加拿大麥吉爾大學的研究人員優化了一個將人類尿液轉化為可用電力的過程。借助微生物燃料電池（MFCs），研究人員發現了一種經濟實惠的方式來處理廢水，同時產生能量。隨著地球暖化，各國面臨著雙重挑戰：滿足能源安全需求的同時，減少碳排放。可再生能源如風能和太陽能已經成為可靠的選擇，但仍需大幅擴展以減少對化石燃料的依賴。研究人員一直在開發創新的方法以生成更清潔的能源，其中一種方法是利用豐富的廢物來產生電力。
微生物燃料電池（MFCs）是一種具有巨大潛力的技術，能在滿足能源需求的同時處理廢物。MFCs 是生物電化學裝置，使用微生物氧化有機物並生成電力。通常所使用的有機物是廢物，這些廢物在陽極處被氧化，產生的電子通過電路流動並生成電力。MFCs 被廣泛應用於從海水淡化到廢水處理的各種應用中，因為它們除了發電外，還能執行其他主要功能。
麥吉爾大學的生物資源工程教授 Vijaya Raghavan 及其團隊希望了解 MFCs 是否能夠將人類尿液作為底物進行處理。因此，他們開始測試不同尿液濃度對電力生成的影響。Raghavan 在一份新聞稿中解釋道：「雖然 MFCs 以清理廢水和生成電力而聞名，但不同尿液濃度對其電化學功能、污染物去除效率和微生物社群行為的具體影響仍未得到充分理解。」
在這項研究中，科學家們建造了四個雙室微生物燃料電池，並使用合成廢水和人類尿液的混合物，尿液濃度逐步增加至 20%、50% 和 70%。在兩週的時間內，研究人員測量了污染物去除、水處理性能和 MFCs 的能量輸出，並發現隨著尿液濃度的增加，能量產生有所改善。Raghavan 在新聞稿中解釋道：「尿液含有必需的離子和有機化合物，支持快速的微生物活動，從而提高發電量和污染物分解能力。」
儘管 MFCs 包含多種細菌菌株，研究人員發現 Sediminibacterium 和 Comamonas 在其中變得更加主導。在尿液濃度達到 50% 的系統中，Sediminibacterium 佔主導地位，而在更高濃度下，Comamonas 變得更為主導。這一現象是必要的，因為細菌物種的主導地位可以解釋電力生成的變化，並幫助研究人員理解系統的運作和繁榮。Raghavan 補充說：「這項研究通過系統性檢查不同尿液比例如何影響 MFC 的電化學和生物性能，解決了這一空白。」
Raghavan 也建議該系統可以在農村或災區部署，以提供電力的同時處理廢物。或者，它也可以作為一種低成本的生物傳感器運行，無需複雜的設備。該研究的結果已經發表在《Results in Chemistry》期刊上。
