一種新型微生物燃料電池在廢水處理過程中產生能量，並大大減少產生的汙泥量。總部位於以色列的 Emefcy 公司，其名稱來源於微生物燃料電池 (MFC) 的首字母縮寫，其原理與大多數廢水處理相同——對水進行曝氣，使液體中的細菌在稱為生物反應器的封閉容器中分解有機物質。
這家成立四年的公司的營銷和業務開發副總裁伊萊·科恩說：“我們沒有發明任何科學上的新東西。”
新穎之處在於：Emefcy 沒有使用電力將空氣推入水中，而是使用一種可滲透的過濾器，允許空氣進入但不讓液體流出，很像尿布的工作原理。聚乙烯塑膠膜（類似於建築中使用的材料）包圍著燃料電池室，廢水流入其中。
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在燃料電池內部，Emefcy 誘導厭氧細菌（主要是Shewanella oneidensis 和 Geobacter sulfurreducens）在無氧環境中釋放電子。電子流向陽極，然後進入電路，到達膜外部單獨腔室中的陰極。電子使碳陰極與氧氣反應生成二氧化碳。
Emefcy 燃料電池的實用方面與材料工程有關：陽極和陰極均由充當導體的碳布製成。貴金屬長期以來一直被用作電池和其他型別燃料電池中的導電材料，但在微生物燃料電池中以商業規模使用過於昂貴。
據科恩稱，對於典型的造紙廠而言，一個 Emefcy 燃料電池模組（大約一個立方米大小）每天可以處理約三個立方米的廢水，具體取決於存在的有機物量，並且可以擴充套件模組以滿足更大或更小的工廠的需求。
細菌大量進食以產生電力，並且因為環境為其生存進行了最佳化，所以壽命更長，因此汙泥可以減少 80%，科恩說。細菌每消耗一公斤有機物，就會產生大約 4 瓦的電力。產生的電力不會準確地為整個城鎮，甚至整個加工廠提供電力，但它可以抵消清潔水所消耗的能源。
賓夕法尼亞州立大學的環境工程師、Emefcy 顧問布魯斯·洛根說：“我們不消耗的能量比我們可能產生的電力更重要。”
美國市政和工業廢水處理廠約佔美國年度電力消耗的 2%，但處理方法在數十年中基本沒有改變。在傳統系統中，大部分電力都用於透過水中泵入空氣，以便水中的細菌能夠生長並消耗掉去除最大顆粒後剩餘的有機物質。另一大塊能量用於將剩餘的汙泥運走，而這些汙泥幾乎總是最終進入垃圾填埋場。
Emefcy 的技術有其侷限性。該燃料電池非常適用於有機物含量高的廢水，主要是來自農業和食品加工的廢水，而不是市政廢水。洛根估計，食品和飲料廢水的數量與生活廢水相等，而動物和農場廢水則超過其他兩個市場的總和。科恩表示，食品新增劑行業尤其可能成為該技術的一個非常有吸引力的市場。
英國一家水務行業市場研究公司 Global Water Intelligence (GWI) 的一份報告顯示，汙泥減少和法規遵從性也是食品和飲料行業的重要驅動因素，這促使更多公司在現場處理廢水，而不是直接將其送到市政處理設施。隨著監管的加強，Emefcy 的技術也可能對這個市場變得有吸引力。
Emefcy 正在以色列建立一個示範工廠，該工廠將從明年開始擴大到 16 個模組，並且在實驗室中，該公司已經在測試來自全球各地工廠的廢水。Emefcy 希望可擴充套件系統在 2013 年的某個時候可以商業化，每個模組的價格為 4,000 至 5,000 美元。
威斯康星大學密爾沃基分校環境生物技術和生物能源實驗室的微生物燃料電池研究員 Zhen He 說，儘管 Emefcy 的進展引起了很多關注，但整個微生物燃料電池行業仍在試圖證明這是否真的可行。他指出，在發表的近 4,000 篇關於微生物燃料電池的論文中，只有不到 2% 的論文報告了處理量大於一升的水。“我認為一個小組不能處理所有事情。”他說。“我們需要整個領域將其擴大到更大的規模。”但 Emefcy 並非孤軍奮戰。還有一些其他團隊，包括 J. Craig Venter 研究所的一個團隊，正在擴大用於廢水處理的微生物燃料電池的試點規模。
在 Emefcy 試圖減少汙泥的同時，其他研究人員正在尋找將汙泥轉化為生物燃料的方法，例如費城的 BlackGold Biofuels。另一家初創公司，溫哥華的 Ostara Nutrient Recovery Technologies，正在收集通常最終進入汙泥的礦物質，並將其轉化為高階肥料。根據 GWI 的報告，厭氧消化也是工業廢水行業的一個日益增長的趨勢。其他公司，如康涅狄格州丹伯裡的 FuelCell Energy，正在捕獲厭氧消化池中的氣體，用於熱電聯產。
根據美國環境保護署的資料，約有 104 個市政處理廠使用厭氧消化氣體捕獲裝置進行熱電聯產。市政當局還利用太陽能價格的下降來抵消廢水處理廠的能源需求。
其他公司正在尋求利用廢水處理設施的流量來捕獲至少部分水力發電作為電力。氫氣是廢水的另一種有吸引力的副產品，洛根在賓夕法尼亞州立大學的一些研究涉及研究如何捕獲氫氣來執行燃料電池。
洛根說：“我認為，製造電力還是擁有氫氣生產設施，其好處仍然存在一些不確定性。目前，這還很難說。”
根據廢水的位置和型別，可能有許多不同解決方案的市場機會。科恩說：“我們正在改變廢水的經濟性。它是一個巨大的能源來源。”