全球每年产生的废水估计约为3590亿立方米，相当于日内瓦湖的四倍。其中约一半未经处理直接排放，其余大部分需经能源密集型处理才能回用。研究人员指出，替代方法可以从废水中提取更多价值并减少环境影响。废水来自生活、工业、商业和食品活动，含有有机物及氮、磷等营养物质。

“全球废水中蕴含超过80万GWh的化学能，相当于100座核电厂的年产量。它还富含农业肥料所需的营养物，若回收利用，可满足全球氨需求的11%和磷需求的约7%。”格赖夫斯瓦尔德大学的乌韦·施罗德教授在一份声明中说。

该研究聚焦微生物电化学技术（METs），它利用产电细菌将电子传递到电极，在燃料电池中产生电流。传统厌氧消化系统将废水中约28%的化学能转化为电能，而实验室数据显示METs可达35%的转化率。作者建议，此类系统可整合到现有处理设施中，有助于抵消水行业的部分能源需求，该行业占全球能源使用的4%。

除了能源回收，METs过程还能促进营养物质的提取以供再利用。“这些是有价值的化学品，我们不能浪费。”纽卡斯尔大学的伊丽莎白·海德里希博士说，“去除后，水可用于灌溉或工业冷却，并进一步处理成饮用水。”

试点项目已证实操作可行性，如2015年格拉斯顿伯里音乐节的“尿液动力”系统，后在乌干达、肯尼亚和南非测试。该技术将废水转化为电能，为卫生设施照明供电，提升无电网区域的安全性。“METs发展使我们从理解‘微生物黑箱’到构建模块化、可扩展系统。现在技术可行，下一步是确保其与传统方法经济竞争力。”佛兰德技术研究所的迪帕克·潘特博士说，“战略整合METs可将全球废水管理转变为资源回收的自我维持引擎。”

该综述将METs与联合国可持续发展目标6关联，后者呼吁普遍获得安全水和卫生设施。“约35亿人缺乏管理的卫生设施。扩大废水处理能改善贫困人口生活并防止生态破坏。微生物电化学技术可成为本地化方案，将有害污水转为宝贵资源。”南安普顿大学的约阿尼斯·伊罗普洛斯教授说，他也是商业化METs的MET-C公司董事。

尽管实验室和试点进展显著，作者指出监管和工程限制。在某些地区，从尿液提取的肥料不能用于食品或饲料生产。大规模连续运行也面临材料和耐久性挑战。“虽然用废水为家庭供电可能不现实，但METs能增强现有水处理过程。广泛推广对高负荷废水或处理成本高的地区尤其有益。”亥姆霍兹环境研究中心的法尔克·哈尼施教授说。