Mikroalgen-Biokraftstoff ist eine alternative Kraftstoffquelle, die aus den in Algen enthaltenen Ölen und Kohlenhydraten hergestellt wird. Der Prozess der Herstellung von Biokraftstoff aus Algen ist von ähnlichen Biodieselproduktionsmethoden mit Prozessen wie Umesterung und Fermentation adaptiert, um Kraftstoff aus Pflanzen wie Mais und Sojabohnen herzustellen. Die Nutzung von Algen zur Herstellung von Biodiesel und Rohöl ist oft kostengünstiger, da die hydroponisch gewachsenen Algen mehr Öl produzieren als vergleichbare Pflanzenmengen, die im Boden wachsen.
Der Herstellungsprozess von Mikroalgen-Biokraftstoff ist ziemlich einfach. Algen werden in offenen Teichen, geschlossenen Kreislaufsystemen oder Photobioreaktoren gezüchtet. Diese Algen werden geerntet und getrocknet, um sie bei der Herstellung von Mikroalgen-Biokraftstoffen zu verwenden. Anschließend werden die Öle aus den Algen extrahiert und durch Umesterung in Biodiesel oder ein grün gefärbtes Rohöl umgewandelt. Aus dem verbleibenden Material wird in einem Fermentationsprozess Bioethanol oder Biobutanol hergestellt.
Die Methoden der Algenzucht sind für Biokraftstoffproduzenten ein wichtiges Thema. Algen wachsen im Vergleich zu anderen Energiepflanzen schnell, mit einem durchschnittlichen Erntezyklus von einem bis zehn Tagen. Während Algen erfolgreich in offenen Teichen gezüchtet und geerntet werden können, sind diese Teiche einer Kontamination ausgesetzt. Systeme mit geschlossenem Kreislauf und Photobioreaktoren wurden entwickelt, um die Möglichkeit einer Kontamination von außen zu verhindern, haben jedoch ihre eigenen Nachteile in Form von Ernteschwierigkeiten, Betriebskosten und Anfangsinvestitionen.
Aufgrund der Nachfrage nach einer stetigen Versorgung mit sterilem Kohlendioxid (CO2) sind viele geschlossene Kreislaufsysteme und Photobioreaktoren so konzipiert, dass sie eine Symbiose mit industriellen Schornsteinen eingehen. Bei dieser Konstruktion verwendet die Algenzuchtanlage die CO2-Emissionen der Fabrik wieder, um das Algenwachstum für die Biokraftstoffproduktion anzukurbeln. Es ist zu beachten, dass Mikroalgen-Biokraftstoff zwar als grüner alternativer Kraftstoff gilt, aber lediglich eine neutrale CO2-Emission erzeugt, da das während der Wachstumsphase eingefangene CO2 bei der Verbrennung des Biokraftstoffs freigesetzt wird. Der Vorteil der Verwendung von Biokraftstoffen liegt darin, dass diese CO2-neutralen Kraftstoffe zusätzliches atmosphärisches CO2 eliminieren können, das durch die Verbrennung CO2-positiver fossiler Kraftstoffe verursacht wird.
Die Verwendung von Mikroalgen-Biokraftstoff bietet Industrien und Verbrauchern verschiedene Vorteile. Durch den Anbau von Algen für die Biokraftstoffproduktion können die Industrien ihre Auswirkungen auf die Umwelt verringern und erhalten oft Steuervorteile und staatliche Subventionen, die als niedrigere Preise an die Verbraucher weitergegeben werden. In einigen Fällen können die Industrien Mikroalgen-Biokraftstoff in der gleichen Umgebung verwenden und erzeugen und so die Fabrik mit Kraftstoff versorgen und gleichzeitig das für den Algenwachstumsprozess benötigte CO2 erzeugen. Die Vorteile des Einsatzes von Biokraftstoffen zeigen sich auch in der geringeren Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und niedrigeren Treibstoffkosten, insbesondere in der Luftfahrt- und Transportindustrie.