产油微藻简介
微藻柴油的简介及其面临的主要问题
任课教师：张正义微藻柴油的简介及其面临的主要问题目前制约生物柴油发展的难题，主要是原料昂贵、来源不稳定。
由于世界各国采用的多为油料植物、粮食作物等原料，成本高、生长周期长并受环境限制，因此生物柴油的价格远高于传统柴油。
选取合适的、低成本植物油脂资源来发展和生产生物柴油成为各国的研究热点。
而利用藻类生物质生产液体燃料对缓解人类面临的粮食、能源、环境三大危机，有着巨大的潜力。
藻类是最低等的、自养的放氧植物，也是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群，具有生物量大、生长周期短、易培养及脂类含量较高等特点，是制备生物质能源的良好材料。
此外，藻类在增值过程中大量吸收温室气体二氧化碳，在实现清洁能源生产的同时，减排二氧化碳。
微藻生物柴油能够解决目前使用植物原料发展生物柴油面临的耕地不足、气候变化对产量影响大和引起农作物价格上涨等突出问题。
通过转基因技术培育“工程微藻”，繁衍能力高，生长周期短，比陆生植物产油高出几十倍，并且能用海水作为其天然培养基进行工业化生产。
面对植物原料生产生物柴油的诸多问题，利用微藻产油具有不与农业争地的明显优势，而且可用海水作为天然培养基进行大量繁殖。
跟植物一样，微藻也是利用光照产油，但却比植物作物的效率高很多。
大多数微藻的产油量远远超过了最好的油料作物。
不像其他油料作物，微藻生长极为迅速，而且含有极其丰富的油脂。
藻类光合作用转化效率可达１０％以上，含油量达３０％。
微藻的生物柴油产量是最好的油料作物的８～２４倍。
微藻不是一个分类学的名词，而是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。
微藻通常是指含有叶绿素ａ并能进行光合作用的微生物的总称，其中还包括蓝细菌。
目前发现的藻类有三万余种，其中微小类群占７０％，广泛分布于各种水体。
目前应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于４个藻门：蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。
当前，国内外有许多科学家在探索发现新的藻种，并研制“工程微藻”，希望能实现规模化养殖，降低成本，为获取油脂资源提供一条可靠的途径。
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。
微藻制油
微藻制油一、目前的能源现状1. 石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭，而且这些传统能源造成大量的环境污染如2.新能源太阳能、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用，不足以满足人们的需要。
3.生物能源不仅具有资源再生、技术可靠的特点，而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
总而言之，未来将是生物能源的天下。
生物能源将会是人类不二的选择，未来生源的前景将不可估量。
二、微藻概述1.海洋单细胞藻类，即微藻，是地球上最早的生物物种，它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。
它们能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2和无机盐类转化为有机资源，是地球有机资源的最初级生产力，有了它们才有了大气中的氧气，才有了海洋和陆地的其他生物，也才有了人类。
2．微藻的特点(1)微藻具有叶绿素等光合器官，是非常有效的生物系统，能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。
(2) 微藻一般是以简单的分裂式繁殖，细胞周期较短，易于进行大规模培养，由于微藻通常无复杂的生殖器官，使整体生物量容易采收和利用。
(3)可以用海水、咸水或半咸水培养微藻，因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。
(4) 微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物，某些种类还富含油料、微量元素和矿物质，是人类未来重要的食品及油料的来源。
(5)微藻，尤其是海洋微藻，因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。
特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物，是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。
3.微藻的种类微藻的国内外研究发展概况,重点探讨了4种主要的可利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和红球藻三微藻制油的优势1.含油量高，易于培养，生长周期短单位面积产量大；2.充分利用太阳能，将水、二氧化碳等无机物质合成有机物质；3.能用海水培养，能耐受沙漠干旱半干旱地等极端环境，不占用耕地；4.能生产出高附加值的副产品，如生物高聚物、蛋白质、色素、动物饲料、酒精、氢气等；5.高效环保；生产出的生物柴油不含硫，燃烧产物不污染环境；排入环境可被微生物降解；6.生物柴油无毒, 有较大的环境价值和社会价值. 是典型的“绿色能源”。
微藻与生物柴油知识点总结
微藻与生物柴油知识点总结一、微藻简介微藻（Microalgae）是一类单细胞或多细胞的微小藻类植物，它们通常生长在水体中，并且可以进行光合作用来进行自我营养。
微藻具有高生长速度、高光合效率、丰富的油脂储备等优点，因此被认为是未来可持续能源的重要来源。
微藻可用于生物燃料、食品添加剂、医药等领域。
二、微藻生产生物柴油的原理微藻中的油脂是生产生物柴油的主要原料。
通过光合作用，微藻会积累大量油脂，其油脂含量可达20% - 50%。
生产生物柴油需要将微藻中的油脂提取出来，经过酯化等化学过程，将其转化为生物柴油。
这一生产过程可以使用碳中和的方式，减少对环境的负面影响。
三、微藻生产生物柴油的优势1. 高能效：微藻生产生物柴油的能量投入产出比高，有利于提高能源利用效率。
2. 可持续性：微藻作为生物原料，其生产过程不会产生温室气体和其他污染物，对环境友好。
3. 原料丰富：微藻生长速度快，可在短时间内获得大量原料，供应相对充足。
4. 可再生：微藻是可以再生的生物资源，具有无限的潜在供应量。
5. 多用途：微藻生产的生物柴油不仅可以替代常规石油柴油，还可以作为食品添加剂、医药原料等。
四、微藻生产生物柴油的挑战1. 成本问题：目前微藻生产生物柴油的成本较高，需要通过技术创新和规模效应等手段降低成本。
2. 生产规模：微藻生产的规模较小，需要通过工程技术手段提高规模化生产的能力。
3. 技术要求：微藻生产生物柴油需要复杂的生产工艺和设备，需要进一步提升技术水平。
4. 资源利用：微藻生产生物柴油对水资源、土地资源等资源有一定的需求，需要合理分配资源，避免资源浪费。
5. 法律政策：相关法律政策对于微藻生产生物柴油的规范和支持程度还待完善。
五、微藻生产生物柴油的应用前景1. 交通运输领域：微藻生产的生物柴油可以替代传统石油柴油，应用于汽车、船舶以及航空等交通工具中。
2. 工业用途：生物柴油还可以用于工业锅炉、发电机组等设备中，起到减少对化石能源的依赖，减少温室气体排放的作用。
科研人员找到富含神经酸的产油微藻
科研人员找到富含神经酸的产油微藻
微藻被认为是最具潜力、能实现可持续供给的油脂生物质资源之一，但至今未获产业化突破。
近日，中科院青岛生物能源与过程研究所研究员李福利及其微生物资源团队通过对自然界中微藻资源的筛选，得到一株Mychonastes afer HSO-3微藻，其油脂含量超过57%，神经酸占中性脂的6%以上，属国际上首次发现富含高比例神经酸的微藻品种。
神经酸又名鲨鱼酸，最早发现于哺乳动物的神经组织。
神经酸在神经组织和脑组织中含量较高，是生物膜的重要组成成分。
医学药学研究证明，神经酸是修复神经纤维的关键因子，具有恢复神经末梢活性、促进神经细胞生长和发育的功能，并对心血管及人体自身免疫缺乏性疾病有很好的疗效。
神经酸因其独特的医学价值、广阔的市场前景而极具开发价值。
但随着相关限制性使用动物产品的法规逐步建立，天然神经酸资源受到限制，远远不能满足需求。
因此，该微藻的发现对发展和开发神经酸市场具有重要意义；同时，该藻还具有高含油、生长较快、抗逆性强等特性。
据悉，李福利团队已申请了相关的藻种专利，在实验室水平对该藻的生长特性进行了研究，并建立了500 L实验室平板规模培养及神经酸提取工艺技术路线。
(摘自：中国科技网)。
微藻生物能源
国内主要研究单位
国内研究：
波音与中科院青岛生物能源与过程研究所建立生 物燃料研究实验室
2010年5月，中科院青能所与波音公司签署协议 建立联合实验室，致力于建立微藻航空生物燃料 技术、航空生物燃料加工炼制技术等研发平台， 建成微藻航空生物燃料中试系统，提供高品质航 空生物燃料产品，推动可持续航空生物燃料的技 术研发与产业示范。9月2日，由中科院青能所与 波音公司共同投资组建的“可持续航空生物燃料 联合研究实验室”在青岛揭牌。
微藻生物能源
第三代生物燃料的发展 微藻制备生物燃料简介 微藻制备生物燃料的动态和前景
NO.1关于微藻
微藻是遍布全球水体的一种浮游植物 。它把光合作用产 物转化成油贮藏起来，在细胞内形成油滴，将这些油通 过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯，即生物柴油 。某些微 藻能够合成长链烯烃，也具有发展生物燃料的潜力 。 产油量较高的藻类含油量占干重的比例分别是小球藻、
首次证明了微藻生物燃料完全可以独 立为飞机的飞行提供燃料。
NO.3微藻制备生物燃料简介
光反应发生器
螺旋式反应器 跑道池式反应器
厢式反应器
各类微藻 反应器
管式反应器 膜式反应器
规模化培养制备路线
NO.1
光合反应器法
制备方法
微藻规模化培养 制备路线
NO.2
封闭环路系统法
NO.3
开放池法
制备方法
光合反应器法利弊：简便易行、成本较低的特点，但存在易污染、占 地面积大、难以对水体和温度进行调节从而生产不稳定等缺点，发展 受到很大限制
微藻的培养可利用工业 废气中的二氧化碳，减
少环境污染
NO.2第三代生物燃料的发展
第一代生物燃料：粮食时代 第二代生物燃料：纤维素时代
藻类产油
生物柴油
生物柴油 (Biodiesel)是指以 油料作物、野生油料 植物和工程微藻等水 生植物油脂以及动物 油脂、餐饮垃圾油等 为原料油通过酯交换 工艺制成的可代替石 化柴油的再生性柴油 燃料。
目前，国际上制造生物柴油的主要技术有三种：
➢化学合成法 ➢生物酶解法 ➢工程藻类
人们充满期冀的目光投向了一团小小的绿意
藻类能源研究史
• 把藻类作为能源作物的构想起源于二十世纪中叶， 五六十年代的一系列实验证明，在周围环境缺少 氮元素或硅元素等必须矿物质时，某些藻类会在 这种“饥饿”状态下产生大量脂质，最终在细胞内 形成油滴。虽然缺乏养分能刺激藻类产油，但养 分太过贫乏时，又会造成藻类抑制细胞分裂，生 长也过度放缓，总产油量将不升反降。因此，要 让藻类大量产油，矿物质的含量控制必须十分精 确。
草业092班 刘艾京
2009010914
体的藻类无疑拥有最广泛的种植空间–淡水、半盐水、海水， 甚至油田采出水、工业污水，原本无法利用的贫瘠的非耕地， 各种环境恶劣的穷山恶水，都可以成为藻类生长的乐土。
第三，藻类生产的油类蕴含着巨大的燃烧热能。
单位产量高，种植面积广，能量密度高– 这三者令藻类当之无愧地成为生物能源 的潜在产量之王。
养分缺乏刺激藻类产油
• 七十年代早期对化石燃料的过度依赖，推动美国能 源部开展了水生物种计划。最初的研究是用藻类的 生物质进行厌氧分解，以产生甲烷（沼气）与氢气。
• 后来随着部分能大量产油的藻类品系被发现，脂类 燃料–即俗称的“生物柴油”才成为研究重心。
• 从1978到1996年，研究者们从美国各地收集了三千 多种藻类，测试它们在温度盐度酸碱度各异的水体 中的产油能力，并最终筛选出三百多种希望之星– 大多是绿藻和硅藻。
微藻一一可循环的“绿色油田”
微藻一一可循环的“绿色油田”①由于石油资源的逐渐减少乃至最终枯竭，全世界将面临严重的能源危机，因此，世界各国都在积极寻找能够替代石油产品的可再生能源，其中，生物柴油就是一种重要的生物能源。
提起生物柴油的原料，我们可能会想到油菜和大豆，用它们“体内”的油脂加工而成的生物柴油，能有效降低碳排放。
然而，这两种作物的培育周期较长，占用农田较多，会产生“与人争粮，与粮争地”问题，从而导致“解决了能源危机，却出现粮食危机”的尴尬结果。
此时，微藻进入了科学家们的视线。
②微藻是一种古老的低等植物，广泛地分布在海洋、淡水湖泊等水域，种类繁多。
微藻可直接利用阳光、二氧化碳和含氮、磷等元素的简单营养物质快速生长，并在细胞内合成大量油脂。
因此，微藻为生物柴油生产提供了新的油脂资源。
③与大豆、油菜和麻风树等油料植物相比，微藻的生长周期短，从初生到可以制油仅需一个星期左右，而大豆等油料植物一般需要几个月。
此外，微藻的含油量高，油脂产率高，单位面积产油量是大豆的数百倍，每公顷可年产几万升生物柴油。
微藻还不会占用耕地，利用滩涂、盐碱地、荒漠等，以及海水、荒漠地区的地下水等，就可以大规模地开发“微藻油田”，不会与农作物争地、争水。
④微藻在培养过程中还可固定大量二氧化碳，因此，利用微藻制造生物柴油能大量减少二氧化碳排放。
据计算，每培养1吨微藻，需要消耗约2吨二氧化碳。
此外，微藻在光自养培养过程中可利用废水中的氮、磷等营养成分，从而降低水体的富营养化，因此，微藻还能用于净化工厂排放的废水和城市生活污水。
⑤现在，我国已启动了微藻能源方面的首个973项目“微藻能源规模化制备的科学基础”。
该项目有望在5年时间内开发出一个“微藻资源库”，提供适合在我国不同地方、不同气候条件下生长的藻株。
今后，各地在建设“徵藻油田”时，就可在资源库中挑选合适的微藻品种。
该项目还将深入研究微藻产品的机理，力争提高微藻产油的效率，降低它的成本。
此外，该项目还将通过对光生物反应器、培养工艺、采收、油脂加工及藻细胞综合利用的研究，建立一套中试系统，全面评估微藻产油的技术指标、经济指标和环境指标，大力推动我国微藻能源的产业化进程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
利用微藻生产能源的概念开始于上世纪中后叶，经过几十年间众多政府部门，科研组织，企业和学者们的努力，目前已经逐步走上了规模化的应用。
最近的两三年内，众多的政府和企业开始关注这个产业，并有相当部分大型的能源企业投入了正式的实施。
虽然目前面临着许多需要解决的问题，高昂的微藻生产和能源转化的成本，使微藻能源尚不能完全的普及开来。
但是考虑到有限的化石能源储量和能源消耗的日益增长，石油、煤、天然气等能源都有消耗殆尽的一天；加之日益严重的全球环境问题，寻找新能源和可再生能源的问题已经面临到人类的面前。
利用太阳能、风能、潮汐能、地热等发电受地域或其他条件的限制限制较大，而且目前还存在着众多非电力驱动的机械，如果要彻底的改变人类能源利用的方式和结构，需要相当相当长的一个时期来改变。
而利用微藻来生产生物燃料在目前来看是最好的选择之一，前文已经对此进行了简单的阐述，下表为利用不同生物生产生物柴油的比较。
Comparison of some sources of biodieselCropOil yield(L/ha) Land area needed (M ha) aCornSoybean Canola Jatropha CoconutOil Palm Microalgae b Microalgae c 1724461190189226895950136,90058,7001540594223140994524.5a For meeting 50% of all transport fuel needs of the United States.b 70% oil (by wt) in biomass.c 30% oil (by wt) in biomass.微藻能提供多种形式的生物燃料，包括利用微藻藻体发酵生产甲烷(Spolaore et al.,2006)；利用微藻中的脂肪酸生产生物柴油(Roessler et al., 1994; Sawayama et al., 1995; Dunahay et al., 1996; Sheehan et al., 1998; Banerjee et al., 2002; Gavrilescu and Chisti, 2005)。
以及利用微藻的光合作用来产氢气(Ghirardi et al., 2000; Akkerman et al., 2002; Melis, 2002; Fedorov et al., 2005; Kapdan and Kargi, 2006)。
将微藻用于能源生产已经不是新鲜的话题(Chisti, 1980–81; Nagle and Lemke, 1990; Sawayama et al., 1995)，而直到目前才正式的得以商业化开展，以生产能源，并解决因化石燃料而产生的温室效应(Gavrilescu and Chisti, 2005)。
在以上的这些选择中，利用微藻生产氢气是一个长远的目标，根据专家的估计，该项技术的突破还需要多年的努力。
而甲烷包括酒精的应用范围不如生物柴油的范围广阔，生物柴油几乎可以直接的应用到目前大多数的内燃机。
因此，生物柴油是现阶段最值得发展的对象。
目前的生物柴油主要是用植物或动物油脂生产的，而利用微藻生产生物柴油刚刚开始(Belarbi et al.,2000)。
生物柴油的生产技术研究开展了已经有50多年(Knothe et al., 1997; Fukuda et al., 2001; Barnwal and Sharma, 2005; Demirbas, 2005; Van Gerpen, 2005; Felizardo et al., 2006; Kulkarni and Dalai, 2006; Meher et al., 2006)，主要的生物柴油原料有大豆油，菜籽油，动物脂肪，棕榈油，玉米油，烹饪废油和麻疯树油(Felizardo et al., 2006; Kulkarni and Dalai, 2006; Barnwal and Sharma, 2005)。
与这些作物相比，微藻的产油能力要高10～100倍（表Chisti，2007）。
中国2007年柴油汽油产量大约是：柴油：12400万吨＝14762×107升＝3900×107加仑汽油：5900万吨＝7973×107升＝2100×107加仑汽油机效率比柴油机低35％，在这里把汽油换算成柴油（假设所有汽油机都被柴油机代替）折算成柴油：390＋210×0.65=526×108加仑生物柴油效率较正常柴油，效率要低一点，一般的换算加2个百分点。
生物柴油：526×1.02=537×108加仑＝170×109公斤根据NREL的微藻产油能力：1英亩/年＝15000加仑（Sheehan et al., 1998）。
中国需要2150万亩（1.4万平方公里）的微藻养殖面积，就可以满足全年的汽油和柴油需求量。
按照美国2004年在Salton Sea（in the Sonora desert）的数据，建场投资：40,000/公顷，则1.4万平方公里的建设资金是560亿美元。
即使按产油量1英亩/年＝5000加仑，建造价格翻倍计算，实现上述目标总投入是3360亿美元。
运营成本同样按照美国Salton Sea的数据：12,000 /公顷在1英亩/年＝5000加仑的情况下，是504亿美元。
而我国2007年进口原油近2亿吨，日耗800万桶，其中一般为进口。
即使按每桶100美元的价格计算，每年进口原油需要约1500亿美元。
而目前国际油价处于日益攀升的现状。
微藻养殖可以不占用耕地、森林和草原，可以在盐碱地、荒漠上进行，我国盐碱地总面积9913万公顷＝100万平方公里，荒漠面积占我国国土面积30％以上（2007年，国土资源部），因此在我国开展能源微藻的产业，既迎合国家发展战略的需要，是未来能源发展的必然，同时也存在众多的便利优势，可大为之。
虽然大豆，油菜籽等作物的普遍含油量要比微藻要高，但这些高含油的部位（多为种子）只是整个作物的部分，还有大量的其他部位含油极少。
而微藻无根、茎、叶之分，整个藻体都是可利用的生物量。
微藻生物量的倍增时间一般是24h，在指数生长期，可缩短到3.5小时。
微藻含油量最高可接近干重的80％(Metting, 1996; Spolaore et al., 2006)。
多数微藻的含油量在20～50％之间（表）。
生物柴油的产率取决于微藻含油量的高低和生物量的大小，因此我们渴望获得含油高生长快的微藻藻种。
微藻的中的燃油物质，包括油脂、烃和其他一些复杂脂类，具体的含量因藻种而异(Banerjee et al., 2002; Metzger and Largeau, 2005; Guschina and Harwood, 2006)。
并非所有的微藻油脂都可作为生物柴油，但其中总有合适的成分可供选择。
Oil content of some microalgaeMicroalga Oil content (% dry wt)Botryococcus braunii 25–75Chlorella sp. 28–32 Crypthecodinium cohnii 20 Cylindrotheca sp. 16–37 Dunaliella primolecta 23 Isochrysis sp. 25–33 Monallanthus salina >20 Nannochloris sp. 20–35 Nannochloropsis sp. 31–68 Neochloris oleoabundans 35–54 Nitzschia sp. 45–47 Phaeodactylum tricornutum 20–30 Schizochytrium sp. 50–77 Tetraselmis sueica 15–23NREL. ASP 中实验的各藻类的含脂量（下表）。
作为生物柴油的一个补充，利用微藻发酵生产酒精是一个较好的选择，优点如下：（1）油脂在藻中的含量最高到70％左右，而酒精发酵需要的原料淀粉、纤维素、糖在许多藻中的含量要高于这个比例；（2）微藻中提炼油脂需要干燥的过程，这个过程耗费大量的能量，而酒精发酵不需要；（3）提炼油脂的方法较复杂；（4）酒精发酵产生的二氧化碳可回收继续在微藻养殖中使用；（5）发酵产生的热量也可以在低温情况下维持微藻生产所需的温度。
但生物酒精无法完全替代生物柴油（Chisti. 2007b），同等体积的酒精的能量只有生物柴油的64％，酒精也无法完全的适用在目前使用的大多数内燃机。
微藻的生产成本通常要大于普通农作物的生产，光合自养生产需要光、二氧化碳、水和无机盐，温度一般要求维持在20－30°C。
为了降低成本，能源微藻的生产必须依靠太阳光，尽管日常光强会随天气和季节变化。
微藻生长的培养基需要补充无机盐以维持微藻的增殖，包括氮、磷、铁和其他一些微量元素。
微藻的最小能量需求可以更具微藻中元素构成来估算，根据Grobbelaar(2004)的数值为CO0.48H1.83N0.11P0.01。
在微藻养殖中，因为加入的磷通常是和金属化合的磷酸盐形式，并非所有添加的磷都能被微藻所利用，因此必须加入过量的磷，以满足微藻生长的需要。
海水中添加如氮、磷和其他一些微量元素即可作为海洋微藻的培养基(Molina Grima et al., 1999)，成本相对比较低廉。
微藻中的含碳量大约在干重的50％左右(Sánchez Mirón et al., 2003)，所有的碳元素都来自二氧化碳。
生产100吨的干藻粉，大约需要183吨二氧化碳。
在光照培养期间，二氧化碳需不停的补充，二氧化碳在水中的溶解度与温度和pH值有关，因此在补充二氧化碳时须观察pH和温度的变化情况。
能源微藻的养殖可以利用来自煤炭、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化碳(Sawayama et al., 1995; Yun et al., 1997)，这些二氧化碳使用通常是免费或者耗费低廉。
虽然微藻固定二氧化碳不能完全的将二氧化碳消除，但作为化石燃料燃烧排放的二氧化碳收集者，可以减少二氧化碳向大气的直接排放。
大规模的微藻养殖，一般采用连续培养的方式，新鲜的培养基不断的添加，藻液不断的回收，在夜间，培养基不再添加，但搅拌必须持续不断防治藻液沉淀(Molina Grima et al., 1999)，因为呼吸作用的缘故，大约有25％的生物量在夜间损失，损失的幅度取决于生长的光强，生长的温度和夜间的温度。