一种新型微生物燃料电池在废水处理过程中产生能量，并大大减少产生的污泥量。总部位于以色列的 Emefcy 公司，其名称来源于微生物燃料电池 (MFC) 的首字母缩写，其原理与大多数废水处理相同——对水进行曝气，使液体中的细菌在称为生物反应器的封闭容器中分解有机物质。
这家成立四年的公司的营销和业务开发副总裁伊莱·科恩说：“我们没有发明任何科学上的新东西。”
新颖之处在于：Emefcy 没有使用电力将空气推入水中，而是使用一种可渗透的过滤器，允许空气进入但不让液体流出，很像尿布的工作原理。聚乙烯塑料膜（类似于建筑中使用的材料）包围着燃料电池室，废水流入其中。
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在燃料电池内部，Emefcy 诱导厌氧细菌（主要是Shewanella oneidensis 和 Geobacter sulfurreducens）在无氧环境中释放电子。电子流向阳极，然后进入电路，到达膜外部单独腔室中的阴极。电子使碳阴极与氧气反应生成二氧化碳。
Emefcy 燃料电池的实用方面与材料工程有关：阳极和阴极均由充当导体的碳布制成。贵金属长期以来一直被用作电池和其他类型燃料电池中的导电材料，但在微生物燃料电池中以商业规模使用过于昂贵。
据科恩称，对于典型的造纸厂而言，一个 Emefcy 燃料电池模块（大约一个立方米大小）每天可以处理约三个立方米的废水，具体取决于存在的有机物量，并且可以扩展模块以满足更大或更小的工厂的需求。
细菌大量进食以产生电力，并且因为环境为其生存进行了优化，所以寿命更长，因此污泥可以减少 80%，科恩说。细菌每消耗一公斤有机物，就会产生大约 4 瓦的电力。产生的电力不会准确地为整个城镇，甚至整个加工厂提供电力，但它可以抵消清洁水所消耗的能源。
宾夕法尼亚州立大学的环境工程师、Emefcy 顾问布鲁斯·洛根说：“我们不消耗的能量比我们可能产生的电力更重要。”
美国市政和工业废水处理厂约占美国年度电力消耗的 2%，但处理方法在数十年中基本没有改变。在传统系统中，大部分电力都用于通过水中泵入空气，以便水中的细菌能够生长并消耗掉去除最大颗粒后剩余的有机物质。另一大块能量用于将剩余的污泥运走，而这些污泥几乎总是最终进入垃圾填埋场。
Emefcy 的技术有其局限性。该燃料电池非常适用于有机物含量高的废水，主要是来自农业和食品加工的废水，而不是市政废水。洛根估计，食品和饮料废水的数量与生活废水相等，而动物和农场废水则超过其他两个市场的总和。科恩表示，食品添加剂行业尤其可能成为该技术的一个非常有吸引力的市场。
英国一家水务行业市场研究公司 Global Water Intelligence (GWI) 的一份报告显示，污泥减少和法规遵从性也是食品和饮料行业的重要驱动因素，这促使更多公司在现场处理废水，而不是直接将其送到市政处理设施。随着监管的加强，Emefcy 的技术也可能对这个市场变得有吸引力。
Emefcy 正在以色列建立一个示范工厂，该工厂将从明年开始扩大到 16 个模块，并且在实验室中，该公司已经在测试来自全球各地工厂的废水。Emefcy 希望可扩展系统在 2013 年的某个时候可以商业化，每个模块的价格为 4,000 至 5,000 美元。
威斯康星大学密尔沃基分校环境生物技术和生物能源实验室的微生物燃料电池研究员 Zhen He 说，尽管 Emefcy 的进展引起了很多关注，但整个微生物燃料电池行业仍在试图证明这是否真的可行。他指出，在发表的近 4,000 篇关于微生物燃料电池的论文中，只有不到 2% 的论文报告了处理量大于一升的水。“我认为一个小组不能处理所有事情。”他说。“我们需要整个领域将其扩大到更大的规模。”但 Emefcy 并非孤军奋战。还有一些其他团队，包括 J. Craig Venter 研究所的一个团队，正在扩大用于废水处理的微生物燃料电池的试点规模。
在 Emefcy 试图减少污泥的同时，其他研究人员正在寻找将污泥转化为生物燃料的方法，例如费城的 BlackGold Biofuels。另一家初创公司，温哥华的 Ostara Nutrient Recovery Technologies，正在收集通常最终进入污泥的矿物质，并将其转化为高级肥料。根据 GWI 的报告，厌氧消化也是工业废水行业的一个日益增长的趋势。其他公司，如康涅狄格州丹伯里的 FuelCell Energy，正在捕获厌氧消化池中的气体，用于热电联产。
根据美国环境保护署的数据，约有 104 个市政处理厂使用厌氧消化气体捕获装置进行热电联产。市政当局还利用太阳能价格的下降来抵消废水处理厂的能源需求。
其他公司正在寻求利用废水处理设施的流量来捕获至少部分水力发电作为电力。氢气是废水的另一种有吸引力的副产品，洛根在宾夕法尼亚州立大学的一些研究涉及研究如何捕获氢气来运行燃料电池。
洛根说：“我认为，制造电力还是拥有氢气生产设施，其好处仍然存在一些不确定性。目前，这还很难说。”
根据废水的位置和类型，可能有许多不同解决方案的市场机会。科恩说：“我们正在改变废水的经济性。它是一个巨大的能源来源。”