Một trong những nguyên nhân làm ô nhiễm môi trường nước là kim loại nặng (KLN) từ nước thải công nghiệp không qua xử lí. Ảnh hưởng độc hại của KLN rất lớn, ngay cả khi nồng độ thấp do độc tính cao và khả năng tích lũy lâu dài trong cơ thể sống.
Nhiều nguồn nước thải từ công nghiệp sản xuất giấy, acqui, sơn, xăng dầu, chế tạo máy, mỏ, mạ, thuộc gia, phim ảnh... chứa các kim loại nặng độc hại như Hg, Pd, Cd, Cr, Ni, Zn, Cu, As…
Thông thường để loại bỏ kim loại nặng khỏi môi trường nước, người ta thường dùng các phương pháp kết tủa hóa học, ôxy hóa khử, xử lí điện hóa, kĩ thuật màng, trao đổi ion, bốc hơi… Các phương pháp này đòi hỏi chi phí đầu tư và vận hành cao và tỏ ra kém hiệu quả khi xử lý nguồn thải có lưu lượng lớn nhưng nồng độ kim loại nạng lại không cao lắm.
Trong trường hợp sử dụng các vật liệu sinh học để làm chất hấp phụ kim loại nặng thì các ion kim loại nặng sẽ liên kết với các polyme sinh học như protein, polysacarit, axit nucleic thông qua các nhóm gắn kết dạng cacboxyl, photphat, sunphat,amin… Hiện tượng hấp phụ sinh học chính là cơ sở để phát triển một loại công nghệ mới nhằm loại bỏ hoặc thu hồi kim loại nặng từ môi trường lỏng. Tảo chính
là một trong các vật liệu sinh học kiểu này. Nghiên cứu cho thấy các chất hấp phụ sinh học khi được sử dụng để tách kim loại nặng có những ưu điểm chính sau đây:
- Có thể loại bỏ kim loại nặng với nồng độ thấp một cách chọn lọc, - Hoạt động hiệu quả trong khoảng pH và nhiệt độ rộng,
- Do có ái lực thấp với Ca2+ và Mg2+ nên hệ thống vận hành tương đối ổn định, - Đầu tư ban đầu và giá vận hành hệ thống thấp,
- Vật liệu để chế tạo chất hấp phụ sinh học đa dạng, dễ kiếm và tương đối rẻ. Theo Wilde & Benemann (1993) một số chủng vi tảo đã qua chọn lọc có tiềm năng rất lớn trong việc giảm ô nhiễm KLN trong nước thải công nghiệp. Việc phát triển kĩ thuật cố định tế bào (Cellimmobilization) là bước đột phá quan trọng trong công nghệ này.
Cũng cần nói thêm là cho đến nay trên thị trường thế giới đã xuất hiện hai chế phẩm AlgaSorb và AMT - Bioclaim dùng để loại bỏ kim loại nặng từ nước thải. AlgaSorb rất hiệu quả trong việc loại bỏ kim loại nặng với nồng độ thấp và ít bị ảnh hưởng bởi Ca2+ và Mg2+, trong khi AMT - Bioclaim có khả năng loại tới 99% các kim loại Pb, Cu, Zn, Cd từ dung dịch.
2.5. Tảo và nguồn năng lượng sạch:
Nguồn năng lượng mà chúng ta đang dùng chủ yếu từ các nhiên liệu mỏ không tái sinh được như dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên. Điều chắc chắn là dự trữ của các tài nguyên này là có hạn nên việc tìm kiếm các nguồn năng lượng khác cần phải được xúc tiến. Cũng cần nói thêm là việc đốt cháy nhiên liệu truyền thống làm tăng đáng kể lượng CO2 trong sinh quyển và gây hậu quả xấu đến môi trường.
Một giải pháp hấp dẫn để thay thế nguồn dầu hỏa và than đá là sử dụng sinh khối tạo ra thông qua quá trình quang hợp. Sinh khối này có khả năng tái tạo được và việc sử dụng chúng làm nguồn nhiên liệu không gây ra hiệu ứng tăng CO2 của khí quyển.
Tất cả các loài tảo có thể nhóm vào 2 nhóm theo kích thước của chúng: vi tảo và tảo kích thước lớn. Nhiều tảo biển có kích thước lớn như Laminaria, Porphyra, Ascophyllum, Chondrus, Gelidium,Glaciraria, Sargassum đã được sử dụng làm thức ăn hoặc chiết xuất các chất hóa học. Để sản xuất methan thay thế dầu lửa, người ta đã
tiến hành đề án sản xuất Macrocystis pyrifera - một loài tảo nâu có kích thước lớn. Một số vi tảo lại được coi là nguồn sản xuất các nhiên liệu có năng lượng cao như glyxerol, Lipit, izoprenoid, H2.