华盛顿州立大学的科学家们在可持续废水处理领域取得突破性进展，他们开发了一种创新的系统，利用微生物群落产生的电子来清洁水。这一创新有望革新传统废水处理过程，减少对高能耗设备的依赖，这占美国总电能消耗的2%。
在保罗·霍亨舒赫特教授，琳达·沃兰德学校基因与化学工程与生物工程系的特聘教授，以及博士后研究助理Abdelrhman穆罕默德和Haluk Beyenal的引领下，他们在《生物电化学》杂志上详细报告了这一研究成果。他们摒弃了传统曝气过程，转而采用微生物燃料电池系统，这种系统能够以更环保的方式促进有机物和污染物的氧化。
穆罕默德指出，哪怕是在美国减少微小的能源消耗，每年也可节省数十亿美元。除了经济效益，这还意味着减少环境负担。微生物燃料电池的工作原理是利用微生物将化学能转化为电能，尽管功率有限，但已在偏远地区显示出应用潜力。
在废水处理中，这种系统不仅扮演着替代氧气的角色，还能产生少量电力，用于进一步处理或执行其他有益的任务。穆罕默德强调，他们的目标是双重的：一是降低能源消耗，二是利用产生的电能提升废水处理设施的自给自足能力。
然而，燃料电池在实际应用中面临挑战，如控制阳极和阴极的电势。WSU团队通过引入额外的控制电极，实现了对系统的精准调控，使其在实验室条件下稳定运行了一整年，且表现出与曝气相当的处理效率。这一成果已在爱达荷州莫斯科的试验设施中得到验证，合作教授Erik R. Coats教授的团队在此进行了中试规模的验证。
未来，研究人员期待这一技术能在小型废水处理设施中广泛应用，尤其是在农村地区，甚至可能脱离电网独立运行。穆罕默德表示，尽管还有挑战需要克服，但看到这一领域取得的显著进展，令人充满期待。Beyenal教授则强调了研究的艰难性：“虽然初期设想简单，但实际开发过程充满了新发现和挑战，市场尚未提供这样的解决方案。”
通过这一创新，华盛顿州立大学的科学家们正在为实现更环保、能源效率更高的废水处理系统铺平道路，为可持续发展做出了重要贡献。