Ciència per a presidents

Química analítica

El gran futur multidisciplinar de la química

La química està ja a tot arreu però també per això la seva imatge es desdibuixa. La seva aportació futura passa per la seva relació amb altres disciplines, expliquen els experts. Des que James Watson, descobridor de l'estructura en doble hèlix de l'ADN, va dir: "La vida és simplement una qüestió de química", l'estudi de l'estructura i les característiques de les substàncies ha entrat de ple en la biologia, igual que ho ha fet la 'química verda' a l'àrea de la creació de compostos. Són només dos exemples de cap a on va la química, segons els experts.

MALÉN RUIZ DE ELVIRA | 3 D’AGOST DEL 2010

Un gran esdeveniment, la 42 Olimpiada de Química, s’acaba de celebrar al Japó amb la participació d'estudiants de 70 països. Ryoji Noyori, premi Nobel de Química el 2001, acull l'olimpíada amb aquestes paraules que no poden resumir millor el que és la disciplina a la qual ha dedicat la seva vida: "La importància de la química no es pot exagerar, està relacionada estretament amb altres disciplines i ens porta, a través de la indústria química, productes avançats que enriqueixen la nostra vida quotidiana. Els estudiants que vénen a l’olimpíada han estat, sens dubte, atrets per la bellesa de la química, per la seva lògica i la seva capacitat per crear i convertir la matèria i per la capacitat potencial que té de descobrir els secrets que la natura encara no ens ha revelat".

La comunicació de la química també es modernitza i un exemple és el nou portal Chemistry Views, que pretén donar servei a la comunitat química en tota la seva diversitat, creat per la societat editorial ChemPubSocEurope i Wiley VCH. Aquesta col·laboració, fundada el 1997, que inclou 16 Societats Químiques d'Europa, va organitzar recentment a París el simposi 'Fronteres de la Química', al qual van assistir 600 participants, en ocasió del desè aniversari de dues de les revistes que publica. Entre els deu conferenciants, hi havia quatre premis Nobel, entre ells la israeliana Ada Yonath, darrera guardonada, i totes les intervencions es varen poder seguir en directe a través del portal i segueixen estant disponibles per a tots els interessats. Allà es van tractar els temes de futur en àrees com la catàlisi heterogènia, les estructures biològiques, la química supramolecular, les cèl·lules solars i els nanomaterials, entre altres.
La comunicació de la química també es modernitza, el nou portal Chemistry Views n'és un exemple
A més, la revista Nature Chemistry, del potent grup que edita la revista científica de referència Nature, ha complert ja el seu primer any, amb resultats positius, segons els seus editors, i també en aquesta revista s'han demanat exercicis de futurisme als principals experts.

Futurs per a la Química

Noyori, per exemple, com a expert en síntesi, creu que aviat els científics podran esbrinar els mecanismes químics de les funcions cel·lulars i potser també els del pensament i la memòria humanes. El premi Nobel explica que, tot i que la síntesi química ha assolit ja un nivell extraordinari d'avanç, encara queda molt per millorar, i advoca perquè aquesta línia de recerca es basi en la "elegància pràctica", "que sigui elegant lògicament però que al mateix temps porti a aplicacions pràctiques". També afirma que la catàlisi és, i seguirà sent, una de les àrees de recerca més importants, perquè és l'única manera racional de produir compostos de forma econòmica, estalviant energia i sense perjudicar el medi ambient.

Una part important dels esforços dels investigadors químics es centra en com utilitzar l'energia del sol per extreure hidrogen de l'aigua i utilitzar-l’ho com a combustible en les piles de combustible. En Caltech estan desenvolupant piles de combustible solars que es basen en l'absorció de llum de diferents zones de l'espectre solar per l'ànode i el càtode, de dimensions manomètriques. Encara que els investigadors no creuen que es disposi de plantes d'aquest tipus fins al 2050, els avantatges d'aquest sistema són tantes que no es pot deixar de treballar-hi. "Les centrals en zones costaneres metropolitanes podrien utilitzar aigua del mar com a font d'hidrogen i oxigen. L'hidrogen obtingut s'utilitzaria a la planta elèctrica i l'aigua pura obtinguda com a subproducte podria anar directament al sistema d'aigua potable", assenyala Harry B. Gray.

Química sostenible

La química sostenible és la gran obsessió del moment, tot i que l'anomenada 'química verda' té ja una història que data de l'última dècada del segle passat i que ha de desenvolupar-se sense pausa sota pressions com el programa Reach de la Unió Europea. Pel futur immediat, James H. Clark, de la universitat de York, advoca per apostar més per l'única font de carboni que és alhora sostenible i pràctica: la biomassa no alimentària. Però també pel reciclatge dels residus elèctrics i electrònics, que suposen a més un problema creixent en les societats desenvolupades.

Un ús imaginatiu de la cel·lulosa, el midó i altres ingredients de la biomassa com a font, no només de molècules petites sinó també dels 'maons' de nous materials macromoleculars (com els plàstics biodegradables de veritat) reduirien molt la dependència dels compostos derivats del petroli. La recerca és especialment urgent en aplicacions com el foc, els plàstics i els adhesius. "Aquest nou segle veurà una transferència gradual de la química basada en el petroli a la química basada en una gran varietat de cultius", afirma Gray que creu que els residus d'avui seran els recursos del demà.

UN NOU PAPER PER ALS METALLS

Els experts no s'obliden, a l'hora de plantejar el futur, dels nous instruments amb què s'està dotant la Química. Com va dir Humphry Davy al segle XIX: "Res fomenta tant la bona ciència com el desenvolupament d'un bon instrument". Ja fa alguns anys que es poden mesurar àtoms o molècules individuals, però queda molt per desenvolupar. Segons Gary M. Hieftje, expert nord-americà, és especialment interessant l'àrea de la metalòmica, que estudia la presència i la funció dels metalls en els sistemes biològics i permet desenvolupar nous mètodes analítics. I és que els metalls són una part important dels mecanismes de la vida (s'associen a les proteïnes, per exemple), que, com deia Watson, és essencialment química.

Tòpics de l'article