成为可能。
迄今为止，虽然转基因藻类的商业应用还未见报道，但有几个基因工程藻类已经展现出了初步的应用前景。
如美国选育的转 ACCase基因硅藻藻株Cyclotella cryptica和Navicula saprophila。
3.2 微藻的培养微藻培养技术是影响微藻生物质合成速率的另一关键因素。
目前藻类培养主要包括自养和异养两种方式，其中以第33卷第5期唐山师范学院学报2011年9月自养为主，也有很多开展微藻异养培养的研究。
光自养培养采用的反应器主要有两大类：一类是开放式光生物反应器，即开放池培养系统；另一类是封闭式光生物反应器，包括水平池和倾斜池等。
与开放式培养系统相比较，封闭式光生物反应器具有以下优点：藻类的培养条件、生长参数容易控制；培养环境稳定；容易控制污染，可以实现无菌培养；全年生产期较长，产率较高；能够维持较高的藻液浓度，能一定程度地降低采收成本等。
碳源是微藻自养培养必不可少的条件之一，因此向培养装置中通CO2或空气是目前微藻自养培养研究的热点[19]。
有资料报道，通CO2微藻生物量一天内可增加4倍，并能使养殖成本降低1/2。
这样可利用煤炭火力发电厂、炼钢厂、垃圾处理厂等排出的CO2或直接通CO2（空气）来解决大规模培养所需的碳源问题。
微藻异养培养不受光照的影响，生长速度快，可以取得更高的产量，同时可缩短培养周期，采用传统的发酵装置进行培养，占地面积小。
同时生产技术和发酵知识基础成熟，流程控制程度高，培养过程不受环境条件影响，降低采收成本[20]。
而且，异养培养已显示出比光自养培养更高的体积产率和油脂含量。
但异养微藻需要足够的氧气来分解有机底物，因此氧的供应往往是异养培养的最大的限制因素[21]。