Depuis plus de 3 milliards d’années, la machinerie chlorophyllienne des microalgues utilise l’énergie solaire pour convertir le dioxyde de carbone, les nitrates, sulfates et autres nutriments en dioxygène et biomasse (protéines, polysaccharides, lipides, pigments, antioxydants, vitamines, etc.). Pour de nombreux domaines d’application les microalgues et les cyanobactéries sont une ressource végétale d’avenir. Aujourd’hui, l’exploitation industrielle reste cependant modérée et peu diversifiée. La plupart des activités commerciales concerne les compléments alimentaires (biomasse entière) ou l’extraction d’un métabolite spécifique à très haute valeur, pour les marchés de la cosmétique ou de la nutraceutique.

L’un des freins au développement de la filière industrielle des microalgues concerne les applications impliquant un passage à grande échelle, comme la production de vecteurs énergétiques, chimiques ou alimentaires et soulève de nombreux problèmes aussi bien technologiques que scientifiques. Les verrous technoscientifiques sont pluridisciplinaires et concernent notamment la sélection et l’optimisation des souches en vue d’améliorer la productivité et la qualité des molécules produites, et l’optimisation en termes de coût, de bilan énergétique et de bilan environnemental des procédés de culture, de récolte et d’extraction.