在废水处理中，曝气是一种耗能大但必须去除污染物的过程。泵将空气吹入废水中，以为处理池中的微生物提供氧气。作为回报，这些细菌将有机物质氧化为二氧化碳从而将其从废水中去除。此过程是工业标准，并且已经证明了一个多世纪。如今华盛顿州立大学和爱达荷大学的研究人员创造出自己的方法改变了原有的过程。
微生物燃料电池利用微生物将化学能转化为电能，而在废水处理中，微生物燃料电池可以代替曝气，同时从废水有机物中捕获电子。这些电子本身又是微生物代谢的废物。所有生物都在努力释放多余的电子。此过程称为呼吸或发酵。微生物产生的电能可用于废水处理厂本身的有用应用。该技术一石二鸟，一方面节省了废水的处理能源，另一方面发电。
在他们的项目中，研究人员使用了他们开发的独特的微生物燃料电池系统来代替曝气。他们新颖的废水处理系统借助产生电力的微生物来净化废水。这些微生物称为亲电子试剂。
这项工作将有一天减少对水处理高耗能过程的依赖。这些过程中所需的大部分能量都被活性污泥提供。水处理过程中产生的能源消耗约占全球人为产生二氧化碳的4-5%。研究人员在生物电化学杂志上发表了他们的工作。除了减少温室气体排放外，降低废水处理的能耗还可以节省数十亿美元的年度运营和维护成本。
迄今为止，微生物燃料电池已经在理想条件下通过实验用于废水处理系统中，但是在实际和不断变化的条件下，它们经常会失效。微生物燃料电池缺乏控制阳极和阴极电势并因此控制电池电势的调节器。这很容易导致系统故障。然后必须更换整个电池。
为了解决这个问题，研究人员在系统中增加了一个参考电极，使他们能够控制燃料电池。系统变得更加灵活。它既可以单独作为微生物燃料电池工作，也不消耗任何能量，也可以进行转化，以便在更密集地净化废水的同时，将较少的能量用于曝气。FrontisEnergy在其电解反应器中使用了类似的控制系统。
该系统在实验室以及爱达荷州废水处理厂的试点工作了一年，没有出现重大问题。它以与传统曝气池相当的速率去除了污染物。另外，微生物燃料电池可以完全独立于电网功率使用。研究人员希望有一天它可以用于小型废水处理厂，例如清洁牲畜场或偏远地区。
尽管取得了进展，但仍有挑战需要克服。它们是很难构建的复杂系统。在FrontisEnergy，我们专门研究此类系统，可以帮助进行试点和商业化。燃料电池氢能观察
