BIOGRAFÍA
Helmut Schwarz (Nickenich, Renania-Palatinado, Alemania, 1943) se licenció en Química en 1971 tras haber trabajado como técnico en la industria, y se doctoró un año más tarde en la Universidad Técnica de Berlín (Alemania), donde ha desarrollado la mayor parte de su carrera. En 1978 obtuvo la cátedra de Química en esa misma institución. Es miembro de la Academia Alemana de las Ciencias Leopoldina, de la cual fue presidente de 2010 a 2015; la Academia Europaea, y la Academia de Ciencias de Gotinga, entre otras. Fue uno de los fundadores de la Academia de las Ciencias de Berlín-Brandeburgo, donde ocupó el cargo de vicepresidente de 1998 a 2003. Es doctor honoris causa por varias universidades, entre las que se encuentran el Instituto Tecnológico de Israel, la Universidad de Innsbruck (Austria) y la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza). Ha publicado más 1.000 artículos y participado en más de 1.000 congresos. Es también miembro del consejo editorial de varias revistas científicas. De 2001 a 2007 fue vicepresidente de la Fundación Alemana de Investigación (DFG).
CONTRIBUCIÓN
“El tubo de ensayo más pequeño del mundo” para ver reacciones químicas átomo a átomo
“La mía es una contribución atípica”, afirma Helmut Schwarz, “porque he abordado preguntas muy fundamentales empleando técnicas nada convencionales”. La combinación de experimentos y herramientas computacionales le ha permitido dilucidar el funcionamiento de algunas reacciones químicas átomo a átomo, con un nivel de detalle nunca visto. “Casi siempre hay millones de átomos en juego, pero nosotros queremos saber cuáles son los que realmente actúan en la reacción, los que llamamos los átomos aristocráticos”, expone.
Por ejemplo, es bien sabido que el metano tiene una reactividad muy baja, pero el porqué se resiste a la comprensión de la comunidad química. “Cada año se liberan millones de toneladas de metano a la atmósfera, y es un gas de efecto invernadero. Entonces surge la pregunta, ¿no se le puede dar un uso mejor?” La clave para responderla está en ser capaz de dividir el enlace carbono-hidrógeno del metano de manera selectiva, un problema fundamental para la química que Schwarz se propuso abordar explorando el papel que podría jugar la catálisis.
“La investigación convencional sobre catálisis se suele hacer en la fase condensada. Pero nosotros decidimos hacer un experimento en la fase gaseosa, para evitar que hubiera otros efectos que no controláramos y que pudieran influir en el resultado”, explica el galardonado. Por ello, aislaron los átomos a nivel individual y controlaron el entorno de la reacción para asegurarse de que el resultado se debía exclusivamente a un átomo concreto en lugar de a una combinación de múltiples factores. “Durante décadas, a mucha gente le parecía que conseguir aquello era imposible”, recuerda el investigador.
Si lograron aislar átomos para observar su comportamiento individual, fue gracias al espectrómetro de masas, inventado hace más de un siglo, pero nunca antes empleado para este fin. “El espectrómetro de masas nos da una visión microscópica de los detalles que es inalcanzable cuando miras al comportamiento de millones de átomos. Es el tubo de ensayo más pequeño del mundo”, compara el galardonado.
A pesar de su enfoque puramente básico, los descubrimientos de Schwarz han transformado procesos industriales importantes como el de la fábrica alemana Degussa, que se dedica al refinamiento de metales preciosos y produce un compuesto de hidrógeno, carbono y nitrógeno usado en un gran número de aplicaciones. La propia fábrica desarrolló la manera de producir el compuesto combinando el metano con el amoníaco gracias a un catalizador. Pero se generaba carbón como producto secundario, que ensuciaba el catalizador y lo acababa desactivando. Schwarz logró revelar detalles clave sobre cómo funcionaba aquella reacción y, gracias a ellos, propuso una modificación en el catalizador que evitaba la formación de hollín. “Es un ejemplo práctico de cómo la investigación básica acabó ayudando a la empresa a mejorar sustancialmente un proceso”, afirma Schwarz.
A pesar de que, según comenta, su investigación no siempre estuvo bien vista por el sector con una orientación más ortodoxa de la comunidad académica, el galardonado espera que las nuevas generaciones “no se rindan antes de tiempo, y que tengan la habilidad de identificar los grandes retos de la ciencia y el valor de abordarlos. Sobre todo, que intenten contagiar a sus compañeros el sumarse a ese proyecto y que exploren qué se puede conseguir gracias al entusiasmo por la investigación básica”.
