O docente de Processos Químicos do IFRN Campus Nova Cruz, Cleonilson Mafra Barbosa, mais conhecido por Profº Mafra, durante a pesquisa realizada no doutorado, desenvolveu inovações os quais foram impetrados, junto ao NIT da UFRN em parceria com o IFRN, o pedido de 09 patentes, sendo 08 de produtos e 1 de processo, em que já passaram pelas buscas e comprovado as inovações, assim, no momento, se encontra em fase final para serem submetidas ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial –INPI.

O Professor realizou seu doutorado por meio do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – UFRN, sob orientação do professor Carlson Pereira de Souza e Uílame Umbelino Gomes, como também parte dele foi realizado nos Estados Unidos na Case Western Reserve University (CWRU),sob orientação do professor Chung Chiun Liu, no Centro de Pesquisa Electronics Design Center (EDC), com recursos financeiros da National Aeronautics and Space Administration (NASA), num doutoramento sanduíche, por um período de 1 ano.

Um fator que está preocupando a população mundial é a produção de energia elétrica, que tem se mostrado um grande problema ambiental e, principalmente, econômico, assim, gerando a necessidade de produzir eletricidade de forma menos cara e mais eficiente, mas que, também, gere o mínimo impacto socioambiental possível. Pensando nisso, o trabalho do referido professor tem como objetivo a  purificação total do mineral de base, a columbita/tantalita e uma rota alternativa de síntese de eletrocatalisadores para reações de oxidação do metanol e etanol a serem aplicados em células a combustível, à base de óxidos e precursores mistos de nióbio e tântalo nanoestruturados puros e dopados com cobalto, cobre e níquel, a partir deste mineral de base purificado, extraído da região do Seridó do Estado do Rio Grande do Norte, onde possui jazidas deste mineral.

O Brasil hoje possui, aproximadamente, 93 % da reserva mundial de nióbio e 64% de tântalo, em forma de matéria prima mineral, e exporta esse material de forma bruta para produção de ligas ferro-nióbio. Sendo realizado um estudo financeiro, por cada tonelada exportada (R$3.200,00), como é feita para os grandes países como China e Estados Unidos. Sendo que 1 Kg de óxido de nióbio e tântalo com 98% de pureza é comercializado hoje por, aproximadamente, R$ 19.000,00. Se for utilizada a tecnologia desenvolvida na pesquisa do professor, realiza-se a purificação total (100%) e transforma-se uma tonelada bruta, em aproximadamente, 750 kg de óxidos puros, convertendo, em moeda nacional brasileira, a um valor aproximado de R$ 13.500.000,00, assim, ocasionando uma diferença na receita de R$ 13.496.800,00. Ou seja, ao invés de o Brasil exportar uma tonelada da matéria prima bruta por R$3.200,00, vai, através da dessa tecnologia, exportar 750 Kg de um produto de alta pureza por R$13.500.000,00.

Essa relação é feita apenas ao produto de alta pureza comercial sem nenhuma aplicação definida. Entretanto, como o tântalo e nióbio são utilizados para diversas aplicações, isso vai gerar uma maior receita para as exportações brasileiras nos diversos setores industriais, quando aplicados aos subprodutos como capacitores, lentes, películas para foguetes aeroespaciais entre outros.

Nesta perspectiva de obtenção e desenvolvimento de novos materiais, que atendam as demandas tecnológicas, como também na tentativa de aproveitamento dos recursos minerais disponíveis no Brasil e no estado do Rio Grande do Norte, e no ensejo de agregar valores utilizando esses recursos como rota alternativa, o trabalho desenvolveu um processo de purificação mineral de forma inovadora. Com o produto sintetizado, foram desenvolvidos catalisadores a serem utilizados em reações de oxidação do metanol e etanol para serem aplicados em células a combustível, nas quais possuem um valor financeiro bem menor que os catalisadores à base de ouro e/ou platina, os quais são utilizados nos dias atuais para essas reações. Além disso, os novos catalisadores gerarão energia de forma mais limpa e eficiente. Dessa forma, essa é uma contribuição para o desenvolvimento científico e tecnológico de novos materiais, de forma inovadora, e que apresenta um alto impacto na economia do estado e do país, trazendo, com isso, emprego e desenvolvimento das regiões produtoras desta matéria prima.