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)生氧氣并合成儲存能量的碳水化合物，通過進(jìn)一步生化反應(yīng)，合成蛋白質(zhì)、油脂等多種營養(yǎng)物質(zhì) 。
與其他植物相比（玉米、大豆等），微藻的生長速率更快，單位土地面積所產(chǎn)出的生物量更多。同時，微藻在生長過程中吸收大量的氮、磷等無機(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，通過光合作用利用二氧化碳和水在葉綠體里面把光能量儲存在大分子有機(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，增加
所有微藻工廠只要原材料和能源充足，那么生產(chǎn)就會源源不斷進(jìn)行。氧氣和有機(jī)物源源不斷被制造出來。這個過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消耗少部分的產(chǎn)品和利潤進(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，這個過程也是負(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。
這里面存在一個誤區(qū)，因為傳統(tǒng)認(rèn)為微藻就是做成藻粉一個方法，而一噸藻液對應(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，這過程會排放大量二氧化碳，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。
做藻粉的過程去計算碳足跡的時候，相當(dāng)于不去計算微藻細(xì)胞整個生命周期固定二氧化碳制造產(chǎn)品和利潤的價值，而是只計算這個工廠的葉綠素和各種細(xì)胞器這些生產(chǎn)設(shè)備有多少價值了。任何一家工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品都將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固定資產(chǎn)的價值，否則就沒人投資建工廠了，微藻這個物種早被生態(tài)系統(tǒng)淘汰了，只要生產(chǎn)不產(chǎn)生利潤，工廠立馬關(guān)門。
即使這么計算微藻藻粉，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
2-1光合作用效率高。相對于其他高等植物細(xì)胞的葉綠體，微藻比表面積更大，個體更小，葉綠素利用光照的效率越高。
2-2自帶碳濃縮機(jī)制。計算微藻固定多少二氧化碳應(yīng)該站在全生命周期去計算，同時相對于其他方法，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)不去添加營養(yǎng)鹽，自然界各個區(qū)域都遍布各種微藻，生生不息，自然演替，比很多高純無菌培養(yǎng)的物種更具優(yōu)勢。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，微藻可以通過食物鏈被水生生物或者陸生生物再利用。水產(chǎn)養(yǎng)殖對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、對于無法當(dāng)?shù)乩孟奈⒃?，開發(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)的計算方法評價微藻細(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、濾食的浮游動物輪蟲、鹵蟲都是需要微藻做食物長大后才能給魚苗蝦苗吃。）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)，批量制造高價值的有機(jī)物。
3-5、探索微藻在光合作用過程后的碳足跡，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，沒有一家工廠會把全部利潤和錢都投入到這個工廠的固定資產(chǎn)和生產(chǎn)設(shè)備中，錢和利潤需要投資到更多領(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)大于藻粉對應(yīng)的二氧化碳，多養(yǎng)藻固碳這個觀點(diǎn)我們深信不疑。
