Brasil es el mayor productor mundial de niobio y posee alrededor del 98 por ciento de las reservas activas del planeta. Este elemento químico se utiliza en aleaciones metálicas, especialmente acero de alta resistencia, y en una gama casi ilimitada de aplicaciones de alta tecnología, desde teléfonos móviles hasta motores de aviones. Brasil exporta la mayor parte del niobio que produce en forma de productos básicos como el ferroniobio.

Otra sustancia que Brasil también tiene en abundantes cantidades pero infrautilizada es el glicerol, un subproducto de la saponificación de aceites y grasas en la industria del jabón y los detergentes, y de reacciones de transesterificación en la industria del biodiesel. En este caso, la situación es aún peor porque el glicerol a menudo se desecha como desecho, y la eliminación adecuada de grandes volúmenes es compleja.

Un estudio realizado en la Universidad Federal de la ABC (UFABC) en el estado de São Paulo, Brasil, combinó niobio y glicerol en una solución tecnológica prometedora para la producción de pilas de combustible. Un artículo que describe el estudio, titulado "El niobio mejora la actividad electrocatalítica del Pd en las pilas de combustible de glicerol directo alcalino, "se publica en ChemElectroChem y aparece en la portada de la revista.

"En principio, la celda funcionará como una batería alimentada con glicerol para recargar pequeños dispositivos electrónicos como teléfonos celulares o computadoras portátiles. Se puede utilizar en áreas no cubiertas por la red eléctrica. Posteriormente, la tecnología se puede adaptar para hacer funcionar vehículos eléctricos e incluso para suministrar energía a los hogares. Hay aplicaciones potenciales ilimitadas a largo plazo, "el químico Felipe de Moura Souza, dijo el primer autor del artículo. Souza tiene una beca de doctorado directa de la Fundación de Investigación de São Paulo — FAPESP.

En la celda La energía química de la reacción de oxidación del glicerol en el ánodo y la reducción de oxígeno del aire en el cátodo se convierte en electricidad. dejando solo gas de carbono y agua como residuos. La reacción completa es C ₃ H ₈ O ₃ (glicerol líquido) + 7/2 O ₂ (gas oxígeno) → 3 CO ₂ (gas de carbono) + 4 H ₂ O (agua líquida). A continuación se muestra una representación esquemática del proceso.

"El niobio [Nb] participa en el proceso como cocatalizador, ayudando a la acción del paladio [Pd] utilizado como ánodo de la pila de combustible. La adición de niobio permite reducir a la mitad la cantidad de paladio, reduciendo el costo de la celda. Al mismo tiempo, aumenta significativamente la potencia de la celda. Pero su principal contribución es una reducción en el envenenamiento electrolítico del paladio que resulta de la oxidación de intermedios que son fuertemente adsorbidos en el funcionamiento a largo plazo de la celda. como el monóxido de carbono, "dijo Mauro Coelho dos Santos, profesor de la UFABC, asesor de tesis del doctorado directo de Souza, e investigador principal del estudio.

Desde el punto de vista medioambiental, que más que nunca debería ser un criterio decisivo para las elecciones tecnológicas, la pila de combustible de glicerol se considera una solución virtuosa porque puede sustituir a los motores de combustión propulsados ​​por combustibles fósiles.