Mỗi cá thể tảo là một nhà máy sinh học nhỏ xíu sử dụng quá trình quang hợp để chuyển hóa CO2 và ánh nắng thành năng lượng. Hoạt động chuyển đổi của chúng hiệu quả đến nỗi trọng lượng của chúng có thể tăng gấp nhiều lần trong một ngày. Ngoài ra, trong quá trình quang hợp, tảo còn sản xuất ra dầu. Trên cùng một đơn vị diện tích, lượng dầu mà tảo tạo ra nhiều gấp 30 lần đậu nành. Các động cơ diesel có thể đốt cháy trực tiếp dầu tảo. Các nhà khoa học cũng có tinh chế thứ dầu này thành diesel sinh học.
Các nhà khoa học thuộc Đại học Virginia (Mỹ) đang xây dựng kế hoạch tăng khả năng sản xuất dầu của tảo bằng cách cho chúng “ăn” thêm CO2 (chất khí gây hiệu ứng nhà kính chủ yếu) và thả chúng vào các môi trường giàu chất hữu cơ (như nước thải). Điều này vừa tạo ra nhiên liệu sinh học, vừa làm sạch môi trường.
Lisa Colosi, một giáo sư về cơ khí dân dụng và môi trường tại Đại học Virginia, cho biết, lượng dầu mà tảo sản xuất ra chỉ chiếm khoảng 1% trọng lượng của chúng. Bà khẳng định sản lượng sẽ tăng lên tới 40% nếu tảo được bổ sung thêm CO2 và chất hữu cơ.
Mark White, giáo sư tài chính tại Đại học Virginia, cho rằng nếu việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo trở nên phổ biến, chi phí xử lý và chôn lấp CO2 sẽ giảm. Thậm chí chất thải rắn có thể trở thành một mặt hàng để mua bán. Ngoài ra, do tảo có khả năng tách nitơ ra khỏi không khí và nước, người ta có thể tạo ra nitơ nguyên chất với chi phí cực rẻ.