Бразілія з'яўляецца найбуйнейшым у свеце вытворцам ніобію і змяшчае каля 98 працэнтаў актыўных запасаў на планеце. Гэты хімічны элемент выкарыстоўваецца ў металічных сплавах, асабліва ў высокатрывалай сталі, і ў амаль неабмежаваным дыяпазоне высокатэхналагічных прымянення ад мабільных тэлефонаў да авіярухавікоў. Бразілія экспартуе большую частку ніобію, які яна вырабляе, у выглядзе такіх тавараў, як фераніёбій.

Іншае рэчыва, якое ў Бразіліі таксама ёсць у вялікіх колькасцях, але недастаткова выкарыстоўваецца, - гэта гліцэрына, пабочны прадукт омылення алею і тлушчу ў мылаварнай прамысловасці і мыйных сродкаў, а таксама рэакцый пераэтэрыфікацыі ў біядызельнай прамысловасці. У гэтым выпадку сітуацыя яшчэ горш, таму што гліцэрына часта выкідваецца як адходы, і належная ўтылізацыя вялікіх аб'ёмаў складаная.

Даследаванне, праведзенае ў Федэральным універсітэце ABC (UFABC) у штаце Сан-Паўлу, Бразілія, аб'яднала ніобій і гліцэрына ў перспектыўным тэхналагічным рашэнні для вытворчасці паліўных элементаў. Артыкул з апісаннем даследавання пад назвай «Ніёбій павышае электракаталітычную актыўнасць Pd у шчолачных прамых гліцэрынавых паліўных элементах» апублікаваны ў ChemElectroChem і размешчаны на вокладцы часопіса.

«У прынцыпе, клетка будзе працаваць як батарэя на гліцэрыне для падзарадкі невялікіх электронных прылад, такіх як мабільныя тэлефоны або ноўтбукі. Яго можна выкарыстоўваць у раёнах, не ахопленых электрычнай сеткай. Пазней гэтую тэхналогію можна будзе прыстасаваць для запуску электрамабіляў і нават для электразабеспячэння дамоў. Ёсць неабмежаваныя магчымасці прымянення ў доўгатэрміновай перспектыве», - сказаў хімік Феліпэ дэ Мура Соуза, першы аўтар артыкула. Соуза мае прамую доктарскую стыпендыю ад Даследчага фонду Сан-Паўлу — FAPESP.

У клетцы хімічная энергія ад рэакцыі акіслення гліцэрыны на анодзе і аднаўлення кіслароду ў паветры на катодзе пераўтворыцца ў электрычнасць, у выніку чаго ў астатку застаюцца толькі вуглярод і вада. Поўная рэакцыя: C3H8O3 (вадкі гліцэрына) + 7/2 O2 (кісларод) → 3 CO2 (вуглярод) + 4 H2O (вадкая вада). Схематычнае адлюстраванне працэсу паказана ніжэй.

«Ніобій [Nb] удзельнічае ў працэсе ў якасці сукаталізатара, дапамагаючы дзеяння паладыю [Pd], які выкарыстоўваецца ў якасці анода паліўнага элемента. Даданне ніобію дазваляе скараціць колькасць паладыю ўдвая, што зніжае кошт элемента. Пры гэтым ён значна павялічвае магутнасць клеткі. Але яго галоўным укладам з'яўляецца памяншэнне электралітычнага атручвання паладыю, якое ўзнікае ў выніку акіслення прамежкавых прадуктаў, якія моцна адсарбуюцца ў працэсе працяглай працы элемента, такіх як угарны газ», - сказаў Маўра Коэлью дос Сантас, прафесар UFABC. , дарадца дысертацыі для прамой доктарскай ступені Соузы і галоўны даследчык даследавання.

З экалагічнай пункту гледжання, якая больш чым калі-небудзь павінна быць вырашальным крытэрыем тэхналагічнага выбару, паліўны элемент з гліцэрынай лічыцца эфектыўным рашэннем, таму што ён можа замяніць рухавікі ўнутранага згарання, якія працуюць на выкапнёвым паліве.