Células de combustible microbianas (MFCs) son mecanismos bioenergéticos sostenibles que utilizan materiales orgánicos para producir electricidad. MFCs típicamente consisten en dos electrodos, un ánodo y el cátodo que están divididos por una membrana de catión. En la cámara anódica la fuente de combustible y catalizador se derivan de lo mismo, orina. La cámara anódica tiene la capacidad para llegar muy básicos mientras que el compartimiento del cátodo puede llegar a ser ligeramente ácido por lo que para mantener un pH balanceado en ambos compartimientos, un tampón de fosfato se requiere. Los procesos metabólicos del microorganismo sufre cede electrones y protones de la oxidación de una fuente de carbono. Electrones son propagados en el ánodo y transmitidas a un circuito externo, creando una tensión. Electrones continúan viaje hacia adelante al cátodo con los protones que fueron intercambiados a través de la membrana permeable. Agua está formado por protones con el aceptador terminal del electrón, que suele ser oxígeno en el cátodo. Oxígeno es desfavorable en el compartimiento del ánodo, ya que es un aceptador terminal del electrón e interfiere con el flujo del electrón en todo el circuito externo. Esto obliga el ánodo para adquirir una atmósfera libre de oxígeno.
