微藻能高效地利用光能、二氧化碳和水在葉綠素里面進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生氧氣并合成儲(chǔ)存能量的碳水化合物，通過(guò)進(jìn)一步生化反應(yīng)，合成蛋白質(zhì)、油脂等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 。
與其他植物相比（玉米、大豆等），微藻的生長(zhǎng)速率更快，單位土地面積所產(chǎn)出的生物量更多。同時(shí)，微藻在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收大量的氮、磷等無(wú)機(jī)元素。
因此，微藻可以作為食物，固碳、凈化空氣及處理廢水。
合成生物活性物質(zhì)，微藻除了能合成蛋白質(zhì)等大眾化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還能合成很多獨(dú)特的生物活性物質(zhì)、如 不飽和脂肪酸（DHA、EPA、AA等）、類胡蘿卜素（β-胡蘿卜素、蝦青素、葉黃素、玉米黃質(zhì)等）、色素-蛋白復(fù)合體（藻藍(lán)蛋白、藻紅蛋白等）、多糖、活性多肽 等。
細(xì)菌在自然界的角色是分解者，將大分子有機(jī)物分解成小分子或者二氧化碳。微藻是在自然界的角色是生產(chǎn)者，通過(guò)光合作用利用二氧化碳和水在葉綠體里面把光能量?jī)?chǔ)存在大分子有機(jī)物，并釋放氧氣。
1、微藻光合作用固定二氧化碳的原理
光合作用的公式里面
這里面微藻細(xì)胞是相當(dāng)于光合作用的工廠
光能、水和二氧化碳是工廠生產(chǎn)所需電力和原材料，減少；
葉綠體和各種細(xì)胞器是生產(chǎn)設(shè)備，不增加不減少；
氧氣和有機(jī)物是工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品和利潤(rùn)，增加
所有微藻工廠只要原材料和能源充足，那么生產(chǎn)就會(huì)源源不斷進(jìn)行。氧氣和有機(jī)物源源不斷被制造出來(lái)。這個(gè)過(guò)程必然是減排利用二氧化碳的，符合碳中和概念的。
當(dāng)然微藻工廠本身為了追求更大效益會(huì)消耗少部分的產(chǎn)品和利潤(rùn)進(jìn)行再投資，分裂更多的微藻細(xì)胞工廠進(jìn)行更多的光合作用，這個(gè)過(guò)程也是負(fù)碳的。也有部分微藻細(xì)胞老化進(jìn)行分解（倒閉清算）。
以上階段微藻都是以液體形式存在，葉綠體和細(xì)胞工廠僅僅作為一個(gè)催化劑和載體參與光合作用并不增加也不減少。
這里面存在一個(gè)誤區(qū)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)認(rèn)為微藻就是做成藻粉一個(gè)方法，而一噸藻液對(duì)應(yīng)1公斤左右的藻粉，需要消耗大量的能量去采收，蒸發(fā)干燥999公斤的水分，這過(guò)程會(huì)排放大量二氧化碳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于微藻細(xì)胞本身那些干物質(zhì)所固定的二氧化碳
微藻的產(chǎn)品形式不是只有藻粉一種?情況。
做藻粉的過(guò)程去計(jì)算碳足跡的時(shí)候，相當(dāng)于不去計(jì)算微藻細(xì)胞整個(gè)生命周期固定二氧化碳制造產(chǎn)品和利潤(rùn)的價(jià)值，而是只計(jì)算這個(gè)工廠的葉綠素和各種細(xì)胞器這些生產(chǎn)設(shè)備有多少價(jià)值了。任何一家工廠生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品都將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固定資產(chǎn)的價(jià)值，否則就沒(méi)人投資建工廠了，微藻這個(gè)物種早被生態(tài)系統(tǒng)淘汰了，只要生產(chǎn)不產(chǎn)生利潤(rùn)，工廠立馬關(guān)門。
即使這么計(jì)算微藻藻粉，得到相同質(zhì)量的微藻蛋白質(zhì)和牛肉蛋白質(zhì)，微藻所排放出來(lái)的二氧化碳仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于牛肉。
2、微藻光合作用固定二氧化碳的優(yōu)勢(shì)
2-1光合作用效率高。相對(duì)于其他高等植物細(xì)胞的葉綠體，微藻比表面積更大，個(gè)體更小，葉綠素利用光照的效率越高。
2-2自帶碳濃縮機(jī)制。計(jì)算微藻固定多少二氧化碳應(yīng)該站在全生命周期去計(jì)算，同時(shí)相對(duì)于其他方法，微藻自帶碳濃縮機(jī)制，不需要把二氧化碳濃縮到99%以上的濃度也能利用，可以利用0.02-80%濃度范圍內(nèi)的自然界二氧化碳。大多數(shù)的工業(yè)二氧化碳濃縮工藝都是大量消耗能量，排放二氧化碳的，包括人工合成淀粉蛋白質(zhì)等技術(shù)中用的高濃度高純度二氧化碳。
2-3投入成本低。即使不去維護(hù)不去添加營(yíng)養(yǎng)鹽，自然界各個(gè)區(qū)域都遍布各種微藻，生生不息，自然演替，比很多高純無(wú)菌培養(yǎng)的物種更具優(yōu)勢(shì)。不同地區(qū)有不同的微藻品種，因地制宜，屬地性的特點(diǎn)讓他們適應(yīng)沙漠，高原，缺水等各種極端環(huán)境。
3、微藻光合作用固定二氧化碳的施行策略
基于以上觀點(diǎn)，利用微藻進(jìn)行碳中和的策略如下：
3-1、養(yǎng)殖更多面積的微藻，在可以接受到光照的地方，包括各種山坡、土地和水面培養(yǎng)微藻，微藻可以通過(guò)食物鏈被水生生物或者陸生生物再利用。水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)微藻的需求是天量的，近幾年微藻在農(nóng)業(yè)種植和畜牧業(yè)領(lǐng)域的拓展也有目共睹，產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸，利用微藻之后的作物根系更發(fā)達(dá)，產(chǎn)量和品質(zhì)都得到提高。
3-2、對(duì)于無(wú)法當(dāng)?shù)乩孟奈⒃?，開(kāi)發(fā)更節(jié)能的采收干燥技術(shù)，制作成飼料、食品、化妝品、保健品、藥品、天然產(chǎn)物的原料。相比于其他碳水化合物、蛋白質(zhì)和油脂，相同質(zhì)量微藻碳排放更少。
3-3、研究更科學(xué)的計(jì)算方法評(píng)價(jià)微藻細(xì)胞全生命周期的固碳量，把農(nóng)業(yè)水產(chǎn)（貝類全生命階段都吃藻、大水面不投餌養(yǎng)魚(yú)、濾食的浮游動(dòng)物輪蟲(chóng)、鹵蟲(chóng)都是需要微藻做食物長(zhǎng)大后才能給魚(yú)苗蝦苗吃。）和種植（添加微藻前后的產(chǎn)量差別和土壤生物多樣性改善，增加土壤碳匯）所涉及到的微藻固碳合理分配一部分到微藻產(chǎn)業(yè)中，強(qiáng)化信心和投資微藻養(yǎng)殖面積的力度
3-4、合成生物學(xué)開(kāi)發(fā)更多以光合作用微藻作為底盤生物的技術(shù)，批量制造高價(jià)值的有機(jī)物。
3-5、探索微藻在光合作用過(guò)程后的碳足跡，除了氧氣和碳水化合物之外，其他一些產(chǎn)物是否以氣體或者其他有機(jī)物形式存在，比如香味、溶于水不被檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的小分子有機(jī)物、色素等等。
從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，沒(méi)有一家工廠會(huì)把全部利潤(rùn)和錢都投入到這個(gè)工廠的固定資產(chǎn)和生產(chǎn)設(shè)備中，錢和利潤(rùn)需要投資到更多領(lǐng)域，需要消費(fèi)更多其他產(chǎn)品。
一只老鼠一生偷吃的食物和運(yùn)動(dòng)消耗的能量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被抓住燒掉后那點(diǎn)灰燼的重量。
微藻在光合作用固定的二氧化碳遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于藻粉對(duì)應(yīng)的二氧化碳，多養(yǎng)藻固碳這個(gè)觀點(diǎn)我們深信不疑。
