Brazili është prodhuesi më i madh në botë i niobiumit dhe mban rreth 98 për qind të rezervave aktive në planet. Ky element kimik përdoret në lidhjet metalike, veçanërisht çelikun me rezistencë të lartë, dhe në një grup pothuajse të pakufizuar aplikimesh të teknologjisë së lartë nga telefonat celularë te motorët e avionëve. Brazili eksporton pjesën më të madhe të niobiumit që prodhon në formën e mallrave të tilla si ferroniobium.

Një substancë tjetër që Brazili ka gjithashtu në sasi të bollshme, por e papërdorur është glicerina, një nënprodukt i saponifikimit të vajit dhe yndyrës në industrinë e sapunit dhe detergjentit dhe i reaksioneve të transesterifikimit në industrinë e bionaftës. Në këtë rast situata është edhe më e keqe, sepse glicerina shpesh hidhet si mbeturinë, dhe asgjësimi i duhur i vëllimeve të mëdha është kompleks.

Një studim i kryer në Universitetin Federal të ABC (UFABC) në shtetin São Paulo, Brazil, kombinoi niobiumin dhe glicerinën në një zgjidhje teknologjike premtuese për prodhimin e qelizave të karburantit. Një artikull që përshkruan studimin, i titulluar "Niobium rrit aktivitetin elektrokatalitik të Pd në qelizat e karburantit të glicerinës direkte alkaline", është botuar në ChemElectroChem dhe është paraqitur në kopertinën e revistës.

“Në parim, qeliza do të funksionojë si një bateri e mbushur me glicerinë për të rimbushur pajisje të vogla elektronike si telefonat celularë apo laptopët. Mund të përdoret në zona që nuk mbulohen nga rrjeti elektrik. Më vonë teknologjia mund të përshtatet për të drejtuar automjetet elektrike dhe madje edhe për të furnizuar me energji shtëpitë. Ka aplikime potenciale të pakufizuara në afat të gjatë,” tha kimisti Felipe de Moura Souza, autori i parë i artikullit. Souza ka një bursë direkte doktorature nga Fondacioni i Kërkimeve të São Paulo-FAPESP.

Në qelizë, energjia kimike nga reaksioni i oksidimit të glicerinës në anodë dhe reduktimi i oksigjenit të ajrit në katodë shndërrohet në energji elektrike, duke lënë vetëm gaz karboni dhe ujë si mbetje. Reaksioni i plotë është C3H8O3 (glicerol i lëngët) + 7/2 O2 (gaz oksigjen) → 3 CO2 (gaz karboni) + 4 H2O (ujë i lëngshëm). Një paraqitje skematike e procesit është paraqitur më poshtë.

“Niobium [Nb] merr pjesë në proces si një katalizator, duke ndihmuar veprimin e paladiumit [Pd] që përdoret si anodë e qelizave të karburantit. Shtimi i niobiumit mundëson që sasia e paladiumit të përgjysmohet, duke ulur koston e qelizës. Në të njëjtën kohë rrit ndjeshëm fuqinë e qelizës. Por kontributi i tij kryesor është reduktimi i helmimit elektrolitik të paladiumit që rezulton nga oksidimi i ndërmjetësve që absorbohen fuqishëm në funksionimin afatgjatë të qelizës, siç është monoksidi i karbonit, "tha Mauro Coelho dos Santos, një profesor në UFABC. , këshilltar tezash për doktoraturën e drejtpërdrejtë të Souzës dhe hetues kryesor për studimin.

Nga pikëpamja mjedisore, e cila më shumë se kurrë duhet të jetë një kriter vendimtar për zgjedhjet teknologjike, qeliza e karburantit të glicerinës konsiderohet një zgjidhje e virtytshme sepse mund të zëvendësojë motorët me djegie të fuqizuar nga lëndët djegëse fosile.