زمينه فني اختراع به شيلات و علوم زيست محيطي برمي گردد كه تواماً متناسب با علم شيمي نيز مي باشد. آلودگي آب آكوآريوم توسط نيترات، آمونياك و تركيبات آلي كه شامل مواد دفعي ماهي ها و باقيمانده غذاي مصرفي آن ها دارد، مشكلات زيادي را براي سلامت آبزيان فراهم مي كند. لذا ضروري است كه حضور پارازيت هاي شيميايي در محيط كنترل شود. كيتوسان (Chitosan) به علت طبيعت آلي و زيست تخريب پذيري بسيار مورد توجه است. با توجه به ماهيت كاتيوني كيتوسان، ‌مولكول زنجيره اي آن اطراف ذرات جامد معلق و مواد معدني و فلزات سنگين مانند روي، كروم، آرسنيك، دي اكسيدتيتانيم، فسفر، رنگ ها، آمينواسيدها و پروتئين ها را مي گيرد و آن ها را لخته مي كند. كيتوسان همچنين در جذب و پاكسازي مواد روغني و چربي به كار مي رود. استفاده از كيتوسان كارايي سيستم را بهبود بخشيده، كاهش چشم گيري در بو و مزه آب را به-دنبال دارد. در اين اختراع سعي بر آن شده كه بدون به كارگيري هر گونه فيلتر، اعم از فيلترهاي برقي، خارج آكوآريومي و كف آكوآريومي، از يك ماده سازگار با محيط زيست به طريق طبيعي به حذف آلاينده هاي آلي و معدني (نظير نيترات) موجود در آب آكوآريوم پرداخت.

زمينه فني اختراع مربوط به علم شيمي و بيولوژي است. پيل هاي سوختي ميكروبي نسل نسبتاً جديدي از پيل هاي سوختي هستند كه انرژي شيميايي در پيوندهاي شيميايي مواد آلي را به انرژي الكتريكي در طي واكنش هاي كاتاليستي توسط ميكروارگانيسم ها تحت شرايط بي هوازي، تبديل مي¬كنند. مشكل فني غالب پيل هاي سوختي موجود، توان الكتريكي پايين آن هاست كه به طور معمول mW m−2 150-30 است ولي با طراحي پيل سوختي ميكروبي كربن نانوتيوب-قلع اكسيد در اين اختراع، اين توان خروجي پيل به mWm−2 1420 افزايش يافت كه رقم قابل توجهي است.

در اين اختراع پودر جامدي تهيه شده است كه خاصيت مغناطيسي دارد لذا جمع آوري آن از محيط هاي آبي به سهولت امكان پذير است. نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 بر روي ماده اي سيليكايي با تخلخل فراوان از خانواده سيليكاهاي مزوپور به نام MCM-41 توزيع شده اند. سپس اين ماده سيليكايي توسط 3-آمينو پروپيل تري اتوكسي سيلان، آمين دار شده و در نهايت اين پودر جاذب در حد 20 ميلي گرم توان حذف 80 درصد نيترات موجود در يك حجم 100 ميلي ليتري آب را دارد. سهولت و سرعت جمع آوري جاذب به دليل مغناطيس بودن، تخلخل زياد (به طوري كه قادر است چندين برابر جرم خود نيترات جذب كند)، گزينش پذيري بالا نسبت به يون نيترات، سازگاري بالا با محيط زيست و قابليت بازيافت از مزايايي فوق العاده جاذب تهيه شده مي باشد كه آن را كانديداي مناسبي براي حذف نيترات در تصفيه خانه هاي آب مي سازد. جاذب تهيه شده قابليت scale up (مقياس بزرگ تر) دارد و از آن جايي كه در حد ميليگرم توان حذف مقادير بالايي از نيترات را دارد لذا مي تواند براي حجم هاي بالاي آب مورد استفاده قرار گيرد. از طرفي چون اندازه ذرات در حد نانو دارد لذا ظرفيت جذب فوق العاده ايي را دارد مي باشد.

به طور كلي آكوآريوم، خود سيستمي مدار بسته است كه گياهان، جانوران آبزي و بالاخص ماهي ها در آن رشد و نمو مي كنند. مهيا كردن محيطي مناسب و تميز و حتي ضدعفوني شده جهت رشد و نمو و توليدمثل اين عده از گياهان و جانوران بسيار ضروري بوده و همواره با سيستم هاي تصفيه برقي خارج و داخل آكوآريوم به صورت اتوماتيك و نيمه اتوماتيك زمينه لازم جهت بهينه سازي آب از لحاظ شيميايي(مواد و عناصر زائد) و فيزيكي(مواد زائد معلق كه باعث كدورت در آب مي شود) فراهم مي شود. در اين اختراع سعي بر آن شده كه بدون به كار گيري هر گونه فيلتر هاي برقي و خارجي، فيلتري از نوع خاص و جزء لاينفك آكوآريوم تعبيه گردد تا بتواند اقدام به خودپالايي خودكار و هميشگي آب آكوآريوم نمايد. در اين اثنا تنها بايستي كه مواد زائد و فضولات گردآوري شده در مدت زمان هاي مشخصي و به صورت ماهانه توسط سيفون از محل تعبيه شده در اين فيلتر خارج گردد.