Brazīlija ir pasaulē lielākā niobija ražotāja, un tai pieder aptuveni 98 procenti no planētas aktīvajām rezervēm. Šo ķīmisko elementu izmanto metālu sakausējumos, īpaši augstas stiprības tēraudā, un gandrīz neierobežotā klāstā augsto tehnoloģiju lietojumos no mobilajiem tālruņiem līdz lidmašīnu dzinējiem. Brazīlija lielāko daļu saražotā niobija eksportē tādu preču veidā kā ferroniobijs.

Cita viela Brazīlijā ir arī lielos daudzumos, bet nepietiekami izmantota, ir glicerīns, kas ir eļļas un tauku pārziepjošanas blakusprodukts ziepju un mazgāšanas līdzekļu rūpniecībā un pāresterifikācijas reakcijas biodīzeļdegvielas rūpniecībā. Šajā gadījumā situācija ir vēl sliktāka, jo glicerīns bieži tiek izmests kā atkritumi, un liela apjoma pareiza iznīcināšana ir sarežģīta.

Pētījumā, kas tika veikts Federālajā ABC universitātē (UFABC) Sanpaulu štatā, Brazīlijā, niobijs un glicerīns tika apvienoti daudzsološā tehnoloģiskā risinājumā kurināmā elementu ražošanai. Raksts, kurā aprakstīts pētījums ar nosaukumu "Niobijs uzlabo elektrokatalītisko Pd aktivitāti sārmainā tiešā glicerīna kurināmā šūnās", ir publicēts ChemElectroChem un parādīts uz žurnāla vāka.

"Principā šūna darbosies kā ar glicerīnu darbināms akumulators, lai uzlādētu mazas elektroniskas ierīces, piemēram, mobilos tālruņus vai klēpjdatorus. To var izmantot vietās, kur nav elektrības tīkla. Vēlāk tehnoloģiju var pielāgot elektrisko transportlīdzekļu darbināšanai un pat māju piegādei. Ilgtermiņā ir neierobežoti potenciālie pielietojumi, ”sacīja ķīmiķis Felipe de Moura Souza, raksta pirmais autors. Souza ir tiešā doktora grāda stipendija no Sanpaulu pētniecības fonda — FAPESP.

Šūnā ķīmiskā enerģija no glicerīna oksidācijas reakcijas anodā un gaisa skābekļa samazināšana katodā tiek pārvērsta elektroenerģijā, kā atlikumus atstājot tikai oglekļa gāzi un ūdeni. Pilnīga reakcija ir C3H8O3 (šķidrais glicerīns) + 7/2 O2 (skābekļa gāze) → 3 CO2 (oglekļa gāze) + 4 H2O (šķidrais ūdens). Tālāk ir parādīts shematisks procesa attēlojums.

"Niobijs [Nb] piedalās procesā kā kokatalizators, palīdzot darboties palādijam [Pd], ko izmanto kā kurināmā elementu anodu. Niobija pievienošana ļauj uz pusi samazināt pallādija daudzumu, samazinot šūnas izmaksas. Tajā pašā laikā tas ievērojami palielina šūnas jaudu. Bet tā galvenais ieguldījums ir palādija elektrolītiskās saindēšanās samazināšanās, kas rodas, oksidējot starpproduktus, kas ir spēcīgi adsorbēti ilgstošas ​​šūnas darbības laikā, piemēram, oglekļa monoksīds,” sacīja Mauro Koelju dos Santoss, UFABC profesors. , Souza tiešā doktora disertācijas padomnieks un pētījuma galvenais pētnieks.

No vides viedokļa, kam vairāk nekā jebkad agrāk vajadzētu būt izšķirošam kritērijam tehnoloģiskās izvēles jomā, glicerīna kurināmā elementi tiek uzskatīti par izdevīgu risinājumu, jo ar to var aizstāt iekšdedzes dzinējus, ko darbina fosilais kurināmais.