O biocombustível de microalgas é uma fonte alternativa de combustível feita de óleos e carboidratos encontrados nas algas. O processo de produção de biocombustível a partir de algas é adaptado de métodos de produção de biodiesel semelhantes usando processos, como transesterificação e fermentação, para criar combustível a partir de plantas como milho e soja. O uso de algas para a produção de biodiesel e óleo cru é freqüentemente mais econômico porque as algas cultivadas hidroponicamente produzem mais óleo do que quantidades semelhantes de plantas que crescem no solo.
O processo de fabricação de biocombustíveis de microalgas é bastante simples. As algas são cultivadas em lagoas abertas, sistemas de circuito fechado ou fotobiorreatores. Essas algas são colhidas e secas para uso no processo de fabricação de biocombustíveis de microalgas. Os óleos são então extraídos das algas e convertidos em biodiesel ou uma forma de óleo cru com coloração verde por transesterificação. O material restante é usado para criar bioetanol ou biobutanol por meio de um processo de fermentação.
Os métodos de cultivo de algas têm sido uma área de grande preocupação para os produtores de biocombustíveis. As algas crescem rapidamente em comparação com outras culturas de combustível, com um ciclo de colheita médio de um a dez dias. Embora as algas possam ser cultivadas e colhidas com sucesso em tanques abertos, esses tanques estão sujeitos à contaminação. Os sistemas de circuito fechado e fotobiorreatores são projetados para evitar a possibilidade de contaminação externa, mas oferecem suas próprias desvantagens na forma de dificuldades de colheita, custo operacional e investimento inicial.
Devido à demanda por um suprimento constante de dióxido de carbono (CO2) estéril, muitos sistemas de circuito fechado e fotobiorreatores são projetados para ter uma relação simbiótica com chaminés industriais. Nesse projeto, o equipamento de cultivo de algas reutiliza as emissões de CO2 da fábrica para alimentar o crescimento de algas para a produção de biocombustíveis. Deve-se notar que, embora o biocombustível de microalgas seja considerado um combustível alternativo verde, ele apenas produz uma emissão neutra de CO2 porque o CO2 capturado durante a fase de crescimento é liberado quando o biocombustível é queimado. O benefício do uso de biocombustíveis reside no fato de que esses combustíveis neutros em CO2 podem eliminar CO2 atmosférico adicional causado pela queima de combustíveis fósseis positivos para CO2.
O uso de biocombustíveis de microalgas oferece vários benefícios distintos para as indústrias e consumidores. Ao cultivar algas para a produção de biocombustíveis, as indústrias podem diminuir seu impacto no meio ambiente, muitas vezes obtendo benefícios fiscais e subsídios governamentais que são repassados ao consumidor como preços mais baixos. Em alguns casos, as indústrias podem usar e gerar biocombustíveis de microalgas na mesma vizinhança, fornecendo combustível para a fábrica e gerando o CO2 necessário para o processo de cultivo de algas. As vantagens do uso de biocombustíveis também podem ser vistas na redução da dependência de combustíveis fósseis e na redução dos custos de combustível, principalmente nas indústrias de aviação e transporte.