Hubo un tiempo donde las técnicas eran tan “sencillas” que todos podíamos deducir (más o menos) cómo se fragua un cuchillo o cómo se cura un jamón, pero ahora vivimos en un mundo mucho más complejo. ¿Cuánto podríamos replicar de todo lo que podemos encontrar en el lineal de un supermercado? ¿Cómo se obtienen esas moléculas clave para la producción de cosméticos, medicinas, tejidos y alimentos? La respuesta no es trivial, ni siquiera para los mejores químicos y, precisamente por eso, los Premios Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA acaba de premiar a tres expertos por haber revolucionado estos procesos.

Para ser precisos, el Premio a las Ciencias Básicas ha sido concedido a Avelino Corma, John Hartwig y Helmut Schwarz “por sentar las bases de los catalizadores que hacen posible una química más eficiente y sostenible”. Y, aunque el concepto de “catalizador” pueda sonar inasequible, podemos hacernos una idea aproximada de la importancia de sus trabajos. Un catalizador, simplificándolo mucho, es una sustancia que, en pequeña cantidad, puede acelerar otra reacción sin ser consumida en el proceso. Podríamos decir que hacen fácil lo improbable. Una cuestión de eficiencia, sí, que es lo que a la industria le interesa, pero también de sostenibilidad al requerir menos energía y permitir un procesar de forma asequible algunos contaminantes antes de liberarlos al medio.

Materiales porosos

Avelino Corma, pionero en catálisis heterogénea (por estar el catalizador y los reactivos en diferente estado de la materia), ha diseñado materiales microporosos que permiten realizar reacciones químicas con una precisión sin precedentes. “Controlando el tamaño de las cavidades de estos catalizadores sólidos, logramos seleccionar qué moléculas entran y reaccionan, y cuáles no”, explica el investigador.

Este principio ha sido clave para hacer más eficiente la producción de combustibles, plásticos y productos farmacéuticos. De hecho, gracias a su trabajo, más de 22 plantas en todo el mundo producen gasolina con un menor impacto ambiental. “Estamos avanzando hacia una química más sostenible, reduciendo el uso de hidrocarburos fósiles y minimizando la emisión de contaminantes”, señala Corma, quien también vislumbra un futuro donde los catalizadores podrían capturar CO₂ de la atmósfera para fabricar nuevos combustibles.

Enzimas biónicas

John Hartwig, por su parte, ha revolucionado la fabricación de medicamentos con catalizadores basados en metales. Gracias a sus desarrollos en catálisis homogénea, se han conseguido procesos más precisos y eficientes para la producción de fármacos contra el cáncer, el VIH y la hepatitis C.

“Muchas de estas moléculas no podrían fabricarse sin los catalizadores que hemos desarrollado”, explica Hartwig. Su trabajo ha permitido manipular enlaces químicos que, de otro modo, serían extremadamente difíciles de romper y reconstruir. Además, ha explorado el potencial de estas “enzimas biónicas”, catalizadores diseñados para funcionar dentro de células vivas, con el objetivo de sintetizar compuestos de manera más natural y sostenible.

Todo lujo de detalles

Helmut Schwarz ha abordado la catálisis desde un enfoque más fundamental, desentrañando los mecanismos que gobiernan las reacciones químicas a la escala del átomo. Su trabajo ha permitido, entre otros éxitos, entender mejor cómo transformar el metano, un potente gas de efecto invernadero, en productos útiles sin generar residuos indeseados.

“Durante años, mucha gente pensó que era imposible aislar átomos individuales para estudiarlos, pero hemos demostrado que se pueden controlar con una precisión extraordinaria”, afirma Schwarz. Sus hallazgos han sido aplicados en la industria química para mejorar la eficiencia de procesos clave, como el refinamiento de metales preciosos y la producción de hidrógeno.

Magia del presente

Decía Arthur C. Clarke que cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia, y es fácil imaginar a estos químicos como magos del presente. Gracias al conocimiento y esfuerzo de sus equipos han logrado desarrollar técnicas para doblegar las sustancias casi a nuestro antojo. Porque la síntesis química es un superpoder en toda regla, uno que nos permite ordenar los ladrillos de la materia hasta dar con la configuración que se comporta como nosotros esperamos. Un premio más que merecido que podría hacerse eco en más premios de este año puede que, por fin, con otro Nobel español.

QUE NO TE LA CUELEN:

Cuando los investigadores buscan sintetizar una molécula con propiedades concretas, no juegan al azar, se embarcan en un proceso guiado por el conocimiento. Gracias a la química teórica y a herramientas como la espectroscopía y la modelización computacional, pueden predecir cómo debería comportarse una molécula en función de su composición y estructura. Esto les permite afinar la búsqueda y obteniendo resultados más rápidos y asequibles.

REFERENCIAS (MLA):

Fundación BBVA. "Premio Fronteras del Conocimiento a Avelino Corma, John Hartwig y Helmut Schwarz por sentar las bases de los catalizadores que hacen posible una química más eficiente y sostenible." Premios Fronteras del Conocimiento, 25 marzo 2025, https://www.premiosfronterasdelconocimiento.es/noticias/xvii-edicion-ciencias-basicas-a-avelino-corma-john-hartwig-helmut-schwarz-quimica-catalisis/.