A produção de biodiesel algal exige sistemas de cultivo e colheita em grande escala, incorporando alguns desafios como a redução do custo por unidade de área, e a redução do custo do processamento a jusante, etc. Na identificação de espécies adequadas de biocombustível, o perfil dos ácidos gordos é também uma consideração importante. A curto prazo, a melhoria dos perfis lipídicos de algumas das principais estirpes que têm altos níveis de eficiência lipídica através de técnicas de engenharia genética, e utilizando tecnologias fotovoltaicas ou de fotossíntese artificial para converter a energia solar em combustíveis líquidos para armazenar uma enorme quantidade de energia, e processos de reciclagem de CO2 solar para outros produtos de valor acrescentado, serão os principais desafios para os investigadores.