Fosilo resursu izsīkšana, industrializācija un pieaugošais pasaules iedzīvotāju skaits ir izraisījis enerģijas krīzi, kas liek pievērsties alternatīvu enerģijas avotu meklēšanai. Turklāt pieaugošā oglekļa dioksīda koncentrācija atmosfērā ir novedusi pie klimata pārmaiņām ar smagām sekām tādām kā izmainīti laikapstākļi un izjaukts dabas līdzsvars. Šajā kontekstā mikroaļģes ir piesaistījušas pasaules uzmanību, izvirzot tās par potenciālu risinājumu gan ilgtspējīgas enerģijas, gan CO2 sekvestrācijas jomā. Mikroaļģu biomasa ar savām izcilajām īpašībām, piemēram, strauju augšanu, augstu oglekļa dioksīda absorbcijas spēju, noturību pret skarbiem apstākļiem un iespēju nepārtraukti ražot biomasu visa gada garumā, ir pārāka par citām tradicionālajām bioenerģijas izejvielām. Neraugoties uz mikroaļģu biomasas milzīgo potenciālu, tās pašreizējā izmantošana ir ierobežota līdz dažiem produktiem un pielietojuma veidiem zemās biomasas produktivitātes un augsto ražošanas izmaksu dēļ. Lai piedāvātu iespējamu risinājumu, šajā promocijas darbā galvenā uzmanība pievērsta mikroaļģu biomasas kā ilgtspējīga resursa izmantošanai biogāzes ražošanai ar potenciālu pielietojumu pārtikas, barības, uztura, kosmētikas un medicīnas nozarē, integrējot biorafinēšanas koncepciju. Promocijas darba mērķis ir izstrādāt jaunu uzlabotu mikroaļģu biomasas ražošanas sistēmu biogāzes stacijām, integrējot biogāzes atkritumu plūsmas digestāta un dūmgāžu veidā kā lētu barības vielu avotus. Saražotā mikroaļģu biomasa tiek nodota biogāzes ražošanai kā anaerobās fermentācijas izejviela, noslēdzot barības vielu aprites ciklu. Šīs inovatīvās pieejas mērķis ir integrēt aprites ekonomikas modeli, izmantojot biogāzes iekārtu atkritumu plūsmas, tādējādi pārveidojot blakusproduktus un emisijas par vērtīgiem resursiem enerģijas ražošanai. Doktorantūras studiju laikā tika izstrādāta un patentēta inovatīva tehnoloģija mikroaļģu audzēšanai, kas ir piemērota aukstākam klimatam. Šī tehnoloģija pārvar pašreizējo audzēšanas sistēmu ierobežojumus, uzlabojot gaismas piekļuvi mikroaļģēm, samazinot nepieciešamo zemes platību, izmantojot saliekamu modulāru sistēmu un integrējot mākslīgo LED apgaismojumu. Turklāt, tika atlasītas un pārbaudītas potenciālās mikroaļģu sugas zemas temperatūras klimatam. Promocijas darbs sastāv no trim galvenajām nodaļām: Literatūras apskats, Pētījuma metodoloģija un Rezultāti un diskusija. Literatūras apskata nodaļā ir aplūkoti mikroaļģu augšanu un biomasas ražošanu ietekmējošie faktori, kā arī apskatītas mikroaļģu audzēšanas tehnoloģijas, iespējamie mikroaļģu biomasas biorafinēšanas ceļi, digestāta apsaimniekošana un biomasas ievākšanas metodes. Turklāt tiek apspriesta mikroaļģu loma pasaules bioekonomikā. Pētniecības metodoloģijas nodaļā ir aprakstītas izmantotās metodes. Iegūtie rezultāti ir aprakstīti un apspriesti nodaļā "Rezultāti un diskusija". Promocijas darba pamatā ir septiņas zinātniskās publikācijas un ziņojumi piecās starptautiskās zinātniskās konferencēs.