地面农场
藻类物种选择将继续是藻类生产者的一个关键问题，因为正确的物种选择会提高养殖、收获、提取和产品价值。幸运的是，藻类物种收藏提供了丰富的物种信息，并以适中的价格提供了可靠的物种。
改编自:绿藻策略:停止石油进口，设计可持续的食物和燃料，2008.
第七章:藻类养殖Algae生长在开放、封闭或半封闭系统中的圆形、长形或管状容器中，以最大限度地获取全部生物质的阳光。除非发生混合，否则生长只发生在生长培养基的顶层，大约两英寸。新细胞的生长为下面的植物阻挡了阳光。半连续混合对于给所有的藻类充足的光照是必要的。一些生产系统将光源放在水中或附近以增加阳光。
生长的发生基于许多变量，这些变量不仅限制生长，而且可能改变藻类的组成。主要变量包括以下内容。
光。通常阳光可以提供充足的光线，但是人造光也可以——特别是对于室内种植系统。一些种植系统可能是倾斜的，以优化对太阳和反射光的定向。一些生产商正在试验使用镜子或玻璃电缆的弯曲灯，其他生产商正在使用LED灯，以最大限度地减少能源消耗。
混合。由于大多数生长发生在面向光源的表面的顶层，混合是必要的。每个细胞在它们的光生长期和暗生长期都需要进出光线，因为它们吸入CO2和呼出O2。藻类比水重，如果不混合，会从它们的光源下沉。
藻类生长如此之快，以至于它们在静止的水中很快就变得营养有限。它们不能移动和觅食，因为它们通常没有推进力。混合为每个藻类细胞带来营养和CO₂，并提供间歇性光照。混合也有助于将水中的氧气释放到大气中。过多或过少的混合会阻碍生长，粗糙的混合方法可能会因剪切应力而造成细胞损伤。
一些藻类进化出了两个有趣的分化特征:鞭毛和眼点。在特定的生长阶段，一些藻类会长出鞭毛，鞭毛是从身体上伸出的细长突起，像精子的尾巴一样，以鞭状运动推动藻类。眼点识别光，鞭毛推动植物走向光。移动非常缓慢，可能一小时一英寸。
水。藻类几乎在任何一种水中都能很好地生长。它们特别擅长利用光合作用将废水中溶解的养分和金属转化为绿色生物质，在绿色生物质中金属可以被去除和回收。生产系统可以使用废水、灰水、盐水或海水，这取决于所种植的物种。种植系统可以循环水，所以唯一的损失来自蒸发。
CO₂.微藻生物质干重的大约一半是碳，典型地来自CO₂或碳酸盐，并且在白天被持续供给。每100吨藻类生物质可以固定大约183吨CO₂.藻类最喜欢的食物，CO₂，需要以气体或碳酸氢盐的形式加入，因为培养的藻类生长太快，不能从水中吸收足够的CO₂。在CO₂，大多数水对于高产来说太稀了。混合有高达20%co₂的压缩空气通常为藻类光合作用提供碳。工业CO₂或废气是典型的来源，但一些燃煤电厂过量生产硫，这可能会抑制藻类生长。一些生产者如Solazyme使用乙酸或葡萄糖形式的有机碳源。
营养物质。藻类用与陆地植物相同的肥料来滋养它们的生长，但是这些肥料可能来自对陆地植物来说太咸的废水。与玉米等粮食作物相比，藻类生长每磅生物质消耗的氮和其他肥料要少得多，而且养分更容易施用，成本也更低。溶解的化学肥料或废物流营养物被藻类利用的效率比陆地植物高得多，因为微小的单细胞藻类直接消耗营养物，而不需要长距离运输营养物。未使用的肥料也可以用循环水再利用。
pH。水的酸度可能取决于所产生的藻类类型。控制水的pH值是抑制竞争藻类生长的一个好策略。由于高的光合活性，水的pH值可能在中午最高，这消耗了最大的CO₂.
稳定。在高速增长的情况下，保持稳定的增长环境存在困难。生长介质可能保留过多的任何营养或O2，这可能对植物产生压力和/或成分变化。一些生产商捕获释放的氧气，并作为增值产品出售。
农业生产
藻类生物质生长在被称为生物工厂或培养藻类生产系统(cap)的池塘或容器中。水、无机营养物、CO₂和光被提供给藻类培养物以促进生物质生长。藻类更喜欢不太亮的漫射光，因此一些系统使用遮光来限制光线并使其漫射。不同的物种在特定的温度下产量最高，因此一些系统在生物工厂外面使用循环水来保持最佳温度。
尽管CO₂可能只占生产成本的5%,但通过将生物工厂选址在生产CO₂.的发电厂或制造厂附近，可以将这一成本降至最低养分可以由废水、从藻类槽中回收的或收获的肥料提供。去除海藻油后，剩余的生物质含有相当多的营养物质。
生物量增长
封闭系统的优点是高营养水可以在系统中循环。这种做法大大降低了添加营养素的成本。它还可以最大限度地减少水分蒸发损失。使用高盐水(例如农业废物流或盐水)的藻类养殖系统产生含有大量盐的生物质，这些盐需要在副产品提取过程中去除。一些商业模式表明，利用藻类从工业废水中获取重金属，然后提取出来并在化学品市场上出售。
可以每天通过过滤、离心或絮凝进行收获。悬浮在培养液中的细胞从水中分离出来，剩余的营养物质循环用于生物质生产。从回收的生物质中提取海藻油并转化为生物柴油。一些非石油生物质可用作动物饲料、肥料和其他副产品。
部分废弃生物质经过厌氧消化产生沼气，产生电能，为生物质混合和水运输提供动力。厌氧消化产生的废水可用于生产更多的藻类或作为营养丰富的灌溉用水。沼气产生的大部分能量都消耗在生物质生产中，任何多余的能量都可以卖给电网。一些系统使用带有光伏电池的太阳能电池板将太阳能直接转化为电能，电能通常被直接使用或储存在电池中。
农业生产系统
在连续培养中，以恒定的速率加入新鲜培养基，并取出相同量的微藻肉汤。进料在夜间停止，但混合继续防止生物质沉淀。多达20%的生物量，在白天产生，可能在晚上被消耗，以维持细胞直到日出。夜间生物量损失取决于生长光照水平、生长温度和夜间温度。一些生产系统正在试验用夜灯来提高生产率。
微藻含有高但可变的百分比的关键常量营养素:通常20-50%的蛋白质，5-30%的碳水化合物和10-30%的脂质，以及约10%的灰分或废物。每种营养物的比例可以通过物种选择、改变生长条件或通过在不同生长阶段收获藻类来改变。大多数物种富含氨基酸，并提供各种色素。多糖的糖组成是高度可变的，但是大多数种类具有高比例的葡萄糖，20-87%。微藻含有大量的微量营养素和抗氧化剂，如维生素、抗坏血酸、核黄素、类胡萝卜素和各种新型脂质。
在油组分被用于生物燃料后，剩余的高蛋白生物质可以被脱水并以方便的形式储存，例如蛋糕，其不需要冷藏并具有大约两年的保质期。藻饼可以被分离成各种食物、食物成分、饲料、肥料、精细药物或其他成分。
藻类成分、产品和用途
用于食物、燃料、药物或其他副产品的藻类生产可以是碳中性的，因为生产和加工藻类所需的能量可以来自于石油提取后剩余的生物质残渣的厌氧消化所产生的甲烷。混合和收获所需的适度能量也可能来自其他非碳源，如风能、地热或太阳能。
收获的生物质极具延展性，因为它可以以与玉米、小麦、大米或大豆产品相同的形式储存。这些包括富含蛋白质的牛奶、任何大小、形状或质地的软糊状物、玉米粉圆饼、饼干或面粉。生物质可制成添加纤维的组织化植物蛋白，或挤压制成肉类添加剂，以改善水分保持并增加蛋白质，同时降低脂肪。
我们未来的食物很可能富含藻类和来自藻类的高级化合物。
改编自:绿藻策略:停止石油进口，设计可持续的食物和燃料，2008.
第八章:藻类让我们成为人类了吗？Algae在35亿年前拯救了我们的星球2和甲烷大气中获得足够的氧气来维持生命。仅在200万年前，藻类可能通过提供引发人类大脑扩大的微量营养素，完成了另一项令人难以置信的壮举。大脑比黑猩猩大三倍，区分了我们的同性恋者前人类和灵长类动物的祖先。
大约在200万年前，一种神秘的营养来源引发了大脑的扩大，即脑瘤。科学家们一致认为，早期的类人必须找到一种更有活力的饮食，比他们以前的灵长类动物的坚果、树叶、树皮、嫩枝、树根和昆虫更丰富。新的饮食需要富含重要的营养物质，尤其是蛋白质和ω-3脂肪酸，以支持大脑的扩张。教科书表明早期同性恋者通过扩大他们的饮食，包括稀树草原野味肉，采取了一步到位的方式来发展和支持更大的大脑，这将提供必要的能量和营养。
然而，获取肉类需要小脑容量(略大于黑猩猩的大脑)和骨瘦如柴的早期类人与野生动物竞争获取肉类。早期的；在早期；提早同性恋者为了直立行走牺牲了肌肉质量、大小和速度，大脑体积略有增加。野味肉的场景忽略了与更大、更快、更强的野生动物竞争所带来的巨大能量和生存风险，这些野生动物拥有专门的清道夫和狩猎技能。200万年前的非洲食肉动物是现在的两倍大。
在狩猎武器或烹饪用火发明之前，人类的大脑已经扩大了一百万年。早吃过了同性恋者没有武器的狩猎肉，他们很可能成为食物链。即使他们找到了肉，他们也没有牙齿来撕掉或咀嚼生肉。他们的胃不能消化生肉，生肉可能会让他们腹泻。富含omega-3的营养、安全、方便和易消化的食物来源必须先于野味食用，以允许大脑增大的初始阶段。
