Desde la revolución industrial, los procesos industriales han requerido un mayor consumo energético debido al aumento de la capacidad de producción de las empresas. Durante mucho tiempo, se dejaron de lado los efectos negativos de la explotación energética sobre el medio ambiente y no fue sino hasta principios del siglo XXI que la humanidad se preocupó por desarrollar procesos más limpios y crear acuerdos y compromisos de sostenibilidad en pro del ambiente. La disminución de las reservas de petróleo, así como la dinámica del precio de los combustibles fósiles, la creciente demanda energética y las preocupaciones medioambientales, han motivado el desarrollo de nuevos métodos y tecnologías para obtener combustibles a partir de fuentes renovables. Los biocombustibles, como se denomina a este tipo de combustibles, pueden ser producidos a partir de cultivos agrícolas (biocombustibles de 1ra generación), de material lignocelulósico (de 2da generación), o más recientemente, de microalgas (de 3ra generación) Las microalgas se constituyen como fuentes de biocombustibles prometedoras, debido a que, entre otras características, son 50 veces más eficientes en convertir la luz solar en biomasa y capturan entre 10 y 50 veces más CO2 que las plantas terrestres, además de no competir por suelo fértil, necesario para suplir las necesidades alimenticias de la sociedad. Además, son organismos que permiten la obtención de diversos combustibles, por medio de la valorización de biomoléculas mayoritarias de la biomasa, así como la integración de procesos aguas arriba o aguas abajo, como el tratamiento de aguas residuales. El objetivo del proyecto es integrar conceptos que encaminen los procesos de producción de biocombustibles basados en microalgas dentro del concepto de biorrefinería. En primer lugar, se propone estudiar las razones que sustentan el uso de microalgas como fuente de biomasa para producción de biocombustibles, entre ellas la diversidad de especies y la posibilidad de optimizar la producción de biomoléculas de interés por medio de la adecuación de múltiples sistemas de cultivo. Se propone evaluar el efecto de la especie de microalga y la metodología de cultivo sobre la composición bioquímica de la biomasa obtenida. Igualmente, se estudiarán los métodos de identificación de diversas especies de microalga, al igual que los métodos de preservación de especies. Posteriormente, se analizará los procesos de producción de bioetanol, biodiesel y biocrudo; desde la definición de condiciones de extracción de biomoléculas, el planteamiento de condiciones de reacción y el cálculo del rendimiento de obtención de cada biocombustible. Finalmente, se realizará una aproximación al tratamiento de aguas residuales empleando microalgas; así como a la metodología de análisis de ciclo de vida de procesos basados en microalgas, que permitirán establecer puntos de mejora de los procesos, que conlleven al establecimiento de una biorrefinería algal sostenible y sustentable.