Brasilien er verdens største producent af niobium og har omkring 98 procent af de aktive reserver på planeten. Dette kemiske element bruges i metallegeringer, især højstyrkestål, og i et næsten ubegrænset udvalg af højteknologiske applikationer fra mobiltelefoner til flymotorer. Brasilien eksporterer det meste af det niob, det producerer, i form af råvarer som ferroniob.

Et andet stof, Brasilien også har i rigelige mængder, men underforbrug, er glycerol, et biprodukt af olie- og fedtforsæbning i sæbe- og vaskemiddelindustrien og af transesterificeringsreaktioner i biodieselindustrien. I dette tilfælde er situationen endnu værre, fordi glycerol ofte kasseres som affald, og korrekt bortskaffelse af store mængder er kompleks.

En undersøgelse udført på Federal University of the ABC (UFABC) i São Paulo State, Brasilien, kombinerede niobium og glycerol i en lovende teknologisk løsning til produktion af brændselsceller. En artikel, der beskriver undersøgelsen, med titlen "Niobium forstærker elektrokatalytisk Pd-aktivitet i alkaliske direkte glycerolbrændselsceller," er publiceret i ChemElectroChem og vist på forsiden af ​​tidsskriftet.

"I princippet vil cellen fungere som et glyceroldrevet batteri til at genoplade små elektroniske enheder såsom mobiltelefoner eller bærbare computere. Den kan bruges i områder, der ikke er dækket af elnettet. Senere kan teknologien tilpasses til at køre elektriske køretøjer og endda til at levere strøm til hjem. Der er ubegrænsede potentielle applikationer i det lange løb,” fortalte kemiker Felipe de Moura Souza, artiklens første forfatter. Souza har et direkte doktorgradsstipendium fra São Paulo Research Foundation-FAPESP.

I cellen omdannes kemisk energi fra glyceroloxidationsreaktionen i anoden og luftiltreduktion i katoden til elektricitet, hvorved der kun efterlades kulgas og vand som rester. Den komplette reaktion er C3H8O3 (flydende glycerol) + 7/2 O2 (iltgas) → 3 CO2 (kulgas) + 4 H2O (flydende vand). En skematisk fremstilling af processen er vist nedenfor.

"Niobium [Nb] deltager i processen som en co-katalysator, der hjælper med virkningen af ​​palladium [Pd], der bruges som brændselscelleanode. Tilsætningen af ​​niobium gør det muligt at halvere mængden af ​​palladium, hvilket sænker prisen på cellen. Samtidig øger det cellens kraft betydeligt. Men dets vigtigste bidrag er en reduktion i den elektrolytiske forgiftning af palladium, der er et resultat af oxidation af mellemprodukter, der er stærkt adsorberet i langvarig drift af cellen, såsom kulilte," sagde Mauro Coelho dos Santos, professor ved UFABC , specialerådgiver for Souzas direkte doktorgrad og hovedefterforsker for undersøgelsen.

Ud fra et miljømæssigt synspunkt, som mere end nogensinde burde være et afgørende kriterium for teknologiske valg, betragtes glycerolbrændselscellen som en dydig løsning, fordi den kan erstatte forbrændingsmotorer drevet af fossile brændstoffer.