1841年，亞歷山大貝恩證實了潮溼汙垢的發電能力。接地電池是一對電極，由兩種不同的金屬組成，使用潮溼的土壤作為電解液。為了製造電池，貝恩將鋅（陽極）和銅（陰極）的板埋在地上，相隔約一碼。它產生了大約1伏的輸出電壓。
當你把鋅陽極和銅陰極放在溼泥漿的容器中時，這兩種金屬開始反應，因為鋅比銅更容易失去電子，而且泥漿中含有離子。通過弄溼汙垢，它就變成了真正的電解質溶液。因此，電極開始交換電子，就像普通電池一樣。
如果電極接觸，它們在反應時會產生大量的熱量；但是由於土壤將它們分開，自由電子必須穿過連接兩種金屬的電線。如果一個發光二極管連接到完整的電路，你就擁有了一個土壤燈。
為了獲得自然電能，研究人員將兩塊金屬板按磁子午線或天文子午線的方向打入地面。較強的洋流從南向北流動。這種情況會影響電流強度和電壓的顯著均勻性。當地球電流從南到北流動時，電極被定位，從南到北。在許多早期的實驗中，由於電極之間的間距過大，成本過高，而沒能實現。
人們發現，通過像商業鉛酸蓄電池那樣串聯幾個接地電池，電壓水平呈線性增加。通過並聯接地單元增加負載電流。研究還發現，除了單電池電壓與電極尺寸無關外，通過增加電極的表面積可以提高源電流容量。
由於所有的普通金屬都以相同的方式工作，兩個間隔的電極之間的外部電路中都有負載。它們是在電介質中製備的，當能量傳遞給介質時，介質中的自由電子被激發。自由電子隨後流向一個電極的程度比流向另一個電極的程度大，從而導致電流在外部電路中流過負載。
電流從在電位序列中位置接近負端的板流出。當兩種金屬在電位序列中的距離最遠時，當材料靠近正端時，電流產生峰值；當材料靠近正端時，電流產生峰值；當材料靠近負端時，電流產生峰值。這些金屬板，一個是銅，另一個是鐵或碳，通過一根電阻不大的電線連接在地面上。在這種佈置方式下，電極不會受到明顯的化學腐蝕，即使是在充滿水的土壤中，並且長時間通過電線連接。
缺點是電流不會一直持續下去。最終，汙垢將耗盡其電解質質量，但更換土壤將重新開始這一過程。
另一種來源，微生物電池，或微生物燃料電池，已經存在，但他們的功率輸出是如此之低，以至於他們很少使用運行一盞燈，充電一個手機，計算器，電子手錶，嬰兒玩具和白光LED，因為他們有最低的能源需求。
土壤微生物燃料電池（wikimedia commons）
這個裝置由一塊石墨布（陽極）和一段鐵絲（陰極）組成，石墨布被埋在容器的底部。當微生物吃掉土壤中的廢物時產生電子。這些電子通過細菌網絡，從石墨布陽極穿過導電絲到達雞絲陰極。當電流流過電路時，與電路相連的LED燈亮起。
一家來自哈佛的創業公司lebone solutions估計，一個10.7平方英尺的燃料電池可以產生1瓦電，可以為手機充電；53.8平方英尺的面積可以為一盞燈或一個風扇供電。在世界大多數地區，微生物燃料電池並不是一種有效的電源。在沒有電網的非洲農村，這種安排可能會對步行數英里為手機充電產生影響。勒伯恩目前正在啟動燃料電池在幾個非洲鄉村的使用。澆水後，埋在地下的細胞可以運行數月。
地球不是由相同的物質組成的。重元素，如鐵、鉛和金，下降到熱的內部，而輕元素，如氧和氫，上升到冷的表面。當重元素和輕元素聚集在一起時，它們會發生反應。
每一組元素都以它們自己的精確方式進行反應。重元素釋放電子，而輕元素收集電子。這是我們的地球電池。地球地幔中的岩石就像一個電極，而水就像第二個電極。當地殼破裂時，熱岩石與水接觸，電子從一個跳躍到另一個。當電子與水接觸時，就會形成氫。
如果有足夠的冷水和熱岩石的供應，它就提供了足夠大的電池來維持幾千年、幾百萬年甚至數十億年的壽命。地球內部的熱量很快就會散開，無法儲存。電子與水分子反應生成氫。氫是自然界的電池。這個過程有效地將能量從地核傳輸到地表，在那裡能量可以被消耗掉。微生物進化以一種可控的方式釋放這種能量，並流入細胞的正確部位以維持生命。當科學家們討論水是生命所必需的獨特物質時，這就是原因。為微生物提供食物的蜿蜒岩石在宇宙中很常見。他們在小行星和火星上被發現。
對地球電池的實驗研究非常令人鼓舞。地球電池的初步結果顯示了未來的合理潛力。
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