Onder anaërobe omstandigheden, bepaalde bacteriën kunnen elektriciteit produceren. Dit gedrag kan worden benut in microbiële brandstofcellen, met speciale aandacht voor afvalwaterzuiveringssystemen. Een zwak punt is de onbevredigende vermogensdichtheid van de microbiële cellen. Een onconventionele oplossing wordt nu gepresenteerd door Singaporese en Chinese wetenschappers:zoals gerapporteerd in het tijdschrift Angewandte Chemie , ze bedekten levend, elektroactieve bacteriën met een geleidend polymeer en verkregen een hoogwaardige anode voor microbiële brandstofcellen.

De geschiedenis van microbiële brandstofcellen gaat terug tot het begin van de 20e eeuw toen wetenschappers bacteriecellen met elektroden verbonden om elektriciteit op te wekken. Het principe is dat, als er geen zuurstof aanwezig is, het metabolisme van de bacteriën verandert om protonen en elektronen te produceren in plaats van koolstofdioxide en water. Deze elektronen kunnen worden gebruikt voor stroomopwekking in een elektrochemische cel. Dergelijke microbiële brandstofcellen worden momenteel intensief onderzocht voor duurzame energieproductie en, vooral, afvalwater behandeling. Hun zwakke punt is de vermogensdichtheid. Veel van het elektrochemische potentieel van de bacteriën gaat verloren omdat ze hun geproduceerde elektronen niet gemakkelijk naar de elektrode overbrengen. Om ze meer geleidend te maken, Qichun Zhang van de Technologische Universiteit van Nanyang, Singapore, en zijn collega's onderzochten het idee om bacteriën in een omhulsel van elektronengeleidende polymeren te wikkelen. De uitdaging hierbij is dat de gecoate bacteriën nog levensvatbaar moeten zijn.

De wetenschappers vertrouwden op het polymeer polypyrrool. "De modificatie van bacteriële cellen met polypyrrool zal naar verwachting de elektrische geleidbaarheid van bacteriële cellen verbeteren zonder hun levensvatbaarheid te verminderen, " legden de auteurs uit. IJzerionen werden gebruikt als "de oxidatieve initiator om pyrroolmonomeren te polymeriseren op het oppervlak van de [bacterie]." Het gekozen organisme was de proteobacterium Shewanella oneidensis, die bekend staat om zijn metaaltolerantie en zowel aerobe als anaerobe levensstijlen. Nog steeds levend en actief, de gecoate bacteriën werden getest op biostroomopwekking met een koolstofanode. In vergelijking met hun ongewijzigde tegenhangers, ze vertoonden inderdaad een 23 keer kleinere weerstand (wat betekent, verbeterde geleidbaarheid), een vervijfvoudiging van de elektriciteitsopwekking, en een 14 keer hogere maximale vermogensdichtheid van de anode in een microbiële brandstofcel. En als de bacteriën werden gevoed met lactaat, de auteurs zagen een uitgesproken stroming, wat niet gebeurde wanneer ongecoate bacteriën werden gebruikt.

De benadering van Zhang is een opmerkelijke oplossing voor het geleidbaarheidsprobleem van een microbiële anode. De auteurs zijn van mening dat dit coatingschema van levende bacteriën een nieuwe dimensie kan toevoegen aan de verkenning van microbiële brandstofcellen, evenals algemeen onderzoek naar de functionalisering van het celoppervlak.