Бразілія з'яўляецца найбуйнейшым у свеце вытворцам ніобію і змяшчае каля 98 працэнтаў актыўных запасаў на планеце.Гэты хімічны элемент выкарыстоўваецца ў металічных сплавах, асабліва ў высокатрывалай сталі, і ў амаль неабмежаваным дыяпазоне высокатэхналагічных прымянення ад мабільных тэлефонаў да авіярухавікоў.Бразілія экспартуе большую частку ніобію, які яна вырабляе, у выглядзе такіх тавараў, як фераніёбій.

Іншае рэчыва, якое ў Бразіліі таксама ёсць у вялікіх колькасцях, але недастаткова выкарыстоўваецца, - гэта гліцэрына, пабочны прадукт омылення алею і тлушчу ў мылаварнай прамысловасці і мыйных сродкаў, а таксама рэакцый пераэтэрыфікацыі ў біядызельнай прамысловасці.У гэтым выпадку сітуацыя яшчэ горш, таму што гліцэрына часта выкідваецца як адходы, і належная ўтылізацыя вялікіх аб'ёмаў складаная.

Даследаванне, праведзенае ў Федэральным універсітэце ABC (UFABC) у штаце Сан-Паўлу, Бразілія, аб'яднала ніобій і гліцэрына ў перспектыўным тэхналагічным рашэнні для вытворчасці паліўных элементаў.Артыкул з апісаннем даследавання пад назвай «Ніёбій павышае электракаталітычную актыўнасць Pd у шчолачных прамых гліцэрынавых паліўных элементах» апублікаваны ў ChemElectroChem і размешчаны на вокладцы часопіса.

«У прынцыпе, клетка будзе працаваць як батарэя на гліцэрыне для падзарадкі невялікіх электронных прылад, такіх як мабільныя тэлефоны або ноўтбукі.Яго можна выкарыстоўваць у раёнах, не ахопленых электрычнай сеткай.Пазней гэтую тэхналогію можна будзе прыстасаваць для запуску электрамабіляў і нават для электразабеспячэння дамоў.Ёсць неабмежаваныя магчымасці прымянення ў доўгатэрміновай перспектыве», - сказаў хімік Феліпэ дэ Мура Соуза, першы аўтар артыкула.Соуза мае прамую доктарскую стыпендыю ад Даследчага фонду Сан-Паўлу — FAPESP.

У клетцы хімічная энергія ад рэакцыі акіслення гліцэрыны на анодзе і аднаўлення кіслароду ў паветры на катодзе пераўтворыцца ў электрычнасць, у выніку чаго ў астатку застаюцца толькі вуглярод і вада.Поўная рэакцыя: C3H8O3 (вадкі гліцэрына) + 7/2 O2 (кісларод) → 3 CO2 (вуглярод) + 4 H2O (вадкая вада).Схематычнае адлюстраванне працэсу паказана ніжэй.

«Ніобій [Nb] удзельнічае ў працэсе ў якасці сукаталізатара, дапамагаючы дзеяння паладыю [Pd], які выкарыстоўваецца ў якасці анода паліўнага элемента.Даданне ніобію дазваляе скараціць колькасць паладыю ўдвая, што зніжае кошт элемента.Пры гэтым ён значна павялічвае магутнасць клеткі.Але галоўным яго ўкладам з'яўляецца памяншэнне электралітычнага атручвання паладыю, якое ўзнікае ў выніку акіслення прамежкавых прадуктаў, якія моцна адсарбуюцца ў працэсе працяглай працы элемента, такіх як угарны газ», - сказаў Маўра Коэлью дос Сантас, прафесар UFABC. , дарадца дысертацыі для прамой доктарскай ступені Соузы і галоўны даследчык даследавання.

З экалагічнай пункту гледжання, якая больш чым калі-небудзь павінна быць вырашальным крытэрыем тэхналагічнага выбару, паліўны элемент з гліцэрынай лічыцца эфектыўным рашэннем, таму што ён можа замяніць рухавікі ўнутранага згарання, якія працуюць на выкапнёвым паліве.