Le microalghe sono organismi vegetali unicellulari acquatici la cui crescita, opportunamente favorita da sali nutritivi, luce e anidride carbonica, può essere notevolmente più rapida di quella delle piante terrestri.

Ciò rende le microalghe particolarmente idonee per l’assorbimento di CO₂ atmosferica, per la produzione di biocombustibili, per la depurazione di reflui civili e agro-zootecnici e per la produzione di biomolecole.

Microalghe di varie specie vengono già prodotte a livello commerciale in vari Paesi e utilizzate per la produzione di integratori alimentari, mangimi, pigmenti, acidi grassi omega 3, biomasse per acquacoltura e per il trattamento di reflui. La coltivazione avviene in bacini, vasche, fotobioreattori e fermentatori con tecniche e volumi diversi secondo la specie coltivata e le particolari applicazioni.

Le coltivazioni all’aperto sono attualmente utilizzate solo per alcune specie adattate ad ambienti estremi (acque molto salate, acque alcaline) e in alcune localizzazioni geografiche. L’adozione di serre e coltivazioni al chiuso riduce il rischio di contaminazione, ma aumenta i costi di produzione in misura rilevante. Negli impianti al chiuso si intensifica al massimo la produzione ottenendo una maggior densità di microalghe con l’uso di fotobioreattori.

La microalga che è oggetto di maggior interesse è attualmente la “Spirulina”, la cui produzione pare abbia un variegato utilizzo, anche a scopo alimentare.

La principale caratteristica della coltivazione delle microalghe in fotobioreattore è quella di mantenere la coltura algale in un ambiente chiuso. Questo metodo di coltivazione permette di controllare in modo puntuale tutti i fattori che incidono sulla crescita delle microalghe. Un ulteriore vantaggio è quello di poter facilmente misurare i parametri di crescita in tempo reale, durante il periodo di coltivazione della Spirulina, indicatori fondamentali per monitorare lo stato della coltura algale come produttività e efficienza fotosintetica.