Le concept d’une algoraffinerie primaire traitant les principaux composants de microalgues (lipides, protéines, glucides et pigments) a été étudié. Une séquence d'opérations unitaires a été mis en œuvre afin d'obtenir des fractions enrichies de ces biomolécules tout en conservant leur integrité dans le procédé en aval. L'étude a été principalement centrée sur Chlorella vulgaris, une espèce connue pour sa paroi cellulaire rigide. La majorité de la fraction lipophile (lipides et pigments) a été récupérée en utilisant du dioxyde de carbone supercritique avec de l'éthanol en tant que co-solvant, sans opération unitaire de cassage cellulaire préalable. La fraction hydrophile (protéines et polysaccharides) a été récupérée dans la phase aqueuse après broyage à billes comme méthode de cassage cellulaire. Par la suite, la phase aqueuse a été séparée en trois fractions par un procédé d'ultrafiltration en deux étapes. Ainsi, les amidons, les pigments, les protéines et les sucres ont été séparés les uns des autres avec succès. Une analyse du cycle de vie sera nécessaire pour estimer le coût et la durabilité du procédé de fractionnement.