Brasil é o maior produtor mundial de niobio e ten preto do 98 por cento das reservas activas do planeta. Este elemento químico úsase en aliaxes metálicas, especialmente en aceiro de alta resistencia, e nunha variedade case ilimitada de aplicacións de alta tecnoloxía, desde teléfonos móbiles ata motores de avións. Brasil exporta a maior parte do niobio que produce en forma de produtos básicos como o ferroniobio.

Outra substancia que Brasil tamén ten en cantidades abundantes pero infrautilizadas é o glicerol, un subproduto da saponificación de aceites e graxas na industria de xabóns e deterxentes, e das reaccións de transesterificación na industria do biodiésel. Neste caso, a situación é aínda peor porque o glicerol adoita descartarse como residuos e a eliminación adecuada de grandes volumes é complexa.

Un estudo realizado na Universidade Federal do ABC (UFABC) no estado de São Paulo, Brasil, combinou niobio e glicerol nunha solución tecnolóxica prometedora para a produción de pilas de combustible. Un artigo que describe o estudo, titulado "Niobio mellora a actividade electrocatalítica de Pd nas pilas de combustible de glicerol directo alcalino", publícase en ChemElectroChem e aparece na portada da revista.

"En principio, a célula funcionará como unha batería alimentada con glicerol para recargar pequenos dispositivos electrónicos como teléfonos móbiles ou portátiles. Pódese utilizar en zonas non cubertas pola rede eléctrica. Máis tarde a tecnoloxía pódese adaptar para facer funcionar vehículos eléctricos e mesmo para abastecer de enerxía aos fogares. Hai aplicacións potenciais ilimitadas a longo prazo", dixo o químico Felipe de Moura Souza, primeiro autor do artigo. Souza ten unha bolsa de doutoramento directa da Fundación de Investigación de São Paulo—FAPESP.

Na célula, a enerxía química da reacción de oxidación do glicerol no ánodo e a redución do osíxeno do aire no cátodo convértese en electricidade, deixando só gas carbono e auga como residuos. A reacción completa é C3H8O3 (glicerol líquido) + 7/2 O2 (gas osíxeno) → 3 CO2 (gas carbono) + 4 H2O (auga líquida). A continuación móstrase unha representación esquemática do proceso.

"O niobio [Nb] participa no proceso como co-catalizador, axudando á acción do paladio [Pd] usado como ánodo da pila de combustible. A adición de niobio permite reducir á metade a cantidade de paladio, reducindo o custo da célula. Ao mesmo tempo, aumenta significativamente o poder da célula. Pero a súa principal contribución é unha redución da intoxicación electrolítica do paladio que resulta da oxidación de intermedios que se adsorben fortemente no funcionamento a longo prazo da célula, como o monóxido de carbono”, dixo Mauro Coelho dos Santos, profesor da UFABC. , asesor de tese do doutoramento directo de Souza, e investigador principal do estudo.

Desde o punto de vista ambiental, que máis que nunca debería ser un criterio decisivo para as eleccións tecnolóxicas, a pila de combustible de glicerol considérase unha solución virtuosa porque pode substituír aos motores de combustión alimentados con combustibles fósiles.