Бразил бол ниобиумын хамгийн том үйлдвэрлэгч бөгөөд манай гараг дээрх идэвхтэй нөөцийн 98 орчим хувийг эзэмшдэг. Энэхүү химийн элементийг металл хайлш, ялангуяа өндөр бат бэх ган, гар утаснаас эхлээд онгоцны хөдөлгүүр хүртэл бараг хязгааргүй өндөр технологийн хэрэглээнд ашигладаг. Бразил улс үйлдвэрлэсэн ниобиийнхээ ихэнх хэсгийг феррониоби гэх мэт түүхий эд хэлбэрээр экспортолдог.

Бразилд бас их хэмжээгээр агуулагддаг өөр нэг бодис нь саван, угаалгын нунтаг үйлдвэрлэлийн тос, өөх тосыг саванжуулах, биодизель түлшний үйлдвэрт трансэфиржих урвалын дайвар бүтээгдэхүүн болох глицеролыг дутуу хэрэглэдэг. Энэ тохиолдолд глицериныг ихэвчлэн хог хаягдал болгон хаяж, их хэмжээгээр зөв зайлуулах нь төвөгтэй байдаг тул нөхцөл байдал улам дорддог.

Бразилийн Сан Пауло муж дахь ABC-ийн Холбооны Их Сургуульд (UFABC) хийсэн судалгаагаар ниобий болон глицериныг хослуулан түлшний эс үйлдвэрлэх ирээдүйтэй технологийн шийдэл болжээ. Судалгааны талаар өгүүлсэн "Ниобиум нь шүлтлэг шууд глицерол түлшний эс дэх электрокаталитик Pd идэвхийг сайжруулдаг" гэсэн гарчигтай нийтлэлийг ChemElectroChem сэтгүүлд нийтэлсэн бөгөөд сэтгүүлийн нүүрэнд нийтлэгдсэн байна.

"Үндсэндээ гар утас, зөөврийн компьютер гэх мэт жижиг электрон төхөөрөмжүүдийг цэнэглэх глицеринээр ажилладаг батерей шиг ажиллах болно. Үүнийг цахилгааны сүлжээнд хамрагдаагүй газруудад ашиглах боломжтой. Дараа нь энэ технологийг цахилгаан машин ажиллуулах, тэр байтугай байшингуудыг эрчим хүчээр хангахад тохируулах боломжтой. Урт хугацаанд хязгааргүй боломжит хэрэглээ бий" гэж нийтлэлийн анхны зохиогч химич Фелипе де Моура Соуза хэлэв. Соуза нь Сан Пауло Судалгааны Сан-FAPESP-ийн шууд докторын тэтгэлэгтэй.

Эсийн дотор анод дахь глицерин исэлдэлтийн урвалын химийн энерги, катод дахь агаарын хүчилтөрөгчийн бууралтаас үүссэн химийн энерги цахилгаан болж хувирч зөвхөн нүүрстөрөгчийн хий, ус үлдэгдэл хэлбэрээр үлддэг. Бүрэн урвал нь C3H8O3 (шингэн глицерин) + 7/2 O2 (хүчилтөрөгчийн хий) → 3 CO2 (нүүрстөрөгчийн хий) + 4 H2O (шингэн ус) юм. Үйл явцын бүдүүвч дүрслэлийг доор үзүүлэв.

“Ниобиум [Nb] нь процесст хамтран катализаторын үүрэг гүйцэтгэж, түлшний эсийн анод болгон ашигладаг палладий [Pd]-ийн үйлчлэлд тусалдаг. Ниобий нэмснээр палладийн хэмжээг хоёр дахин бууруулж, эсийн өртөгийг бууруулдаг. Үүний зэрэгцээ энэ нь эсийн хүчийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Гэхдээ үүний гол хувь нэмэр нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл гэх мэт эсийн урт хугацааны үйл ажиллагаанд хүчтэй шингэдэг завсрын бодисуудын исэлдэлтийн үр дүнд үүсдэг палладийн электролитийн хордлогыг бууруулах явдал юм” гэж UFABC-ийн профессор Мауро Коэльо дос Сантос хэлэв. , Соузагийн шууд докторын зэрэг хамгаалсан диссертацийн зөвлөх, судалгааны ерөнхий судлаач.

Технологийн сонголтын шийдвэрлэх шалгуур байх ёстой байгаль орчны үүднээс авч үзвэл глицерин түлшний эс нь чулуужсан түлшээр ажилладаг шаталтын хөдөлгүүрийг орлож чаддаг тул сайн шийдэл гэж тооцогддог.