Brasilië is die wêreld se grootste produsent van niobium en hou ongeveer 98 persent van die aktiewe reserwes op die planeet. Hierdie chemiese element word gebruik in metaallegerings, veral hoësterkte staal, en in 'n byna onbeperkte reeks hoëtegnologietoepassings van selfone tot vliegtuigenjins. Brasilië voer die meeste van die niobium wat dit produseer uit in die vorm van kommoditeite soos ferroniob.

Nog 'n stof wat Brasilië ook in groot hoeveelhede het, maar onderbenut, is gliserol, 'n neweproduk van olie- en vetverzeping in die seep- en skoonmaakmiddelbedryf, en van omesteringsreaksies in die biodieselbedryf. In hierdie geval is die situasie selfs erger omdat gliserol dikwels as afval weggegooi word, en die behoorlike wegdoening van groot volumes is kompleks.

’n Studie wat by die Federale Universiteit van die ABC (UFABC) in die staat São Paulo, Brasilië, gedoen is, het niobium en gliserol gekombineer in ’n belowende tegnologiese oplossing vir die vervaardiging van brandstofselle. 'n Artikel wat die studie beskryf, getiteld "Niobium verbeter elektrokatalitiese Pd-aktiwiteit in alkaliese direkte gliserolbrandstofselle," word in ChemElectroChem gepubliseer en verskyn op die voorblad van die tydskrif.

“In beginsel sal die sel soos 'n gliserol-aangedrewe battery werk om klein elektroniese toestelle soos selfone of skootrekenaars te herlaai. Dit kan gebruik word in gebiede wat nie deur die elektrisiteitsnetwerk gedek word nie. Later kan die tegnologie aangepas word om elektriese voertuie te bestuur en selfs om krag aan huise te verskaf. Daar is onbeperkte potensiële toepassings op die lang termyn,” het chemikus Felipe de Moura Souza, eerste skrywer van die artikel gesê. Souza het 'n direkte doktorsgraadbeurs van São Paulo Navorsingstigting—FAPESP.

In die sel word chemiese energie van die gliseroloksidasiereaksie in die anode en lugsuurstofreduksie in die katode omgeskakel in elektrisiteit, wat slegs koolstofgas en water as oorblyfsels laat. Die volledige reaksie is C3H8O3 (vloeibare gliserol) + 7/2 O2 (suurstofgas) → 3 CO2 (koolstofgas) + 4 H2O (vloeibare water). 'n Skematiese voorstelling van die proses word hieronder getoon.

“Niobium [Nb] neem deel aan die proses as 'n mede-katalisator, wat die werking van die palladium [Pd] wat as die brandstofselanode gebruik word, help. Die byvoeging van niobium maak dit moontlik om die hoeveelheid palladium te halveer, wat die koste van die sel verlaag. Terselfdertyd verhoog dit die krag van die sel aansienlik. Maar die belangrikste bydrae daarvan is 'n vermindering in die elektrolitiese vergiftiging van die palladium wat voortspruit uit die oksidasie van tussenprodukte wat sterk geadsorbeer word in die langtermynwerking van die sel, soos koolstofmonoksied," het Mauro Coelho dos Santos, 'n professor by UFABC, gesê. , proefskrifadviseur vir Souza se direkte doktorsgraad, en hoofondersoeker vir die studie.

Vanuit die omgewingsoogpunt, wat meer as ooit 'n deurslaggewende maatstaf vir tegnologiese keuses behoort te wees, word die gliserolbrandstofsel as 'n deugsame oplossing beskou omdat dit verbrandingsenjins wat deur fossielbrandstowwe aangedryf word, kan vervang.