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Le microalghe, come tutti i fotosintetici ossigenici,  crescono utilizzando acqua come donatore di elettroni, sali minerali ed anidride carbonica come nutrienti e la radiazione solare come fonte di energia. Le loro richieste sono estremamente semplici, ma la loro coltivazione pone problemi di non facile soluzione e può essere condotta solo in sistemi controllati: i fotobioreattori. In questi sistemi di coltura, oltre ad adeguata illuminazione, si deve provvedere al controllo della temperatura, assicurare un efficiente mass transfer e limitare la contaminazione. Non tutti i ceppi si prestano alla coltura massiva. L’ottenimento di ceppi idonei alla coltura massiva richiede accurata selezione e lunga acclimatazione.