Kan vårt avfall vara en del av svaret på mänsklighetens energiproblem? Vissa forskare tror det, tack vare bakterier som äter ner på allt från avlopp till tungmetaller och avger elektricitet som en av sina egna restprodukter.

Men som med många bra idéer, djävulen är i detaljerna. OIST:s enhet för biologiska system är en av forskargrupperna som nu arbetar med att göra avfallsdrivna mikrobiella bränsleceller (MFC) billiga och tillräckligt effektiva för verkliga tillämpningar.

En stor utmaning för att uppnå det målet är att designa robusta, billiga elektroder för MFC:er som leder elektricitet bra, motstå korrosion, och kommer inte att förgifta bakterier som klamrar sig fast vid deras ytor. För detta ändamål, Nanoparticles by Design Unit samarbetar med enheten för biologiska system för att bygga och testa nya typer av elektroder med nanopartiklar. Tanken är att belägga en kärna av billigt material med ett mycket tunt lager av ett dyrare, biokompatibel metall, fäst sedan de resulterande nanopartiklarna på ytan av en kolelektrod. Förutom att utnyttja egenskaperna hos den dyra metallen till minimal kostnad, detta kommer att öka elektrodens yta så att den kan ta emot fler elektricitetsgenererande bakterier.

Andra forskare har funnit att kolelektroder med nanopartiklar ökar elproduktionen från MFC:er upp till 20 gånger jämfört med vanliga kolelektroder; Nanopartiklar av designenhetens chef Mukhles Sowwan hoppas kunna öka detta genom att experimentera med olika storlekar, kompositioner, och metoder för att fästa nanopartiklarna på elektrodytan. Säger Sowwan, "Jag tror att detta innovativa tvärvetenskapliga tillvägagångssätt för att tillämpa spetsforskning kan leda till utvecklingen av effektiva mikrobiella bränsleceller."