當今世界的能源消耗主要以化石資源為主，人類所面臨日益嚴重的能源危機，按目前的消耗量，地球上的石油天然氣儲備最多可以維持不到半個世紀，煤炭可以維持一兩百年。能源結構的轉變推動了世界經濟發展和社會進步，但也極大地改變了地球生態系統，大規模使用化石燃料以來，全球二氧化碳排放量激增，由此引發的溫室效應等一系列問題已引起了全世界各國的關注。能源危機對我國經濟可持續發展也提出相應要求，一方面應該對煤、石油等傳統能源的開采和利用建立高效的能源協調機構和能源管理機構，提高能源的利用效率;另一方面應大力扶持和發展新能源，實現國家的能源和未來的生態安全。

對可再生能源的投入并不是經濟上的負擔，而是生存的必要和機遇，世界上很多國家在開發可再生能源，提高能源利用效率方面進行了積極且有意義的探索。20世紀90年代以來，歐美和巴西等能源消耗大國開始發展新型可再生能源—生物質能。第一代生物質能源是建立在對農產品的大量消耗和農業資源的大量占用的基礎上，主要采用玉米和甘蔗為進料產出生物乙醇或以大豆、菜籽油為進料產出生物柴油，由此引發的糧食價格上升和糧食危機使生物質能源的發展受到質疑;第二代生物質能源是以富含木質纖維素的秸稈、木材等農林固體廢棄物為主要原料生產生物燃料，但是第二代生物燃料的缺點是技術成本高，商業化項目較少;第三代生物質能源是以微藻為原料生產各種生物燃料，由于微藻可以在海洋或污水中生長，可以固定大氣中的溫室氣體二氧化碳，對環境尤其是水環境生態有增益效果，符合能源需求和環境保護的要求，是未來生物燃料發展的一個重要方向。

采用微藻為原料生產生物柴油的優勢主要體現在:1)與第一代生物質能源相比，不與農業爭地;2)相比于第一、二代生物質能源，生長迅速、產量高，并且含有豐富的油脂;3)可以利用溫室氣體二氧化碳為碳源，減少溫室氣體的排放，有利于維護生態平衡;4)利用污水培養微藻可以降低微藻生物質培養的成本，并且可以回收利用污水中氮、磷等營養鹽類和有機物，避免產生河流湖泊的富營養化現象并引發環境問題。