O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio e detém cerca de 98% das reservas ativas do planeta. Este elemento químico é usado em ligas metálicas, especialmente aço de alta resistência, e em uma variedade quase ilimitada de aplicações de alta tecnologia, de telefones celulares a motores de aeronaves. O Brasil exporta a maior parte do nióbio que produz na forma de commodities como o ferronióbio.

Outra substância que o Brasil também tem em quantidades copiosas, mas subutilizada, é o glicerol, um subproduto da saponificação de óleo e gordura na indústria de sabão e detergente, e de reações de transesterificação na indústria de biodiesel. Neste caso, a situação é ainda pior porque o glicerol é muitas vezes descartado como resíduo, e o descarte adequado de grandes volumes é complexo.

Estudo realizado na Universidade Federal do ABC (UFABC) no Estado de São Paulo, Brasil, nióbio e glicerol combinados em uma solução tecnológica promissora para a produção de células a combustível. Um artigo que descreve o estudo, intitulado "Nióbio aumenta a atividade eletrocatalítica do Pd em células de combustível de glicerol direto alcalino, "é publicado em ChemElectroChem e destaque na capa do jornal.

"Em princípio, a célula funcionará como uma bateria alimentada por glicerol para recarregar pequenos dispositivos eletrônicos, como telefones celulares ou laptops. Pode ser usado em áreas não cobertas pela rede elétrica. Posteriormente, a tecnologia pode ser adaptada para movimentar veículos elétricos e até mesmo para fornecer energia às residências. Existem aplicações potenciais ilimitadas a longo prazo, o químico Felipe de Moura Souza, o primeiro autor do artigo contou. Souza é bolsista de doutorado direto da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP.

Na cela, a energia química da reação de oxidação do glicerol no ânodo e a redução do oxigênio do ar no cátodo é convertida em eletricidade, deixando apenas gás carbônico e água como resíduos. A reação completa é C ₃ H ₈ O ₃ (glicerol líquido) + 7/2 O ₂ (gás oxigênio) → 3 CO ₂ (gás carbônico) + 4 H ₂ O (água líquida). Uma representação esquemática do processo é mostrada abaixo.

"Nióbio [Nb] participa do processo como co-catalisador, auxiliando a ação do paládio [Pd] usado como ânodo da célula a combustível. A adição de nióbio permite que a quantidade de paládio seja reduzida pela metade, reduzindo o custo da célula. Ao mesmo tempo, aumenta significativamente a potência da célula. Mas sua principal contribuição é a redução do envenenamento eletrolítico do paládio que resulta da oxidação de intermediários que são fortemente adsorvidos na operação de longo prazo da célula, como monóxido de carbono, “disse Mauro Coelho dos Santos, professor da UFABC, orientador de teses do doutorado direto de Souza, e investigador principal do estudo.

Do ponto de vista ambiental, que mais do que nunca deve ser um critério decisivo para as escolhas tecnológicas, a célula a combustível de glicerol é considerada uma solução virtuosa porque pode substituir os motores de combustão movidos a combustíveis fósseis.