Braziliya niobiyning dunyodagi eng yirik ishlab chiqaruvchisi bo'lib, sayyoradagi faol zahiralarning qariyb 98 foiziga ega. Ushbu kimyoviy element metall qotishmalarida, ayniqsa yuqori quvvatli po'latda va mobil telefonlardan samolyot dvigatellarigacha bo'lgan deyarli cheksiz yuqori texnologiyali ilovalarda qo'llaniladi. Braziliya ishlab chiqaradigan niobiyning katta qismini ferroniobiy kabi tovarlar shaklida eksport qiladi.

Braziliyada ham ko'p miqdorda mavjud bo'lgan yana bir modda - bu sovun va detarjan sanoatida yog' va yog'larning sovunlanishi va biodizel sanoatida transesterifikatsiya reaktsiyalarining yon mahsuloti bo'lgan glitserin. Bu holatda vaziyat yanada yomonlashadi, chunki glitserin ko'pincha chiqindi sifatida tashlanadi va katta hajmlarni to'g'ri yo'q qilish murakkabdir.

Braziliyaning San-Paulu shtatidagi ABC Federal universitetida (UFABC) o'tkazilgan tadqiqot yonilg'i xujayralari ishlab chiqarish uchun istiqbolli texnologik yechimda niobiy va glitserinni birlashtirdi. Tadqiqotni tavsiflovchi maqola "Niobiy gidroksidi to'g'ridan-to'g'ri glitserinli yoqilg'i xujayralarida elektrokatalitik Pd faolligini oshiradi" deb nomlangan maqola ChemElectroChem jurnalida chop etilgan va jurnalning muqovasida keltirilgan.

“Aslida, hujayra uyali telefonlar yoki noutbuklar kabi kichik elektron qurilmalarni zaryadlash uchun glitserinli batareya kabi ishlaydi. Elektr tarmog'i bilan qoplanmagan joylarda foydalanish mumkin. Keyinchalik texnologiya elektr transport vositalarini boshqarish va hatto uylarni elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun moslashtirilishi mumkin. Uzoq muddatda cheksiz potentsial ilovalar mavjud ”, dedi kimyogar Felipe de Moura Souza, maqolaning birinchi muallifi. Souza San-Paulu tadqiqot jamg'armasi - FAPESP tomonidan to'g'ridan-to'g'ri doktorlik stipendiyasiga ega.

Hujayrada anoddagi glitserinning oksidlanish reaktsiyasi va katoddagi havo kislorodining qaytarilishi natijasida hosil bo'lgan kimyoviy energiya elektr energiyasiga aylanadi va qoldiq sifatida faqat uglerod gazi va suv qoladi. To'liq reaktsiya C3H8O3 (suyuq glitserin) + 7/2 O2 (kislorod gazi) → 3 CO2 (uglerod gazi) + 4 H2O (suyuq suv). Jarayonning sxematik ko'rinishi quyida ko'rsatilgan.

“Niobiy [Nb] jarayonda ko-katalizator sifatida ishtirok etadi va yonilg'i xujayrasi anodida ishlatiladigan palladiy [Pd] ta'siriga yordam beradi. Niobiy qo'shilishi palladiy miqdorini ikki baravar kamaytirishga imkon beradi va hujayra narxini pasaytiradi. Shu bilan birga u hujayraning kuchini sezilarli darajada oshiradi. Ammo uning asosiy hissasi - uglerod oksidi kabi hujayraning uzoq muddatli ishlashida kuchli adsorbsiyalangan oraliq moddalarning oksidlanishi natijasida yuzaga keladigan palladiyning elektrolitik zaharlanishining kamayishidir, - dedi UFABC professori Mauro Koelyo dos Santos. , Souzaning bevosita doktorlik dissertatsiyasi bo'yicha maslahatchisi va tadqiqot bo'yicha bosh tadqiqotchi.

Har doimgidan ham texnologik tanlovlar uchun hal qiluvchi mezon bo'lishi kerak bo'lgan ekologik nuqtai nazardan, glitserinli yoqilg'i xujayrasi foydali yechim hisoblanadi, chunki u qazib olinadigan yoqilg'i bilan ishlaydigan yonish dvigatellarini almashtirishi mumkin.