Biopaliwo z mikroalg jest alternatywnym źródłem paliwa wytwarzanym z olejów i węglowodanów występujących w algach. Proces wytwarzania biopaliwa z alg zaadaptowano z podobnych metod produkcji biodiesla przy użyciu procesów, takich jak transestryfikacja i fermentacja, w celu wytworzenia paliwa z roślin, takich jak kukurydza i soja. Wykorzystanie alg do produkcji biodiesla i ropy naftowej jest często bardziej opłacalne, ponieważ algi hodowane hydroponicznie wytwarzają więcej oleju niż podobne ilości roślin, które rosną w glebie.
Proces wytwarzania biopaliwa z mikroalg jest dość prosty. Glony hoduje się w otwartych stawach, zamkniętych systemach obiegowych lub fotobioreaktorach. Algi te są zbierane i suszone do wykorzystania w procesie wytwarzania biopaliw z mikroalg. Oleje są następnie ekstrahowane z alg i przekształcane w biodiesel lub formę ropy naftowej o zielonym zabarwieniu poprzez transestryfikację. Pozostały materiał jest wykorzystywany do produkcji bioetanolu lub biobutanolu w procesie fermentacji.
Metody hodowli alg są przedmiotem poważnych obaw producentów biopaliw. Glony rosną szybko w porównaniu z innymi uprawami opałowymi, przy średnim cyklu zbiorów od jednego do dziesięciu dni. Chociaż glony można z powodzeniem hodować i zbierać w otwartych stawach, stawy te są narażone na skażenie. Systemy z obiegiem zamkniętym i fotobioreaktory są zaprojektowane tak, aby zapobiegać możliwości zanieczyszczenia z zewnątrz, ale mają swoje wady w postaci trudności w zbiorach, kosztów operacyjnych i początkowej inwestycji.
Ze względu na zapotrzebowanie na stały dopływ sterylnego dwutlenku węgla (CO2), wiele systemów z obiegiem zamkniętym i fotobioreaktorów zaprojektowano tak, aby miały symbiotyczny związek z przemysłowymi kominami. W tym projekcie sprzęt do hodowli alg ponownie wykorzystuje emisje CO2 z fabryki do napędzania wzrostu alg do produkcji biopaliw. Należy zauważyć, że chociaż biopaliwo z mikroalg jest uważane za ekologiczne paliwo alternatywne, powoduje jedynie neutralną emisję CO2, ponieważ CO2 wychwycony na etapie wzrostu jest uwalniany podczas spalania biopaliwa. Korzyść ze stosowania biopaliw polega na tym, że te neutralne pod względem CO2 paliwa mogą eliminować dodatkowy CO2 z atmosfery spowodowany spalaniem paliw kopalnych o dodatnim stężeniu CO2.
Stosowanie biopaliwa z mikroalg zapewnia przemysłowi i konsumentom kilka wyraźnych korzyści. Poprzez hodowlę alg do produkcji biopaliw, przemysł może zmniejszyć swój wpływ na środowisko, często uzyskując ulgi podatkowe i dotacje rządowe, które są przekazywane konsumentom w postaci niższych cen. W niektórych przypadkach przemysł może wykorzystywać i wytwarzać biopaliwo z mikroalg w tym samym sąsiedztwie, dostarczając w ten sposób paliwo do fabryki, jednocześnie generując CO2 potrzebne do procesu uprawy alg. Korzyści ze stosowania biopaliw można również dostrzec w zmniejszonej zależności od paliw kopalnych i obniżonych kosztach paliw, szczególnie w przemyśle lotniczym i transportowym.