สาหร่ายกำลังได้รับความนิยมจากนักวิจัยในการนำมาเป็นส่วนประกอบในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับอนาคต รองมาจาก ข้าวโพดและถั่วเหลือง เนื่องจากคุณสมบัติต่างๆ ของสาหร่าย เช่น มีความมันและสามารถแบ่งตัวได้เร็ว ซึ่งคุณสมบัติเหล่านี้เป็นสิ่งที่ดึงดูดกลุ่มนักวิจัยและได้รับการสนับสนุนทางด้านการเงินจากหน่วยงานพลังงานทดแทนอย่างแพร่หลาย

กลุ่มผู้สนับสนุนกล่าวว่าสาหร่ายในสระที่มีอยู่ทั่วไปนั้นสามารถใช้ผลิตพลังงานทดแทนได้โดยที่ไม่ต้องหาพื้นที่ในการเพาะปลูกหรือ ทำให้น้ำสะอาด น้ำมันที่ได้จากสาหร่ายในแหล่งน้ำเหล่านั้นจะมีค่าคาร์บอนเป็นกลางและสามารถถูกสกัดเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพได้ แต่สิ่งที่อาจจะเป็นอุปสรรคก็คือ เวลาที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงซึ่งอาจจะใช้เวลาหลายปี

กลุ่มนักลงทุนเชื่อว่าแนวโน้มนี้มีความเป็นไปได้นั้นสูง เนื่องจากมีการเริ่มตั้งโรงงานมากกว่า 100 แห่ง อีกทั้งธุรกิจประเภทนี้เติบโต มากขึ้นในช่วงปี พ.ศ. 2551 ซึ่งมีมูลค่ามากถึง 180 ล้านเหรียญฯในช่วงสามไตรมาสแรก เมื่อเปรียบเทียบกับมูลค่าในปี พ.ศ. 2550 ที่มีมูลค่า ประมาณ 32 ล้านเหรียญฯอาจจะกล่าวโดยสรุปได้ว่าเงินลงทุนเกี่ยวกับการผลิตพลังงานจากสาหร่ายนั้นสูงถึง 20% ของปริมาณเงินทั้งหมดที่ลงทุนใน การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ

เงินทุนสนับสนุนส่วนใหญ่นั้นถูกใช้ในการปฏิบัติการของสามบริษัทใหญ่ๆ คือ บริษัท Sapphire Energy ซึ่งตั้งอยู่ที่เมืองซานเดียโก, บริษัท Solarzyme เมืองซานฟรานซิสโก, และบริษัท Solix Biofuels ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่ห้องทดลองที่มีชื่อว่า Engines & Energy Conversion Laboratory ที่มหาวิทยาลัย Colorado State University ที่เมืองฟอร์ด คอลิน (Ford Colins) ซึ่งจากเงินทุนที่ทั้ง 3 บริษัทเหล่านี้ ได้รับนั้นได้สร้างความมั่นใจทางด้านการเงินที่จะนำมาลงทุนสร้างแหล่งผลิตขนาดใหญ่ได้

แต่ปัจจัยในการควบคุมปัญหาของขนาดและราคานั้น แต่ละบริษัทกำลังพยายามที่จะดำเนินการปรับวิธีการและปัจจัยควบคุมต่างๆ ของวัสดุเริ่มต้น วิธีการ เทคนิคการแยกสารและผลที่ได้ สาหร่ายตัวอย่างนั้นได้ถูกนำมาทดลองจากสถานที่ต่างๆ เช่น พื้นที่ท้องถิ่น พื้นที่ที่มีสภาวะทางปัจจัยต่างๆ ที่แปลกออกไป และห้องทดลองที่มีการควบคุมทางด้านสายพันธ์ สาหร่ายเหล่านี้สามารถเติบโตได้ดีทั้งในที่ที่สว่างและมืด หรือในบ่อที่มีสภาพกรดด่างต่างๆ และได้นำมาผ่านกระบวนการสกัดให้ไปเป็นเชื้อเพลิงแบบต่างๆ, วัตถุดิบทางเคมี, และส่วนประกอบของอาหารและเครื่องสำอาง เป็นต้น

กลุ่มนักวิจัยได้ค้นพบว่าสาหร่ายนั้นสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิงได้ และเมื่อปี พ.ศ.2521 กระทรวงพลังงานสหรัฐฯได้ค้นพบว่า สาหร่ายนั้นสามารถเป็นวัตถุดิบในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้ หลังจากนั้นในช่วงทศวรรษที่ 80 กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ได้เปลี่ยนทิศทางและมุ่งเน้นที่จะใช้น้ำมันที่ผลิตได้จากสาหร่ายในการผลิต น้ำมันไบโอดีเซลเพื่อเป็นเชื้อเพลิงในการคมนาคม แต่กระทรวงพลังงานสหรัฐฯกลับล้มเลิกนโยบายที่จะผลิตในปี พ.ศ. 2539 เนื่องจากกระบวนการผลิตนั้นมีต้นทุนที่สูง และไม่สามารถแข่งขันกับการสกัดเชื้อเพลิงจากน้ำมันปิโตรเลียมได้ แต่จากปัจจัยที่ทำให้ราคาของน้ำมันที่สูงขึ้นและการผลิตเชื้อเพลิงภายในประเทศที่ต่ำลงในปัจจุบันทำให้กลุ่มนักวิจัยกลับมาให้ ความสนใจที่จะผลิตเชื้อเพลิงจากสาหร่ายอีกครั้ง

สาหร่ายใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และพลังงานจากดวงอาทิตย์ในการสังเคราะห์แสงเพื่อให้ได้สสารทางชีวภาพ แต่เมื่อเปรียบเทียบกับพืชชนิดอื่น เช่น ข้าวโพดหรือหญ้าสวิชกล๊าส (Switchgrass) แล้วนั้น สาหร่ายให้พลังงานมากกว่า 6-12 เท่า ซึ่งส่วนของสาหร่ายที่ให้พลังงานมากที่สุดคือส่วนที่สาหร่ายเก็บน้ำไว้ใช้ในการเจริญเติบโต ตามหลักการนั้นกล่าวคือสาหร่ายไม่ต้องสร้างเซลลูโลสหรือลิกนินเหมือนกับสารที่ได้จากพืชอื่นทั่วๆไป ซึ่งกระบวนการนี้ ก่อให้เกิดความยุ่งยากในการแตกตัวสสารที่แข็ง เช่น ไม้หรือหญ้าให้เป็นเชื้อเพลิงเหลว

ภายในเซลล์ที่อ่อนนุ่มของสาหร่ายนั้น จะประกอบไปด้วยสารอินทรีย์จำพวกไขมัน (lipid) ที่มีลักษณะคล้ายน้ำมันพืชอยู่ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์และสภาวะการเจริญเติบโต ส่วนที่เหลือจะเป็นแป้งและน้ำตาล สาหร่ายสามารถเจริญเติบโตหลายที่และใช้น้ำ เพียงเล็กน้อย ซึ่งกลุ่มผู้ปลูกสาหร่ายสามารถปลูกสาหร่ายได้มากมายด้วยการใช้น้ำที่มีอุดมไปด้วยสารอาหารและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ เกิดจากการเผาไหม้ ในขณะที่หลายๆบริษัทยังคงพยายามที่จะคงไว้ซึ่งการผลิตเชื้อเพลิงจากสัตว์หรืออีเทอร์นอล แต่ด้วยสาเหตุที่ว่าปริมาณน้ำมันที่มีมาก ในสาหร่ายนั้นสาหร่ายจึงยังเป็นที่นิยมอยู่มาก และกลุ่มผู้เพาะเลี้ยงสาหร่ายก็ยังต้องหาวิธีการป้องกันวัชพืชต่างๆเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงที่สุด

สาหร่ายสามารถเจริญเติบโตได้ในบ่อเพาะปลูกที่ได้จัดเตรียมไว้ที่เรียกว่า แทงค์ปฏิกรณ์ชีวภาพ (bioreactor) หรือในสระที่เปิด ให้อากาศผ่านระบายได้ แต่พืชอื่นๆ จะเจริญเติบโตในสระที่เปิดให้อากาศผ่านได้เท่านั้น และลักษณะโครงสร้างทางชีวภาพอื่นๆของสาหร่ายที่เป็นจุดเด่นที่ทำให้สาหร่าย ได้รับความนิยมเช่น ส่วนประกอบที่เป็นน้ำมันของสาหร่าย ผลผลิตหรือลักษณะอื่นๆ ความทนต่อสภาวะแวดล้อมที่มีปัจจัยของความเป็นกรดและด่างและความทนต่อน้ำที่มีระดับความเค็มที่ต่ำถึงระดับความเค็มที่มากกว่า น้ำทะเล

สาหร่ายที่นำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงของบริษัทต่างๆนั้น สามารถจำแนกออกเป็นได้ดังนี้ การทดลองของบริษัทแซพไฟร์นั้นต้องผ่านกรรมวิธีหลายอย่าง เช่น การนำสาหร่ายจากสระที่เปิดรับอากาศมาสกัดเอาน้ำออกแล้วจึงนำไปผ่านกระบวนการสกัดน้ำมันที่เรียกว่า น้ำมันดิบเขียว (green crude) ต่อจากนั้น น้ำมันที่ได้จะเป็นเสมือนตัวเร่งปฏิกิริยาในการสกัดน้ำมันหรือก๊าซไฮโดรเจนเพื่อที่จะผลิตน้ำมันดีเซล หรือน้ำมันเครื่องบินต่อไป ซึ่งนโยบายของบริษัทนี้มีอยู่ว่าจะผลิตน้ำมันที่มีความสะอาดกว่าน้ำมันดิบแต่มีคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันและจะมีผลทำให้อัตรา การนำเข้าน้ำมันจากต่างประเทศลดลง ส่วนบริษัทโซลาไซม์นั้นยังคงใช้มาตรฐานการผลิตน้ำมันแบบ ASTM ในการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลและเลี้ยงสาหร่ายด้วยสารประกอบคาร์โบไฮเดรตและสารอื่นๆ นอกจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ แสงอาทิตย์ นอกจากนี้บริษัทโซลาไซม์ยังคาดหวังที่จะสกัดน้ำมันให้ได้มากขึ้นด้วยการใช้สายพันธุ์ของสาหร่ายที่แตกต่างออกไปเพื่อความเหมาะสม ในการใช้ปฏิบัติการทางเคมี อาหารหรือเครื่องสำอาง เป็นต้น

สาหร่ายนั้นมีประสิทธิภาพมากเมื่อผ่านการสกัดสารประกอบคาร์โบไฮเดรตไปเป็นน้ำมัน แต่การพึ่งพาแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว ในการเลี้ยงสาหร่ายนั้นให้ผลผลิตมีปริมาณที่จำกัด เนื่องจากสาหร่ายที่อยู่ด้านบนเจริญเติบโตและขยายวงกว้างออกไปทำให้เกิดเงาและบังแสงแดดที่จะส่องไปสู่สาหร่ายที่อยู่ด้านล่าง
ดังนั้นบริษัทโซล่าไซม์จึงใช้ระบบปลูกแบบอุตสาหกรรมซึ่งใช้เวลาเพียง 3 วันเพื่อให้ได้ปริมาณผลผลิตมากถึง 100 เท่าในสระเปิด

ส่วนบริษัทโซลิกนั้นประยุกต์กรรมวิธีของทั้งสองบริษัทด้วยการผลิตสาหร่ายในปริมาณที่มากด้วยหลักการที่ปฏิกรณ์ชีวภาพร่วมทำ ปฏิกิริยากับแสงอาทิตย์ (photobioreactor) ด้วยการที่ทำให้สาหร่ายได้รับแสงอาทิตย์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้มากที่สุด ซึ่งกระบวนการนี้ยังต้องอยู่ภายใต้การพัฒนาปรับปรุงวิธีการและพยายามลดต้นทุนการผลิตด้วยการคิดค้นพัฒนาของวิศวกรผู้เชี่ยวชาญ ของบริษัทในการสกัดน้ำมันจากสาหร่าย ส่วนกรรมวิธีการสกัดน้ำมันจากสาหร่ายนั้นพนักงานของบริษัทโซลิกต้องทำการตากสาหร่ายให้แห้งและบดสาหร่ายเพื่อใช้สารเฮกเซน ในการสกัดน้ำมัน และทำการสกัดเพื่อให้ได้สารเฮกเซนอีกครั้งด้วยการต้มและกลั่น

กล่าวโดยสรุป คือ ทั้งสามบริษัทนั้นพยายามลดต้นทุนการผลิตด้วยวิธีการต่างๆ ที่สามารถประหยัดพลังงานและเพิ่มปริมาณในการผลิตให้ได้มากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการมุ่งเน้นในเชิงชีวภาพหรือเครื่องกล กลุ่มนักวิจัยมีความจำเป็นต้องคำนึงถึงค่าใช้จ่ายเป็นอันดับแรก เช่น ถ้ากระบวนการนั้นจะต้องใช้แสงอาทิตย์บริษัทก็จะต้องลงทุนซื้อพื่นที่เพื่อขยายบริเวณที่จะรับแสงอาทิตย์ให้มากขึ้น หรือถ้ากระบวนการนั้นจะต้องใช้สารประกอบคาร์โบไฮเดรตบริษัทก็จะต้องมีงบประมาณในการใช้จ่ายเพื่อพัฒนาวิธีการ เนื่องจากการที่บริษัทเหล่านี้เป็นบริษัทที่เริ่มต้นโครงการการผลิตพลังงานเชื้อเพลิงจากสาหร่ายจึงมีแนวโน้มที่จะมีรายจ่าย ทั้งด้านเครื่องกล และการปฏิบัติการที่สูง และต้องตระหนักด้วยว่าการศึกษาวิธีการเกี่ยวกับแหล่งพลังงานใหม่ๆ นั้นมีความเสี่ยงทางด้านการลงทุนสูง

(ที่มา: http://pubs.acs.org/cen/)