只要改造一下細胞的結構，就可讓電能細胞微生物發電效率倍增，吞噬更多垃圾并將其變廢為寶。天津大學這一研究解開了微生物電化學領域的重要科學難題，為提高電能微生物細胞的胞外電子傳遞效率，推動電能細胞微生物“變廢為寶”產業化應用提供了可行思路。
據介紹，微生物電催化過程是電能細胞借助細胞充放電等與外界環境進行雙向電子和能量交換過程，其在能源、環境、化工、軍事等領域具有廣泛應用前景。這一過程可實現環境能源領域“變廢為寶”應用，比如促使有機廢棄物降解和電能回收的微生物燃料電池、用于處理畜牧業、釀造業及食品加工業廢水制氫的微生物電解池、用于還原二氧化碳，合成高附加值精細化學品的微生物電合成等。
以電能細胞為主導的微生物電催化系統，作為一種新型綠色新能源生產方式正嶄露頭角。目前，細胞電子傳遞效率過低，成為限制電能細胞微生物產業化應用的最大瓶頸。如何利用電能細胞高效率發電，成為科學家們迫不及待想要解決的難題。天津大學采用合成生物學模塊化工程改造細胞策略，對希瓦氏菌進行了系統的代謝優化與重構，改造了其遺傳基因。實驗證明，電能細胞內電子池的容量大小是限制胞外電子傳遞速率的關鍵因素；此外，通過提高胞內電子載體NAD+總量，強化底物消耗速率，可顯著提升細胞電子傳遞速率，進而可刺激電能細胞微生物更加高效。
