Так называемые микробные топливные ячейки существуют на протяжении более чем целого столетия, а их принцип работы схож с батарейками с анодом, катодом и электролитом. При этом вместо получения электричества из химических источников, они пользуются бактериями, которые делятся электронами по мере поглощения почвы.

Проблемой было поддержание в них уровня воды и кислорода, когда они погребены под землей, поэтому команда американских ученых разработала несколько вариантов дизайна, обеспечивающего ячейки доступом к кислороду. Лучшей была признана версия в форме картриджа поверх горизонтального диска. Углеродный анод в форме диска находится внизу устройства, будучи погребенным глубоко в земле, тогда как проводящий катод из металла находится сверху анода.

Разработчики отмечают, что нижняя часть катода находится на достаточной глубине для получения доступа к влаге в глубине почвы, а верхняя, в свою очередь, расположена на одном уровне с поверхностью. Девайс продуман таким образом, чтобы защитить его от грязи, а части катода сделаны из водостойкого материала для защиты от подтоплений. В ходе тестов устройство выработало в 68 раз больше энергии, чем ему требовалось для подпитки собственных систем.