全球每年產(chǎn)生大量廚房廢油，但由于來源分散，回收難度加大。據(jù)統(tǒng)計，原材料收集成本占生物燃料成本的70%-80%。然而，木本油料植物受季節(jié)影響，難以維持可持續(xù)供應(yīng)。糧食原料存在著“人爭糧”、“人爭地”的問題?，F(xiàn)有油料作物不符合生長周期短、含油量高的特點(diǎn)。

產(chǎn)品成本高。以生物航空燃料為例，其成本是石油航空煤油的數(shù)倍，在成本上沒有競爭優(yōu)勢。雖然航空公司也會購買一定數(shù)量的生物航空燃料，但考慮到成本，購買量不會很大。此外，成品油的生產(chǎn)還將產(chǎn)生外部間接成本。

歐美國家對亞麻薺菜的種植和應(yīng)用進(jìn)行了探索。亞麻薺菜是一種古老的油料作物，生長周期短（4個月），產(chǎn)油率高（30%–45%），化肥、農(nóng)藥、除草劑等投入量低，從中提取油，殘?jiān)庸こ娠暳?。在副產(chǎn)品附加值的幫助下，生物燃料的高成本是不夠的，甚至整個產(chǎn)業(yè)鏈都扭虧為盈。

生物燃料的佳解決方案即微藻，大小從幾微米到數(shù)百微米不等。它們可以地生產(chǎn)脂類、蛋白質(zhì)、多糖和其他有機(jī)物質(zhì)。它們對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，體積小，繁殖速度快。其中，油脂可以通過酯交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生物柴油。

20世紀(jì)70年代，美國能源部為了發(fā)展可持續(xù)能源，對微藻進(jìn)行了大規(guī)模的收集、篩選和鑒定，終獲得了300多種產(chǎn)油微藻，即脂類占細(xì)胞干重20%以上的微藻。其中，小球藻微球菌的脂比高達(dá)68%。據(jù)估計，藻類的年產(chǎn)油量可達(dá)到每公頃養(yǎng)殖面積15000至80000升。

為什么微囊藻有如此高的脂比？答案在于其特的碳封存能力。光合作用是自然界生物固碳的基礎(chǔ)。地球上每分鐘大約有300萬噸二氧化碳和110萬噸水可以通過光合作用轉(zhuǎn)化為200萬噸有機(jī)物，同時可以釋放210萬噸氧氣。