大型海藻发酵生产甲烷属生物质能，是一种碳中性的清洁能源。不同种类的藻类发酵产甲烷的潜力是不一样的，其中巨藻含有丰富的甲烷成分，但其自然资源量有限，而人工养殖依然是一个难题，如何持续不断地提供原材料是巨藻生物质能源开发中亟待解决的问题。海藻发酵产甲烷是多种微生物联合作用的结果，从整体上可划分为产甲烷菌群和不产甲烷菌群，它们相互依赖又相互制约，产甲烷菌利用不产甲烷菌的代谢产物H2、CO2等最终合成甲烷。海藻发酵过程的微生物要求具有一定的耐盐性，大体可以利用沼气发酵微生物经过定向培养和筛选而获得。多数人支持将沼气发酵过程分为水解液化、酸化和甲烷化三个阶段的理论，而甲烷形成途径包括菌种间H2的转移和由乙酸产生甲烷。甲烷发酵的影响因素包括原料的预处理、原料的成分和颗粒大小以及接种物、发酵温度、发酵料液pH值、接种率及接种物中对发酵菌活性有影响的物质等，甲烷产率最大化的最主要前提是反应条件要达到最优化。我国在海藻大规模养殖方面具有先天的自然条件及技术和人力优势，为海藻生物质能源开发提供了巨大的潜力，但在技术上还有待突破，特别是在接种物培养、甲烷产率控制等一些特定环节上还需加强研究。为了提高海带、石莼厌氧发酵产甲烷的气体量，需要对其发酵条件进行了研究，探究其适宜的反应条件，使产气量提高。首先使用了单因素优化法逐个对反应条件进行优化，包括菌种、盐度、温度以及初始pH值。结果表明，单因素优化的最适反应条件为盐度为3‰、温度为35℃、初始pH为7.0。实验同时在单因素的基础上通过Box-Behnken方法设计了其盐度、温度、初始pH对于产气量的影响，进一步精确的进行了条件优化，海带优化条件的结果为盐度6.59‰、温度38.92℃、初始pH7.07，石莼优化条件为盐度13‰、温度38.94℃起始pH7.04，并且对优化条件进行发酵实验。实验分别取20克海带和石莼粉末，经发酵60天后，海带和石莼总产气量分别为6310.5ml和1988ml，与单因素优化后的产气量相比，海带产气量提高了3.8%，同时与单因素优化条件前产气量相比，产气量增加显著，海带提高了17.3%，石莼提高了30%，同时海带在最优条件下产气量要明显高于石莼，比石莼高出4332.5ml,我国海带人工养殖技术成熟，而石莼尚未大规模养殖。因此，以海带作为原料大规模生产海藻生物能源是可行的。从产气量的角度分析，响应面的优化效果要好于单因素优化实验。用气相色谱和奥氏气体分析仪分析海带、石莼发酵产生的沼气成分，主要包括甲烷、二氧化碳、一氧化碳，氮气以及少量的氢气,对海带气体成分中甲烷含量进行测量发现，在第七天时甲烷含量达到最大，为48.16%。