Brazili ndio mzalishaji mkubwa zaidi wa niobium duniani na inashikilia takriban asilimia 98 ya akiba hai kwenye sayari. Kipengele hiki cha kemikali hutumiwa katika aloi za chuma, hasa chuma cha juu-nguvu, na katika safu karibu isiyo na kikomo ya matumizi ya teknolojia ya juu kutoka kwa simu za mkononi hadi injini za ndege. Brazili inauza nje niobium nyingi inazozalisha kwa njia ya bidhaa kama vile ferronobium.

Dutu nyingine ambayo Brazili pia ina kiasi kikubwa sana lakini haitumiki sana ni glycerol, mabaki ya mafuta na saponization ya mafuta katika tasnia ya sabuni na sabuni, na athari za ubadilishaji hewa katika tasnia ya dizeli. Katika kesi hii hali ni mbaya zaidi kwa sababu glycerol mara nyingi hutupwa kama taka, na utupaji sahihi wa idadi kubwa ni ngumu.

Utafiti uliofanywa katika Chuo Kikuu cha Shirikisho cha ABC (UFABC) katika Jimbo la São Paulo, Brazili, uliunganisha niobium na glycerol katika suluhu ya teknolojia ya kuahidi kwa utengenezaji wa seli za mafuta. Nakala inayoelezea utafiti huo, yenye kichwa "Niobium huongeza shughuli ya Pd ya kielektroniki katika seli za mafuta ya glycerol ya moja kwa moja ya alkali," imechapishwa katika ChemElectroChem na kuangaziwa kwenye jalada la jarida.

"Kimsingi, seli itafanya kazi kama betri iliyotiwa mafuta ya glycerol kuchaji vifaa vidogo vya kielektroniki kama vile simu za rununu au kompyuta ndogo. Inaweza kutumika katika maeneo ambayo hayajafunikwa na gridi ya umeme. Baadaye teknolojia inaweza kubadilishwa ili kuendesha magari ya umeme na hata kusambaza umeme majumbani. Kuna uwezekano usio na kikomo wa maombi kwa muda mrefu,” mwanakemia Felipe de Moura Souza, mwandishi wa kwanza wa makala hiyo aliambia. Souza ana udhamini wa moja kwa moja wa udaktari kutoka São Paulo Research Foundation-FAPESP.

Katika seli, nishati ya kemikali kutoka kwa mmenyuko wa oxidation ya glycerol katika upungufu wa anode na hewa ya oksijeni kwenye cathode hubadilishwa kuwa umeme, na kuacha tu gesi ya kaboni na maji kama mabaki. Mmenyuko kamili ni C3H8O3 (glycerol kioevu) + 7/2 O2 (gesi ya oksijeni) → 3 CO2 (gesi ya kaboni) + 4 H2O (maji ya kioevu). Uwakilishi wa kimkakati wa mchakato umeonyeshwa hapa chini.

"Niobium [Nb] inashiriki katika mchakato kama kichocheo-shirikishi, kusaidia utendaji wa paladiamu [Pd] inayotumika kama anodi ya seli ya mafuta. Ongezeko la niobiamu huwezesha kiasi cha paladiamu kupunguzwa kwa nusu, na hivyo kupunguza gharama ya seli. Wakati huo huo huongeza kwa kiasi kikubwa nguvu za seli. Lakini mchango wake mkuu ni kupunguzwa kwa sumu ya kielektroniki ya paladiamu inayotokana na uoksidishaji wa viambatisho ambavyo vinatangazwa sana katika operesheni ya muda mrefu ya seli, kama vile monoksidi ya kaboni," Mauro Coelho dos Santos, profesa katika UFABC alisema. , mshauri wa nadharia ya udaktari wa moja kwa moja wa Souza, na mpelelezi mkuu wa utafiti huo.

Kwa mtazamo wa kimazingira, ambao zaidi ya wakati mwingine wowote unapaswa kuwa kigezo muhimu cha uchaguzi wa kiteknolojia, seli ya mafuta ya glycerol inachukuliwa kuwa suluhisho bora kwa sababu inaweza kuchukua nafasi ya injini za mwako zinazoendeshwa na nishati ya mafuta.