Nobel por explicar reacciones químicas vitales para la industria

Ayer, a pesar de que era su cumpleaños número 71, Gerhard Ertl se dirigió como todos los días desde hace 21 años a su oficina del Instituto Fritz-Haber, de la sociedad Max Planck, en Berlín. Pero no sería una jornada como otras: Una llamada de Estocolmo le anunció que había ganado el Premio Nobel de Química 2007, dotado de un millón y medio de dólares, por haber logrado "describir detalladamente cómo se producen las reacciones químicas que ocurren en superficies sólidas y sentado los cimientos de la moderna química de superficies".

"La principal contribución científica del grupo de Ertl fue la creación de una metodología experimental que puede ser utilizada para el estudio de importantes procesos moleculares y atómicos en superficies sólidas -explica Federico Williams, doctorado en este tema en la Universidad de Cambridge, investigador independiente del Conicet y profesor adjunto en el Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física de la UBA-. Hay que aclarar que si bien la química de superficies tiene un impacto tecnológico muy alto, el trabajo de Ertl respondió preguntas fundamentales; es decir, que sus estudios son de ciencia básica."

Ertl es reconocido como un pionero en este campo de conocimientos que encontraron aplicación en las más variadas áreas industriales.

Según explica Williams, la química de superficies juega un papel fundamental en muchos procesos de la vida diaria; por ejemplo, nos ayuda a entender cómo funcionan las celdas de combustible y los catalizadores de nuestros autos, y por qué se corroe el acero. El estudio de fenómenos superficiales es importante para comprender desde el comportamiento de dispositivos electrónicos hasta la destrucción de la capa de ozono, porque etapas críticas de esta reacción ocurren en las superficies de los pequeños cristales de hielo de la estratosfera.

Cuando una molécula gaseosa choca contra una superficie sólida pueden ocurrir dos cosas: rebota o es adsorbida. "Es este último caso el que presenta las posibilidades más interesantes -afirma en su comunicado la Academia Sueca de Ciencias-: la interacción con los átomos de la superficie puede ser tan fuerte que las moléculas se disocian en sus átomos constitutivos. La molécula también puede interactuar con los grupos de la superficie y cambiar sus propiedades. O puede encontrar otra molécula previamente adsorbida y desatar una reacción química binaria en la superficie."

Un ejemplo de los problemas que estudió Ertl de manera extraordinariamente precisa es el proceso Haber-Bosch, el paso fundamental en la producción de fertilizantes artificiales, durante el cual el nitrógeno del aire reacciona con hidrógeno para formar amoníaco. Para que esto ocurra, se necesita un catalizador: hierro finamente dispersado. Tanto el nitrógeno como el hidrógeno se unen a la superficie de los granos de hierro y reaccionan más fácilmente entre ambos.

Dice Williams: "Sólo pude escuchar a Ertl en algunos seminarios, y siempre fue muy claro y preciso. Al finalizar sus conferencias, siempre sentía la emoción de entender y la curiosidad por seguir estudiando el fascinante campo de la química de superficies".

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