การปล่อยธาตุอาหาร เช่น ไนโตรเจน หรือฟอสฟอรัส ลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติในปริมาณมาก จะส่งผลต่อการเจริญเติบโตของสาหร่ายและพืชน้ำอย่างรวดเร็ว เรียกว่าสภาวะยูโทรฟิเคชั่น (Eutrophication) ซึ่งส่งผลให้คุณภาพน้ำเกิดการเสื่อมโทรม เมื่อสาหร่ายหรือพืชน้ำเหล่านั้นตายลง รวมทั้งส่งผลต่อระบบนิเวศน์ของแหล่งน้ำ เช่น ปรากฏการณ์น้ำเปลี่ยนสี น้ำที่มีความขุ่นสูงส่งผลให้แสงแดดส่องผ่านลงสู่น้ำได้น้อยลง ทำให้ไม่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต การป้องกันหรือควบคุมการปล่อยธาตุอาหารสงสู่แหล่งน้ำจึงช่วยป้องกันปัญหาดังกล่าวได้ ทั้งโดยอาศัยกระบวนการบำบัดน้ำเสียที่สามารถกำจัดธาตุอาหารออกจากน้ำเสีย หรือนำธาตุอาหารในน้ำเสียไปใช้ประโยชน์ เช่น น้ำไปเลี้ยงสาหร่ายในระบบควบคุม เพื่อนำกลับเซลล์สาหร่ายมาใช้เป็นวัสดุดิบของกระบวนการผลิตหรือใช้เป็นเชื้อเพลิง เป็นต้น งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการนำน้ำเสียชุมชนที่ผ่านการบำบัดกลับมาใช้ในการเพาะเลี้ยงสาหร่ายโดยใช้ถังปฏิกรณ์เมมเบรนแบบใช้แสง โดยอาศัยธาตุอาหารและก๊าซที่ปล่อยออกจากระบบบำบัดน้ำเสียชุมชนสำหรับการสังเคราะห์แสงและการเจริญเติบโตของสาหร่ายดังกล่าว

              สาหร่ายที่เลือกใช้ในการศึกษานี้มีทั้งหมด 3 สายพันธุ์ คือ Spirulina platensis, Chlorella vulgaris และ Botryococcus braunii ซึ่งสาหร่ายสายพันธุ์ดังกล่าวนี้สามารถหาได้ง่ายในธรรมชาติ และมีคุณสมบัติช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำให้ดีขึ้น รวมทั้งสาหร่ายบางสายพันธุ์ที่มีลักษณะพิเศษที่น่าสนใจ เช่น Botryococcus braunii เป็นสายพันธุ์ที่ให้น้ำมันที่นำไปใช้ผลิตเป็นพลังงานทดแทน เช่น ไบโอดีเซล ได้อีกด้วย ถังปฏิกรณ์เมมเบรนแบบใช้แสงที่ใช้เพาะเลี้ยงสาหร่ายมีปริมาตร 9 ลิตร โดยใช้หลอด Light Emitting Diode (LED) เป็นแหล่งแสง  เนื่องจากเป็นหลอดประหยัดพลังงาน และกำหนดความยาวคลื่นที่ต้องการได้ คือ 627 นาโนเมตร (แสงสีแดง) และ 455 นาโนเมตร (แสงสีน้ำเงิน) ระยะเวลากักน้ำในถังปฏิกรณ์กำหนดให้เท่ากับ 1-2 วัน

             จากผลการทดลองพบว่า สาหร่ายสามารถเจริญเติบโตได้ดีในน้ำที่ผ่านการบำบัด รวมทั้งช่วยในการบำบัดคุณภาพของน้ำให้ดีขึ้น เซลล์สาหร่ายที่เพาะเลี้ยงได้สามารถนำไปเป็นอาหารสัตว์ เป็นปุ๋ยหมัก นำไปปรับปรุงคุณภาพดินในพื้นที่การเกษตร ใช้ในอุตสาหกรรมยา นำมาสกัดหรือแปรรูปเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง หรือใช้เป็นพลังงานทดแทนได้