微藻生物质被吹捧为一种极具前景的可再生第三代生物燃料来源，可以实现从传统化石燃料到更可持续和环保的能源替代品的有利可图的转变。 大规模微藻生产和利用的一个重要限制步骤是培养生物质的收获和脱水，占总生产成本的 20-30%。 与传统的物理收获方法相比，使用聚丙烯酰胺基絮凝剂的混凝-絮凝技术因其收获效率高、成本效益高、方便性和可扩展性等优点而备受关注。
近年来，收获微藻生物质因其在广泛的工业应用中的多功能性而受到关注。 已经注意到微藻有效地利用来自阳光的能量来生产许多有价值的产品，甚至比植物作物还要多。 这些产品包括色素（例如，叶绿素、类胡萝卜素）、脂质、碳水化合物、蛋白质、核酸、维生素、抗氧化剂和营养品，所有这些都来自同一收获的微藻生物质。 这些高价值的生物质化合物可用于生物燃料生产以及制药应用。 这些源自生物质的主要成分通过化学、酶和微生物结构转化为各种产品。
微藻生物质越来越多地被用于各种形式的生物燃料，例如生物柴油、生物氢、生物油、沼气和生物乙醇，它们被吹捧为传统化石燃料的潜在替代品。 尽管进行了广泛的研究工作，但大多数微藻收获技术用于生物燃料生产的商业应用尚未实现经济可行性。 大规模抑制微藻生物质生产和利用生物燃料的主要限制是所涉及的能源密集型过程和相应的高运营成本。 其中，微藻培养物的收集和脱水技术是扩大微藻生物质生物燃料生产规模的重要技术障碍。 这主要是由于在其培养物中悬浮遇到的微藻细胞的尺寸和密度小，以及培养物中存在的微藻细胞浓度较低。
从微藻生物质生产生物燃料的主要过程是微藻培养、生物质收获、脱水、微藻细胞破坏、脂质提取以及将微藻脂质转化为生物柴油。 仅与收获步骤相关的成本就可能占总生产成本的 20-30%，具体取决于所用方法的类型。 因此，收获微藻生物质被认为是生物燃料生产的成本决定步骤。 收获技术的双重目的是在稀释培养物中浓缩微藻生物质用于生物燃料生产，并回收大量水以供再利用。
微藻生物质的浓缩通常分为两个阶段。 主要阶段涉及将稀释培养物浓缩至 2-7% TSS。 随后是第二阶段，在该阶段中，微藻浆液被脱水，产生高达 15-25% 的 TSS。 细胞浓度可以通过光密度、叶绿素含量、干重和无灰干重测量来确定。 传统上，微藻生物质是通过各种物理、化学和生物过程收获的。 这些技术可以单独使用，也可以与其他技术结合使用，以优化收获过程。 微藻衍生生物燃料的商业化需要以高效、可持续和成本效益高的方式应用这些收获技术中的一种或多种。 物理收集技术通常包括重力沉降、过滤、离心、浮选、电凝聚和磁絮凝过程。 这些技术表明，收获微藻生物质会产生高回收率，并且主要提供适合提取高价值产品的未污染生物质。 另一方面，这些技术受到相关运营成本高、能源需求高和收获时间延长的影响。
化学收获技术基本上涉及凝结流动过程，其中将化学添加剂引入微藻悬浮液中以诱导聚集。 在能源需求、运营成本、潜在的环保方法和高效率方面，这些工艺已成为从培养物中浓缩微藻生物质的最合适的收获技术。 多种絮凝剂的可用性以及与该方法相关的简单标准操作使化学收获技术高度可靠且可扩展，适用于大规模应用。 此外，生物收获技术结合了高至中等 pH 值、微生物辅助絮凝或由微藻细胞分泌的细胞外聚合物激发的生物群。 它们的特点是能量需求低，没有任何有毒化学添加剂，也不会干扰收获的生物质的脂质提取过程。 这些方法的相关缺点包括对微生物的生物质污染、营养需求和特定的生长条件。
聚电解质絮凝剂可用于将微藻培养物稀释至 800，以促进微藻生物质的脱水操作。 在絮凝过程之后，生物质可以通过低功率离心机或过滤进一步浓缩 10 倍。 聚丙烯酰胺是收获微藻最常用的合成有机聚电解质。 各种电荷类型的聚丙烯酰胺已广泛用于处理饮用水和净化来自市政和工业过程的废水。 高分子量聚丙烯酰胺通常稳定、无毒、易于获得、易于使用且具有成本效益，并且当以低絮凝剂剂量应用于微藻悬浮液时，可提供出色的收获效率。
