با توجه به محدود بودن منابع انرژی مانند سوخت¬های فسیلی و سوخت¬های هسته¬ای و هم¬چنین مشکلات جانبی که این منابع برای محیط زیست و بشر به وجود می¬آورند، استفاده از منابع انرژی پاک از رویکردهای جدید برای برطرف کردن نیاز بشر به تامین انرژی می¬باشد. پیل سوختی میکروبی یکی از این منابع تولید انرژی پاک می¬باشد که از طریق بیولوژیکی، الکتریسیته تولید می¬کند. در آند این نوع پیل¬¬ها میکروارگانیسم از طریق اکسیداسیون مواد آلی و سابستریت، تولید الکترون و پروتون می¬کند. الکترون از طریق مدار الکتریکی و پروتون از طریق غشاء انتقال پروتون، وارد محفظه کاتدی می¬شود تا واکنش احیاء صورت گیرد. از جمله محدودیت¬های موجود درکاتد این نوع پیل¬ها می¬توان به لزوم استفاده از کاتالیست¬های شیمیایی گران¬قیمت برای تسریع واکنش احیاء اکسیژن و یا لزوم تعویض کاتولایت¬های محلول بعد از هر سیکل مصرفی، اشاره کرد که این محدودیت¬ها مانع از کاربرد آن¬ها در مقیاس صنعتی ¬ می¬شود. لذا استفاده از میکروارگانیسم¬ها به عنوان کاتالیست بیولوژیکی در محفظه کاتدی ایده¬ای است جدید که از سال 2007 میلادی به بعد مورد توجه محققان قرار گرفته است. از مزیت¬های استفاده از میکروارگانیسم¬ها به عنوان کاتالیست در محفظه کاتدی، می¬توان از پایداری عملیاتی بیشتر، هزینه عملیاتی کمتر، حذف مواد ناخواسته و هم¬چنین حذف فلزات سنگین، نام برد.