Thực trạng ô nhiễm môi trường và sự thiếu hụt nguồn năng lượng trong tương lai chính là mối quan tâm hàng đầu của các quốc gia hiện nay. Biodiesel được xem là một giải pháp khả thi, nhằm thay thế cho nguồn nhiên liệu diesel dầu hỏa sử dụng cho các phương tiện giao thông vận tải và trong công nghiệp. Trong khi các nguồn nguyên liệu sản xuất biodiesel thông thường: dầu thực vật, mỡ động vật và nguồn dầu mỡ phế thải đều tỏ ra không thể đáp ứng nhu cầu biodiesel trên toàn thế giới. Đồng thời, vi tảo thể hiện là một đối tượng rất tiềm năng cho lĩnh vực này nhờ vào khả năng sản xuất sinh khối lớn và nguồn lipid thu nhận từ các loài vi tảo cũng khá phù hợp để điều chế biodiesel.

Quy trình sản xuất nhiên liệu sinh học biodiesel điển hình từ sinh khối vi tảo gồm các bước: nuôi cấy, thu hoạch, ép sấy để thu vi tảo khô; trích ly lấy dầu bằng dung môi; tổng hợp biodiesel từ dầu vi tảo trích ly. Tuy nhiên, bã vi tảo sau quá trình trích ly có thể chiếm tới trên 70% khối lượng vi tảo ban đầu, thường dùng trong chăn nuôi hoặc làm phân bón. Kết quả nghiên cứu bã vi tảo cho ra nhiên liệu qua quá trình nhiệt phân tạo dầu nhiệt phân hoặc dầu sinh học (pyrolysis oil hoặc bio-oil), sau đó tách O và N bằng các phản ứng HDO, HDN hóa. Quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học từ sinh khối vi tảo sẽ tận dụng được tối đa lượng nguyên liệu ban đầu.

Nhóm tác giả khảo sát các điều kiện tối ưu cho quá trình trích ly dầu vi tảo từ sinh khối vi tảo Botryococcus sp; gồm: nhiệt độ 60^OC, thời gian 10 giờ, tỷ lệ thể tích n-hexan/ethanol là 2/1. Với điều kiện này, lượng dầu tách ra được đạt 37,36% so với khối lượng sinh khối vi tảo khô. Kết quả phân tích thành phần của dầu vi tảo cho thấy, ngoài acid béo tự do và trylceride còn chứa một lượng lớn hydrocarbon C17H36, thành phần tốt cho việc pha chế nhiên liệu diesel do có trị số cetane tới 100.

Nhóm tiến hành khảo sát quá trình nhiệt phân bã vi tảo thu bio-oil và xác định các thông số thích hợp: nhiệt độ nhiệt phân 400^OC, thời gian 2 giờ, tỷ lệ khối lượng cát/bã vi tảo là 1/1. Với điều kiện này, hiệu suất thu bio-oil đạt 55,2% so với khối lượng bã vi tảo.

Kết quả xác định tính chất hóa lý, thành phần hóa học của bio-oil thu được sau quá trình nhiệt phân cho thấy: dầu có độ nhớt thấp, nhiệt trị không cao, thành phần chủ yếu gồm các hợp chất chứa O, N khiến nhiệt trị của dầu thấp. Do đó, bio-oil thu được phải qua quá trình nâng cấp nhiên liệu bằng các phản ứng HDO và HDN để tách loại các dị nguyên tố này, tạo các hydrocarbon nằm trong giới hạn sử dụng của nhiên liệu.