Бразил је највећи светски произвођач ниобијума и држи око 98 одсто активних резерви на планети. Овај хемијски елемент се користи у металним легурама, посебно у челику високе чврстоће, иу готово неограниченом низу високотехнолошких апликација од мобилних телефона до мотора авиона. Бразил извози већину ниобијума који производи у облику робе као што је ферониобијум.

Још једна супстанца коју Бразил такође има у великим количинама, али се недовољно користи је глицерол, нуспродукт сапонификације уља и масти у индустрији сапуна и детерџената, и реакција трансестерификације у индустрији биодизела. У овом случају ситуација је још гора јер се глицерол често баца као отпад, а правилно одлагање великих количина је сложено.

Студија спроведена на Федералном универзитету АБЦ (УФАБЦ) у држави Сао Пауло, Бразил, комбинује ниобијум и глицерол у обећавајућем технолошком решењу за производњу горивних ћелија. Чланак који описује студију под насловом „Ниобијум побољшава електрокаталитичку активност Пд у алкалним директним глицерол горивним ћелијама“, објављен је у ЦхемЕлецтроЦхем-у и налази се на насловној страни часописа.

„У принципу, ћелија ће радити као батерија на глицерол за пуњење малих електронских уређаја као што су мобилни телефони или лаптопови. Може се користити у подручјима која нису покривена електричном мрежом. Касније се технологија може прилагодити за покретање електричних возила, па чак и за напајање домова. Постоје неограничене потенцијалне примене на дуге стазе“, рекао је хемичар Фелипе де Моура Соуза, први аутор чланка. Соуза има директну докторску стипендију Фондације за истраживање Сао Паула—ФАПЕСП.

У ћелији се хемијска енергија из реакције оксидације глицерола у аноди и редукције кисеоника из ваздуха у катоди претвара у електричну енергију, остављајући само угљенични гас и воду као остатке. Комплетна реакција је Ц3Х8О3 (течни глицерол) + 7/2 О2 (гасовити кисеоник) → 3 ЦО2 (угљенични гас) + 4 Х2О (течна вода). Шематски приказ процеса је приказан испод.

„Ниобијум [Нб] учествује у процесу као ко-катализатор, помажући деловању паладијума [Пд] који се користи као анода горивне ћелије. Додатак ниобијума омогућава да се количина паладијума преполови, смањујући цену ћелије. Истовремено значајно повећава снагу ћелије. Али његов главни допринос је смањење електролитичког тровања паладијума које је резултат оксидације интермедијера који се снажно адсорбују у дуготрајном раду ћелије, као што је угљен моноксид“, рекао је Мауро Коељо дос Сантос, професор на УФАБЦ. , саветник тезе за Соузин директни докторат и главни истраживач за студију.

Са становишта животне средине, која би више него икада требало да буде одлучујући критеријум за технолошке изборе, глицерол горивна ћелија се сматра добрим решењем јер може да замени моторе са унутрашњим сагоревањем на фосилна горива.