Бразил е најголемиот светски производител на ниобиум и поседува околу 98 отсто од активните резерви на планетата. Овој хемиски елемент се користи во метални легури, особено во челик со висока цврстина, и во речиси неограничена низа високотехнолошки апликации од мобилни телефони до мотори на авиони. Бразил извезува најголем дел од ниобиумот што го произведува во форма на стоки како што е ферониобиумот.

Друга супстанција во Бразил, исто така, има во обилни количини, но недоволно се користи е глицеролот, нуспроизвод од сапонификацијата на маслото и мастите во индустријата за сапуни и детергенти и од реакциите на трансестерификација во индустријата за биодизел. Во овој случај ситуацијата е уште полоша бидејќи глицеролот често се фрла како отпад, а правилното отстранување на големи количини е сложено.

Студијата спроведена на Федералниот универзитет на ABC (UFABC) во државата Сао Паоло, Бразил, ги комбинираше ниобиумот и глицеролот во ветувачко технолошко решение за производство на горивни ќелии. Написот што ја опишува студијата, со наслов „Ниобиумот ја подобрува електрокаталитичката активност на Pd во алкалните горивни ќелии со директен глицерол“, е објавена во ChemElectroChem и е прикажана на насловната страница на списанието.

„Во принцип, ќелијата ќе работи како батерија на глицерол за полнење на мали електронски уреди како што се мобилни телефони или лаптопи. Може да се користи во области кои не се опфатени со електричната мрежа. Подоцна технологијата може да се приспособи за возење на електрични возила, па дури и за снабдување со електрична енергија до домовите. Има неограничени потенцијални апликации на долг рок“, изјави хемичарот Фелипе де Моура Соуза, првиот автор на статијата. Соуза има директна докторска стипендија од Фондацијата за истражување на Сао Паоло - FAPESP.

Во ќелијата, хемиската енергија од реакцијата на оксидација на глицерол во анодата и редукцијата на воздушниот кислород во катодата се претвора во електрична енергија, оставајќи само јаглероден гас и вода како остатоци. Целосната реакција е C3H8O3 (течен глицерол) + 7/2 O2 (кислороден гас) → 3 CO2 (јаглероден гас) + 4 H2O (течна вода). Шематски приказ на процесот е прикажан подолу.

„Ниобиумот [Nb] учествува во процесот како ко-катализатор, помагајќи го дејството на паладиумот [Pd] што се користи како анода на горивни ќелии. Додавањето на ниобиум овозможува да се преполови количината на паладиум, со што се намалува цената на клетката. Во исто време значително ја зголемува моќта на ќелијата. Но, неговиот главен придонес е намалувањето на електролитичкото труење на паладиумот што е резултат на оксидацијата на меѓупроизводите кои се силно адсорбирани при долготрајното работење на ќелијата, како што е јаглерод моноксидот“, вели Мауро Коељо дос Сантос, професор на UFABC. , теза советник за директен докторат на Соуза и главен истражувач за студијата.

Од еколошка гледна точка, која повеќе од кога било треба да биде одлучувачки критериум за технолошки избори, горивни ќелии со глицерол се смета за доблесно решение бидејќи може да ги замени моторите со согорување напојувани со фосилни горива.