El Brasil és el major productor mundial de niobi i posseeix al voltant del 98 per cent de les reserves actives del planeta. Aquest element químic s'utilitza en aliatges metàl·lics, especialment l'acer d'alta resistència, i en una varietat gairebé il·limitada d'aplicacions d'alta tecnologia, des de telèfons mòbils fins a motors d'avions. El Brasil exporta la major part del niobi que produeix en forma de productes bàsics com el ferroniobi.

Una altra substància que també té Brasil en quantitats abundants, però infrautilitzada és el glicerol, un subproducte de la saponificació d'olis i greixos a la indústria del sabó i detergents, i de les reaccions de transesterificació a la indústria del biodièsel. En aquest cas, la situació és encara pitjor perquè sovint el glicerol es descarta com a residu i l'eliminació adequada de grans volums és complexa.

Un estudi realitzat a la Universitat Federal de l'ABC (UFABC) a l'estat de São Paulo, Brasil, va combinar niobi i glicerol en una solució tecnològica prometedora per a la producció de piles de combustible. A ChemElectroChem es publica un article que descriu l'estudi, titulat "El niobi millora l'activitat electrocatalítica de Pd a les piles de combustible de glicerol directe alcaline" i apareix a la portada de la revista.

"En principi, la cèl·lula funcionarà com una bateria alimentada amb glicerol per recarregar petits dispositius electrònics com ara telèfons mòbils o ordinadors portàtils. Es pot utilitzar en zones no cobertes per la xarxa elèctrica. Més tard la tecnologia es pot adaptar per fer funcionar vehicles elèctrics i fins i tot per subministrar energia a les llars. Hi ha aplicacions potencials il·limitades a llarg termini", va dir el químic Felipe de Moura Souza, primer autor de l'article. Souza té una beca de doctorat directa de la Fundació de Recerca de São Paulo—FAPESP.

A la cèl·lula, l'energia química de la reacció d'oxidació del glicerol a l'ànode i la reducció d'oxigen de l'aire al càtode es converteix en electricitat, deixant només gas de carboni i aigua com a residus. La reacció completa és C3H8O3 (glicerol líquid) + 7/2 O2 (gas oxigen) → 3 CO2 (gas carboni) + 4 H2O (aigua líquida). A continuació es mostra una representació esquemàtica del procés.

"El niobi [Nb] participa en el procés com a co-catalitzador, ajudant a l'acció del pal·ladi [Pd] utilitzat com a ànode de la pila de combustible. L'addició de niobi permet reduir a la meitat la quantitat de pal·ladi, reduint el cost de la cèl·lula. Al mateix temps, augmenta significativament la potència de la cèl·lula. Però la seva principal contribució és una reducció de l'enverinament electrolític del pal·ladi que resulta de l'oxidació d'intermedis que s'adsorbeixen fortament en el funcionament a llarg termini de la cèl·lula, com el monòxid de carboni", va dir Mauro Coelho dos Santos, professor de la UFABC. , assessor de tesi del doctorat directe de Souza i investigador principal de l'estudi.

Des del punt de vista mediambiental, que més que mai hauria de ser un criteri decisiu per a les eleccions tecnològiques, la pila de combustible de glicerol es considera una solució virtuosa perquè pot substituir els motors de combustió alimentats amb combustibles fòssils.