Сброс органических стоков в пресноводные водоёмы представляет тревожную экологическую проблему, влияющую на состояние, биоразнообразие и устойчивость водных экосистем. К таким стокам относят биоразлагаемые отходы жизнедеятельности растений и животных, а также пищевые остатки, бытовые и сельскохозяйственные отходы с дворов; все это «разнообразие» разлагается в водоемах, выделяя питательные вещества. Эти вещества могут привести к чрезмерному росту водорослей, что способствует снижению уровня кислорода в воде; соответственно, данный процесс ведёт к гибели растений и рыб. Кроме того, в процессе разложения порой выделяются опасные токсины, создавая риск для экосистемы в целом. Поэтому важно отслеживать поступление органических загрязнений, чтобы предотвратить негативное воздействие на пресноводные озера и реки.

Доступные на сегодня методы контроля качества воды являются сложными и дорогостоящими. В Университете Рицумейкан (Япония) сконструировали недорогой самоподдерживающийся плавающий биосенсор, который на ранней стадии может обнаруживать потоки органических загрязнений в устьях пресноводных озер и рек. Питание биосенсора осуществляется на основе технологии микробных топливных элементов (MFC). Корпус MFC изготовлен с помощью 3D-принтера, а электроды сделаны из недорогих материалов на основе углерода. MFC вырабатывает электроэнергию с помощью специальных бактерий. Микроорганизмы производят электрический ток в результате биологического метаболизма. Количество электроэнергии, вырабатываемой MFC, пропорционально концентрации органических отходов, которые потребляются этими микроорганизмами. Поскольку биосенсор MFC вырабатывает собственную электроэнергию, он не требует внешнего источника питания.

Более подробно об инновационной разработке можно узнать в «Журнале биохимической инженерии».