在可再生能源開發領域，海洋微生物燃料電池佔有相當重要的一席之地。這種綠色水用能量供應系統具有可再生性、環保性和可持續發展性的優勢，而且實用性、普適性也很強。科學家希望能夠利用海洋微生物及淡水微生物的天然食性，在海洋或淡水水域產生可持續十多年的能量來源，為布置於近海和淡水水域的傳感器持久供電。而且，如果這種能源能夠實用化，還可依據其來研究發展獨特的水域移動監視系統。
在現實生活當中，水用能量供應系統經常被放置到遙遠水域，為諸多被放置在浮標上或放置在水中的傳感器提供能量。這些傳感器常被用來測量海水或河水及湖水的溫度、壓力、鹽度、密度和混濁度以及汙染排放物，還被用來監測海上鑽井平臺的周邊水域，以及海水、河水及湖水的汙染狀況，比如由赤潮引起的水質變化。還有一些用來測量聲音及光線在水下的傳導率的小型可攜式儀器，也需要能夠持久供電的能量來源。因為，儘管上述裝置需要的能量都很小，但被考察的地區往往需要長期遙控監測。
據最新一期的美國《環境科技》雜誌報導，美國賓夕法尼亞大學科學家在海洋微生物燃料電池領域取得了一些新進展。他們發現，被丟棄的蟹殼、蝦殼又有新用途，它們很可能是延長水上傳感器的供電源——微生物燃料電池使用壽命的關鍵。
為了產生電能，微生物燃料電池需要為細菌提供食物——有機物質。然而，深海海底的沉積物可能極度缺乏有機物，因為海洋中的活體生物一般都生活在光線能夠穿透海水的透光層。這些生物在此區域不斷再循環，形成一個食物鏈，很少能夠有有機物質掉落到海床。科學家認為，缺少細菌食物源——有機物，限制了海洋微生物燃料電池的使用壽命。
賓州大學的研究人員用一個用碳纖維布製作的枕頭狀電極，對包括甲殼類動物處理過程的下腳料——殼質在內的各種甲殼物質進行研究，電極被放置在海底沉積物裡或懸在水中，以供自然存在的微生物通過吞吃殼質維持體力，四下遊動，造成電荷流動。
微生物燃料電池的工作原理如下：細菌在水中活動時，能把電子傳到陽極，這些電子通過導線從陽極流動到陰極，因而產生電流。在此過程中，細菌需要消耗水中或水底沉積物中的有機物質。賓州科學家們利用在海洋中天然存在的微生物，因為有如此之多的海洋生物產生殼質，許多海洋微生物就靠分解殼質為生。
研究人員包括環境工程學教授布魯斯·洛根、土木工程助理教授雷切爾·布倫南、農業及生物工程助理教授湯姆·理察等人。他們測試了兩種殼質和一種纖維素。結果發現:纖維素不如殼質。他們認為，這是因為海洋如此習慣於殼質，以至於靠吃殼質為生的天然海洋微生物遠遠多於靠吃纖維素者。
研究小組在實驗室條件下做了一個海洋微生物燃料電池，外殼是一個玻璃瓶，瓶底放置著海底沉積物，裡面埋著用碳纖維布製作的導電陽極，鉑陰極懸浮在水中。當然，如果是在海裡，就無需使用容器，但陽極和陰極必須靠得足夠近，以使正電荷可以經由液體水到達陰極。
研究人員測試了兩種不同尺寸的殼質，結果發現，在無需為細菌增加有機食物的情況下，這兩種殼質都能增加海洋微生物燃料電池的產電能力，而且細顆粒殼質的產電能力幾乎是粗顆粒殼質的兩倍。這說明，海洋微生物更容易消化細顆粒殼質。
研究人員對這個發現很感興趣，認為能夠通過調整顆粒的尺寸大小，來控制細菌消耗殼質的比率，進而改變海洋微生物燃料電池的電力輸出功率和微生物燃料電池的使用壽命。從技術上來講，人類完全可以通過為細菌提供更多的食物來增加電池的功率。(趙亞平）