Onderzoekers hebben de energieopbrengst van microbiële brandstofcellen met 10 maal verhoogd door de brandstofproducerende bacteriën op een dunne matrix, een biofilm, aan te brengen.

Microbiële brandstofcellen bestaan uit twee compartimenten die gescheiden worden door een elektronenisolerend membraan. In een compartiment bevinden zich de microben die H⁺ ionen produceren uit organisch afval. In het andere compartiment bevinden zich in water opgeloste oxidanten, zoals zuurstof. De H⁺ ionen kunnen zich in tegenstelling tot de elektronen wel door het membraan verplaatsen. De protonen reageren met de zuurstof uit het andere compartiment tot water. De elektronenstroom gaat via een elektriciteitsdraad die de beide compartimenten met elkaar verbindt.

De oude brandstofcellen gebruikten bepaalde 'bemiddelaars' om de door de bacterie geproduceerde elektronen te 'vangen' en aan de elektrode af te geven. Deze bemiddelaars waren echter erg duur en vaak toxisch voor de microben.

De onderzoekers vonden hiervoor een oplossing door de 'metaal-reducerende' bacterie Geobacter te gebruiken. Met behulp van 'haarachtige verlengingen' is de bacterie in staat om ijzerionen om te zetten in ijzer. Met deze verlengingen kan de bacterie zich ook binden aan de elektrode, waardoor er een dunne biofilm wordt gevormd. In de biofilm vindt transport van elektronen naar de elektrode plaats. Door een laag van bacteriën te genereren (zie plaatje) werd de energieopbrengst met een factor tien verbeterd.

Bron: University of Massachusetts Amherst, 11 mei 2006