Hệ thống đầu tiên xử lý nước thải tự duy trì hoạt động bằng vi khuẩn, có thể dẫn đến một giải pháp giá rẻ và nhanh chóng để xử lý chất thải từ các hoạt động chăn nuôi qui mô lớn và các nhà máy xử lý nước thải nông thôn, đồng thời giảm ô nhiễm.

Thông thường, chất thải từ các trang trại bò sữa ở vùng nông thôn được đưa vào trong một chuỗi các hồ nước cho vi khuẩn tiêu thụ, sinh ra khí CO2 và ô nhiễm mê tan, cho đến khi chất thải được xử lý một cách an toàn. Trong các khu đô thị có cơ sở hạ tầng lớn, thiết bị sục khí chạy bằng điện hòa trộn nước trong hồ, cho phép chất thải được xử lý nhanh và phát thải ít độc hại hơn.

Theo GS.Haluk Beyena thuộc trường Kỹ thuật và Kiến trúc Voiland, ở Hoa Kỳ, gần 5% năng lượng được sử dụng để xử lý nước thải. Hầu hết các cộng đồng nông thôn và nông dân không không có đủ thiết bị sục khí sạch, chạy điện để sử dụng.

Pin nhiên liệu vi khuẩn sử dụng các phản ứng sinh học từ vi khuẩn trong nước để phát điện. Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Washington đã chế tạo được pin nhiên liệu vi khuẩn, giúp thiết bị sục khí hoạt động bằng cách chỉ sử dụng năng lượng của vi khuẩn trong các hồ nước thải để phát điện.

Nhóm nghiên cứu tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển để chúng sinh ra điện tử một cách tự nhiên như một phần quá trình trao đổi chất của chúng. Vi khuẩn có khả năng cung cấp thành công năng lượng cho thiết bị sục khí trong phòng thí nghiệm trong vòng hơn 1 năm. Các nhà khoa học đang hy vọng thực hiện thử nghiệm tại hiện trường phục vụ hoạt động thương mại hóa.

Các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ pin nhiên liệu vi khuẩn sẽ cung cấp các giải pháp năng lượng hữu ích cho cộng đồng. Công nghệ này cũng có thể được áp dụng tại các nước kém phát triển để xử lý ô nhiễm hiệu quả. Đây là bước đầu tiên hướng tới xử lý nước thải bền vững.