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El hombre que puede acabar con las sequías

LA RAZÓN se desplaza hasta Berkeley para entrevistar al químico Omar Yaghi. El científico de origen jordano acaba de probar un dispositivo que es capaz de crear agua potable en pleno desierto sirviéndose sólo del aire y la luz solar. En junio recibirá el Premio BBVA Fronteras del Conocimiento en Ciencias Básicas

  • Entre moléculas Omar Yaghi, de 53 años años, en su despacho de Berkeley, posa con la estructura del MOF, un material con aplicaciones ilimitadas
    Entre moléculas Omar Yaghi, de 53 años años, en su despacho de Berkeley, posa con la estructura del MOF, un material con aplicaciones ilimitadas
Berkeley (California).

Tiempo de lectura 8 min.

25 de abril de 2018. 08:10h

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J. V. Echagüe.  Berkeley (California). 25/4/2018

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Viernes por la mañana. Las calles de Berkeley están casi desiertas. Y sobre todo limpias. Hace poco, los estudiantes acordaron que el campus sería un espacio libre de humo. Si no fuera por los móviles, parecería una cápsula del tiempo, un templo diseñado por y para el estudio pese a estar separado media hora en coche de la bulliciosa San Francisco. Y así ha sido: más de 100 premios Nobel han pasado por sus aulas a lo largo de 150 años de historia. Los estudiantes reconocen que la Facultad de Química no es la más vistosa, la que más «luce» arquitectónicamente. Sin embargo, también son conscientes de que justo allí, en el departamento de Latimer Hall, podrían estar protagonizando una revolución. En el tiempo que usted tarde en leer este artículo, al menos cuatro niños habrán muerto en el mundo por falta de agua. Al cabo de 24 horas serán 1.000. ¿Y si fuera aquí, en el Departamento de Química de la Universidad de California en Berkeley, donde un grupo de científicos podría convertir la sequía en un anacronismo? ¿Y, además, de forma ecológica y a muy bajo coste?

Christian, alemán de 26 años, se encuentra trabajando en uno de los diez laboratorios del centro. «¿Cuántos estudios has publicado ya?», le pregunta su profesor. «Seis, siete...», duda. Ahora mismo, este joven es mentor de otro estudiante, Nikita, de 22 años, llegado de Kazajistán. Mientras, en otro laboratorio se encuentra Wentao. «Fui hasta Pekín para entrevistarme con él. Me escribió y algo me dijo que debía ir tras él. Quizá escribió antes a mil profesores», bromea su maestro. Con Zhe Ji, también chino, le costó más: unas 20 conversaciones. Christian, Nikita, Wentao, Zhe Ji... alrededor de una veintena de chicos y chicas, de unas 10 nacionalidades diferentes, conforman el equipo del profesor Omar Yaghi, catedrático de Química en Berkeley, y que el próximo 13 de junio recogerá en Madrid el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Ciencias Básicas.

Yaghi, de 53 años, recibe a LA RAZÓN en su despacho, grande y austero, pegado a sus laboratorios. Lo primero que llama la atención son los coloridos modelos de moléculas que pueblan sus estanterías. Son maquetas parecidas a las que le sedujeron en los libros, siendo niño, en su Jordania natal, cuando vivía con su familia, refugiada palestina. Modelos que, pensaba él, «podían encerrar el secreto de la vida». Lo reconoce: «Era un niño callado y solitario, pero observaba mucho». Miembro de una familia de diez, había sido enviado por sus padres a EE UU siendo adolescente. Su empeño era estudiar Química, aunque ellos preferían Medicina o Ingeniería, carreras «más seguras», como sí hicieron otros de sus hermanos. Sabía que no iba a hacerse millonario, pero era su empeño. No dejaba de enviar dinero a casa, aunque tuviera que pedirlo prestado.

La maqueta de su despacho representa la estructura del MOF, siglas de «Metal Organic Framework». A mediados de los años noventa, Yaghi, trabajaba en la Universidad Estatal de Arizona. Antes estuvo en la de Illinois e hizo el postdoctorado en Harvard. Pero fue en Arizona donde consiguió sintetizar el MOF, material cristalino, mezcla de elementos inorgánicos –como los óxidos de metal– y orgánicos. Se sabía de su existencia, pero había un problema: «No era robusto y colapsaba», recuerda. Tenía poca utilidad. ¿Cual fue su modelo a seguir? El Lego. Sí, el popular juego infantil. «Mi idea era dividirlo en unidades moleculares y ensamblarlas de modo racional, con vínculos sólidos». La estructura, además, es muy extensa. Un solo gramo de MOF, desplegado en una lámina podría cubrir alrededor de 60 campos de tenis. Este «Lego» lo ha bautizado Yaghi, técnicamente, como «química reticular».

Llegaron más sorpresas. El MOF era de una extraordinaria porosidad. «Vimos que ésa era la primera propiedad que podía ser explotada», afirma. Esos poros podían convertir al MOF en una «esponja» a escala molecular, lo que le permitía absorber otros compuestos. Primero, probaron su capacidad para «capturar» dióxido de carbono (CO2) del aire, cuya alta concentración es responsable del cambio climático. Sin embargo, descubrió que, en esa «competición» entre los componentes del aire por quedarse en los poros, había uno que ganaba al CO2: el H2O. Sí, el agua. Nuestra atmósfera alberga miles de millones de litros de agua.

El pasado año se probó un primer prototipo en la azotea del MIT, el Instituto Tecnológico de Massachusetts, con el que se colaboró en el estudio. El aparato usaba sólo unos pocos gramos de MOF, distribuidos a modo de lámina. El material se situaba en una cámara, entre una placa de condensación y un colector solar térmico. El plan era que, durante la noche, los poros del MOF captaran las moléculas de agua. Y, ya por el día, el colector se serviría de la luz solar para calentarlas y generar agua, recogida por un condensador. Ésta es una de la pequeñas revoluciones de Yaghi: el prototipo sólo necesitaba luz solar para funcionar.

Efectivamente, en unas horas, los poros del material albergaban agua... potable. «Sin metales ni contaminantes. Es agua pura, y de un sabor diferente», recuerda Yaghi. Los expertos calcularon entonces que por cada kilo de MOF, se podían obtener 2,8 litros de agua en un periodo de 12 horas. «Aquel día sentí escalofríos, que todo el trabajo de los últimos 22 años había dado sus frutos», afirma. Un detalle: en el 99% de las veces, Yaghi utiliza el plural.

Ahora ha dado un paso más. En pocos días publicará un nuevo estudio en el que ha probado un segundo prototipo en pleno desierto. ¿Por qué allí? Por la falta de humedad. «Era clave para nosotros demostrar que el MOF podía extraer agua con un 20% de humedad, que es el clima de sitios como el Sáhara», afirma. Podemos decir que este segundo prototipo se ha probado con éxito y que su producción, por los metales usados, será mucho más barata de lo imaginado. Además, deja una otra sorpresa: podrá programarse según el clima. Y es que no es lo mismo recolectar agua en pleno desierto que en un ambiente húmedo. Sí: el MOF se puede programar «a la carta».

Yaghi no engaña a nadie: hace 20 años, no era consciente de que estaba trabajando en un material que podría servir para atesorar «un bien precioso, el agua, y por cuya falta muere mucha gente». «Entonces queríamos resolver una duda intelectual: ¿cómo podíamos cambiar la forma de estos materiales? Y si conseguíamos hacerlo al modo del Lego, sabía que triunfaríamos, porque las posibilidades serían ilimitadas». No en vano, laboratorios de todo el mundo trabajan en desarrollar unos 80.000 tipos diferentes de MOF. Además del agua, Yaghi cree que «en cinco años», y tras resolver los problemas técnicos, podrían almacenar CO2, con la misma eficiencia. O hidrógeno, lo que podría revolucionar industrias como la automotriz.

El triunfo de Yaghi es el de la ciencia básica, la que no acapara titulares ni a priori tiene aplicaciones, pero que con paciencia arroja resultados espectaculares. Hay que fallar para triunfar. «La ciencia básica es la forma de adentrarse en el mundo de lo desconocido, en el caos, y tratar de averiguar cómo completar el puzle. Permite llegar a descubrimientos que cambian el mundo». A pesar de que los políticos dicen no tener tiempo ni dinero que perder en un «arquitecto» de las moléculas. Recuerda, por ejemplo, que «mi primera subvención fue rechazada tres veces». Y también las críticas, incluso de otros científicos, «que no creían que podríamos obtener este material cristalino». Sí, «muchos te critican cuando te sales del pelotón, pero también hay unos pocos que aprecian tu trabajo».

¿Futuro Nobel? Dice que «escucha rumores», y en seguida menciona con orgullo el premio otorgado por la Fundación BBVA. Pero no quiere que nada le distraiga de su trabajo: hacer ciencia. De hecho, rechazó crear su propia empresa de MOF, lo que le podría haber asegurado grandes beneficios, porque éso le habría desviado de su camino. Entonces se preguntó: «¿Quieres ser científico o quieres ser otra cosa?» Ya sabemos la respuesta.

Las claves

Además del MOF, Yaghi también ha sintetizado el COF, material compuesto sólo de materiales orgánicos y que podría tener propiedades para el almacenamiento de tejido molecular.

Al menos dos empresas ya han comercializado productos basados en este material: uno para mantener la comida fresca y otro como almacenamiento de gases peligrosos.

Se cree que puede almacenar 18 veces más cantidad de CO2 que los contenedores habituales.

También puede captar hidrógeno. La industria del automóvil trabaja con el MOF como fuente de combustible limpio.

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