Brezilya dünyanın en büyük niyobyum üreticisidir ve gezegendeki aktif rezervlerin yaklaşık yüzde 98'ini elinde tutmaktadır. Bu kimyasal element metal alaşımlarında, özellikle de yüksek mukavemetli çelikte ve cep telefonlarından uçak motorlarına kadar neredeyse sınırsız sayıda yüksek teknoloji uygulamasında kullanılmaktadır. Brezilya, ürettiği niyobyumun çoğunu ferroniyobyum gibi emtialar şeklinde ihraç ediyor.

Brezilya'da bol miktarda bulunan ancak yeterince kullanılmayan bir diğer madde ise sabun ve deterjan endüstrisinde sıvı ve katı yağın sabunlaştırılmasının ve biyodizel endüstrisindeki transesterifikasyon reaksiyonlarının bir yan ürünü olan gliseroldür. Bu durumda durum daha da kötüdür çünkü gliserol sıklıkla atık olarak atılır ve büyük hacimlerin uygun şekilde bertaraf edilmesi karmaşıktır.

Brezilya'nın São Paulo Eyaletindeki ABC Federal Üniversitesi'nde (UFABC) gerçekleştirilen bir araştırma, yakıt hücrelerinin üretimi için umut verici bir teknolojik çözümde niyobyum ve gliserolü birleştirdi. "Niobium, alkalin direkt gliserol yakıt hücrelerinde elektrokatalitik Pd aktivitesini arttırır" başlıklı çalışmayı açıklayan bir makale ChemElectroChem'de yayınlandı ve derginin kapağında yer aldı.

"Prensip olarak hücre, cep telefonları veya dizüstü bilgisayarlar gibi küçük elektronik cihazları şarj etmek için gliserol yakıtlı bir pil gibi çalışacak. Elektrik şebekesinin kapsamadığı alanlarda kullanılabilir. Daha sonra teknoloji elektrikli araçları çalıştırmak ve hatta evlere güç sağlamak için uyarlanabilecek. Makalenin ilk yazarı kimyager Felipe de Moura Souza, "Uzun vadede sınırsız potansiyel uygulama var" dedi. Souza'nın São Paulo Araştırma Vakfı'ndan (FAPESP) doğrudan doktora bursu vardır.

Hücrede, anotta gliserol oksidasyon reaksiyonundan ve katotta havadaki oksijenin indirgenmesinden elde edilen kimyasal enerji elektriğe dönüştürülür ve kalıntı olarak yalnızca karbon gazı ve su kalır. Reaksiyonun tamamı C3H8O3 (sıvı gliserol) + 7/2 O2 (oksijen gazı) → 3 CO2 (karbon gazı) + 4 H2O (sıvı su) şeklindedir. Sürecin şematik gösterimi aşağıda gösterilmiştir.

"Niyobyum [Nb], yakıt hücresi anodu olarak kullanılan paladyumun [Pd] hareketine yardımcı olan bir yardımcı katalizör olarak sürece katılıyor. Niyobyumun eklenmesi paladyum miktarının yarıya indirilmesini sağlayarak hücrenin maliyetini düşürür. Aynı zamanda hücrenin gücünü de önemli ölçüde arttırır. Ancak asıl katkısı, hücrenin uzun süreli çalışmasında güçlü bir şekilde adsorbe edilen karbon monoksit gibi ara maddelerin oksidasyonundan kaynaklanan paladyumun elektrolitik zehirlenmesindeki azalmadır" dedi UFABC'den profesör Mauro Coelho dos Santos , Souza'nın doğrudan doktora tez danışmanı ve çalışmanın baş araştırmacısı.

Teknolojik seçimler için her zamankinden daha belirleyici bir kriter olması gereken çevresel açıdan bakıldığında, gliserol yakıt hücresi, fosil yakıtlarla çalışan içten yanmalı motorların yerini alabileceği için erdemli bir çözüm olarak görülüyor.