可持续能源系统的一个重要问题是如何储存从风，太阳能和波浪产生的电力。目前，现有技术不能以低金融和环境成本为可持续能源提供大规模的储存和能量检索。
工程电活性微生物可能是解决方案的一部分;这些微生物能够从太阳能或风能中借用电子，并利用这种能量从空气中分解二氧化碳分子。然后微生物可以利用碳原子制造生物燃料，例如异丁醇或丙醇，可以在发电机中燃烧或添加到汽油中。
康奈尔大学生物与环境工程助理教授巴斯·巴斯托说:“我们认为生物学在创建可持续能源基础设施方面发挥着重要作用。”“一些角色将是配角，一些将是主要角色，我们正在努力找到所有这些生物可以发挥作用的地方。”
Barstow是“电气储能与工程生物系统”的高级作者，发表在中国生物工程学报．
添加电气工程化（合成或非生物）元素可以使这种方法能够比单独的微生物更高效和高效。与此同时，有许多选择也创造了太多的工程选择。该研究提供信息以确定基于需求的最佳设计。
“我们正在提出一种新的方法，将生物和非生物电化学工程结合起来，创造一种存储能量的新方法，”Barstow实验室的研究生、这篇论文的第一作者Farshid Salimijazi说。
天然光合作用已经提供了一个用于以巨大的尺度存储太阳能的示例，并将其转化为封闭的碳回路中的生物燃料。随着所有文明在同一时间使用，它在一年内捕获了大约太阳能的六倍。但是，光合作用在收获阳光下的效率非常低，吸收低于偏离光合细胞的能量的百分之一。
电活性微生物让我们用光电技术取代生物光采集。这些微生物可以在新陈代谢过程中吸收电能，并利用这种能量将二氧化碳转化为生物燃料。这一方法显示出以更高效率生产生物燃料的前景。
电活性微生物还允许使用其他类型的可再生电力，而不仅仅是太阳能电力，可以为这些转换提供动力。此外，一些设计的微生物可以产生可以埋下的生物塑料，从而从空气中除去二氧化碳（温室气体）并在地面上叠置。通过将生物塑料或生物燃料转化回电来设计细菌来逆转该过程。这些相互作用均可在室温和压力下发生，这对于效率很重要。
作者指出，利用电能固定碳的非生物方法(将二氧化碳中的碳吸收为有机化合物，如生物燃料)已经开始赶上甚至超过微生物的能力。然而，电化学技术并不擅长于制造生物燃料和聚合物所需的复杂分子。经过设计的电活性微生物可以将这些简单的分子转化成更复杂的分子。
工程微生物和电化学系统的组合可以大大超过光合作用的效率。由于这些原因，根据作者的说法，嫁给两个系统的设计为能量存储提供最有希望的解决方案。
“从我们所做的计算来看，我们认为这绝对可能，”Salimijazi说。
本文包括碳固定的生物和电化学设计的性能数据。巴斯托说，目前的研究是“第一次有人在一个地方收集了所有需要的数据，以便对所有这些不同的碳固定模式的效率进行比较。”
在未来，研究人员计划利用他们收集的数据来测试电化学和生物成分的所有可能组合，并从众多选择中找出最佳组合。
该研究得到了康奈尔和布鲁夫斯 - 惠康基金的支持。
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