Премія Fronteras del Conocimiento у галузі фундаментальних наук

Премію Fronteras del Conocimiento у галузі фундаментальних наук, з призовим фондом 400 000 євро, отримали Авеліно Корма (Інститут хімічних технологій, Валенсія), Джон Ф. Гартвіг (Каліфорнійський університет) та Гельмут Шварц (Технічний університет Берліна) за їхній внесок у сферу каталізу. Їхні дослідження дозволили контролювати та прискорювати хімічні реакції для отримання продуктів у багатьох промислових процесах. Журі BBVA Foundation відзначило цих науковців серед 93 номінантів за створення основ каталізаторів – речовин, що збільшують швидкість реакції, – які роблять можливим більш стійку та ефективну хімію, що не походить з викопних джерел, як-от нафта чи газ.

Працюючи незалежно, кожен з лауреатів розробив методи від ліків проти лейкемії та ВІЛ до хімічних реакцій, що зменшують відходи промислових процесів та викиди забруднюючих речовин, – зазначили члени журі на прес-конференції в Мадриді. «Я розглядаю цю нагороду як визнання хімії та хімічної інженерії в Іспанії», – сказав Корма відеозв'язком з Валенсії. Цей іспанський вчений, з більш ніж тридцятирічним досвідом, став піонером так званого гетерогенного каталізу, названого так, тому що каталізатор і реагенти хімічної реакції, яку потрібно прискорити, знаходяться в різних фазах матерії.

Корма також є автором понад 100 патентів із промисловим застосуванням, які використовуються для підвищення ефективності та стійкості у виробництві палива, пластмас, косметики та харчових продуктів. «Більше 22 заводів у світі виробляють бензин більш ефективно, з більшим використанням енергії, завдяки каталізатору, розробленому на основі моїх досліджень», – зазначив лауреат. Крім того, у багатьох промислових хімічних процесах йому вдалося замінити викопне паливо біомасою, отриманою з муніципальних, сільськогосподарських або лісових органічних відходів.

У сфері мобільності, одним з основних джерел викидів парникових газів є каталізатори. «Я думаю, що вони ще будуть займати важливу частину, але ідея полягає в переході до синтетичного палива, такого як водень, для виробництва енергії. Саме в цьому напрямку ми рухаємось», – зазначив він.

Каталізатори на основі металів, розроблені Джоном Гартвігом, виявилися фундаментальними у виробництві ліків проти багатьох захворювань. Робота американського хіміка зосереджена на гомогенному каталізі, в якому і каталізатор, і молекули, які зазнають хімічної реакції, знаходяться в рідкій фазі, розчинені в розчині. До реакцій, які найбільше виграли від його досліджень, належать ті, що відбуваються в місці розриву вуглецево-водневих зв’язків, а також у формуванні вуглецево-азотних зв’язків.

Ці каталізатори зробили можливим виробництво ключової сполуки в ліках проти раку та двох інших сполук, які використовуються для лікування ВІЛ; а також ліки проти депресії та гепатиту С. У випадку з німцем Гельмутом Шварцем його внесок був досить нетиповим, оскільки він використовував комбінацію експериментів та обчислювальних інструментів, щоб з’ясувати функціонування деяких хімічних реакцій атом за атомом, з безпрецедентним рівнем деталізації.

Шварцу та його команді вдалося виділити атоми метану на індивідуальному рівні, що вважалося неможливим, завдяки мас-спектрометру, приладу, винайденому більше століття тому, але ніколи раніше не використовувався для цієї мети. «Мас-спектрометр дає нам мікроскопічний погляд на деталі», – сказав він. Метан, мільйони тонн якого щороку виділяються в атмосферу, є парниковим газом. Щоб зменшити його вплив, важливо вибірково розривати вуглецево-водневий зв’язок метану, що є фундаментальною проблемою для хімії, яку Шварц запропонував вирішити, досліджуючи роль, яку може відігравати каталіз. «Без квантової фізики ми б нічого не досягли. Наша робота була б неможливою», – додав він.

У попередньому випуску нагороди математики Клер Вуазен та Яков Еліашберг були вченими, визнаними за їх видатний внесок у алгебраїчну та симплектичну геометрію, два напрями, які набули особливого значення в останні роки, оскільки пов’язані з теоріями квантової фізики, яка досліджує найбільш елементарні властивості матерії та енергії в субатомному масштабі.