全球人口、经济和城市化的快速发展导致了全球能源需求的增加，并造成了更多的空气和水资源污染。在许多能源中，氢气（H₂）单位重量的能量含量高（142 kJ g^-1或61,000 Btu lb^-1）成为未来理想的绿色燃料，过去从不可再生资源（化石燃料）中制取氢气对环境不友好。

因此，亟需探索H₂产量更高的清洁技术，以适应全球碳排放标准的合理期望。

微生物电解池（MECs）由电化学活性细菌从有机污染物中提取的电子（e-）被转移到正极（阳极），而质子（H⁺）被释放到水溶液中。e-迁移到正极并随后与H⁺反应产生H₂的清洁方法在处理棕榈油厂废水（POME）中得到关注。

然而，这个过程必须是外部能量-直流电（DC）或交流电（AC）不断生产氢气。由于缺乏可靠的能源供应来源，MECs随着时间的推移，其性能不断恶化，进一步的大规模应用受到限制。寻找合适传统电源的替代方法来减少输入能量，同时由于其可扩展性，具有很大的前景，从而引起国内外研究人员的兴趣。

中国科学院新疆理化技术研究分离材料与技术研究团队和马来西亚国立大学合作，在前期研究（Int. J. Hydrogen Energy. 2022, 47, 15464-15479）的基础上，建立了新型与可再生能源发电系统，以改善微生物电解池（MEC）处理棕榈油厂废水（POME）的效果，解决了MEC技术能耗问题。

为了实现能源可再生，科研人员将微型水力发电机（PHP）与单室的MECs结合起来，提高了系统的电流密度（113 A/m³）和产氢速率（1.16 m³ H₂/m³ d）。

同时，棕榈油厂废水（POME）中有机物去除率达到73%，比单室MECs有机物的去除表现出更好的性能。相对高效的H₂回收率（r H₂=78%）和库仑效率（CE=57%）证实了从POME有机物中去除高比例的电子，以产生大于96%纯度H₂的可能性。MEC滋养了POME废水降解微生物群体，刺激阳极生物膜中电活性微生物的生长，促使H₂的快速生成。

目前为止，PHP-MEC整体的H₂回收率，COD去除率和能源效率均优于其他外部可再生能源驱动的MECs。它在可持续解决含油废水方面具有巨大的潜力，为设计有效的生物策略从复杂的工业废水中回收能源提供理论基础和技术指导。

在《国际氢能杂志》（International Journal of Hydrogen Energy）上发表了相关科研成果。研究工作得到了中国科学院和马来西亚国立大学的支持。