Brasilía er stærsti framleiðandi níóbíums í heiminum og á um 98 prósent af virkum forða jarðar. Þetta efnafræðilega frumefni er notað í málmblöndur, sérstaklega hástyrktu stáli, og í næstum ótakmörkuðu úrvali hátækniforrita, allt frá farsímum til flugvélahreyfla. Brasilía flytur út megnið af því níóbíni sem það framleiðir í formi hrávara eins og ferróníbíums.

Annað efni sem Brasilía hefur einnig í miklu magni en er vannýtt er glýseról, aukaafurð olíu- og fitusápunar í sápu- og þvottaefnisiðnaðinum og umesterunarhvarfa í lífdísiliðnaðinum. Í þessu tilfelli er ástandið enn verra vegna þess að glýseróli er oft hent sem úrgangur og rétt förgun á miklu magni er flókin.

Rannsókn sem gerð var við Federal University of the ABC (UFABC) í São Paulo fylki, Brasilíu, sameinaði níóbín og glýseról í efnilegri tæknilausn við framleiðslu á eldsneytisfrumum. Grein sem lýsir rannsókninni, sem ber heitið „Níbíum eykur rafhvatavirkni Pd í basískum beinum glýseróleldsneytisfrumum,“ er birt í ChemElectroChem og birtist á forsíðu tímaritsins.

„Í grundvallaratriðum mun fruman virka eins og glýserólknúin rafhlaða til að endurhlaða lítil rafeindatæki eins og farsíma eða fartölvur. Það er hægt að nota á svæðum sem ekki falla undir rafmagnsnetið. Síðar er hægt að aðlaga tæknina til að keyra rafknúin farartæki og jafnvel til að veita rafmagni til heimila. Það eru ótakmörkuð möguleg forrit til lengri tíma litið,“ sagði efnafræðingur Felipe de Moura Souza, fyrsti höfundur greinarinnar. Souza er með beinan doktorsstyrk frá São Paulo Research Foundation—FAPESP.

Í frumunni er efnaorka frá glýseróloxunarhvarfinu í forskautinu og súrefnisskerðing í loftinu í bakskautinu breytt í rafmagn og skilur aðeins eftir sig kolgas og vatn sem leifar. Heildarhvarfið er C3H8O3 (fljótandi glýseról) + 7/2 O2 (súrefnisgas) → 3 CO2 (kolgas) + 4 H2O (fljótandi vatn). Skýringarmynd af ferlinu er sýnd hér að neðan.

„Níóbíum [Nb] tekur þátt í ferlinu sem meðhvati, sem hjálpar til við virkni palladíums [Pd] sem notað er sem rafskaut fyrir efnarafal. Viðbót á níóbíum gerir kleift að minnka magn palladíums um helming og lækkar kostnað frumunnar. Á sama tíma eykur það kraft frumunnar verulega. En helsta framlag þess er að draga úr rafgreiningareitrun palladíumsins sem stafar af oxun milliefna sem eru mjög aðsogaðir við langtíma starfsemi frumunnar, eins og kolmónoxíð,“ sagði Mauro Coelho dos Santos, prófessor við UFABC , ritgerðarráðgjafi fyrir beina doktorsgráðu Souza og aðalrannsakandi rannsóknarinnar.

Frá umhverfissjónarmiði, sem ætti frekar en nokkru sinni fyrr að vera afgerandi viðmiðun fyrir tæknivali, er glýseróleldsneyti talin hagkvæm lausn vegna þess að hann getur komið í stað brunahreyfla sem knúnar eru jarðefnaeldsneyti.