El Premi Nobel de Química 2025 ha estat atorgat a Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar M. Yaghi pel seu treball sobre xarxes metal·loorgàniques (MOFs per les seves sigles en anglès), estructures altament poroses formades per metalls i lligands orgànics. Aquestes xarxes poden atrapar i emmagatzemar gasos, actuar com a catalitzadors i fins i tot eliminar contaminants. A l‘Institut Català d’Investigació Química (ICIQ), a Tarragona, els científics estan sintetitzant MOFs per capturar diòxid de carboni i donar suport a processos industrials més sostenibles.

El Prof. José Ramón Galán-Mascarós, Professor ICREA i líder de grup a l’ICIQ comenta: “Estem dissenyant MOFs per a dues aplicacions en les quals aquest tipus de materials porosos presenten un gran avantatge. D’una banda, estem desenvolupant MOFs capaços d’adsorbir CO₂, per capturar-lo de fonts d’emissions i mitigar la contaminació atmosfèrica. De l’altra, estem optimitzant MOFs quirals per aconseguir nous mètodes de reconeixement i anàlisi de molècules utilitzades en química mèdica”.

Què són les xarxes metal·loorgàniques?

Els MOF són estructures fetes en unir àtoms metàl·lics amb molècules orgàniques. Els metalls actuen com a punts de connexió, mentre que les molècules orgàniques defineixen la forma i la mida de la xarxa. El resultat és un material ple de petits forats, o porus, que poden atrapar i contenir altres molècules.

Atès que la seva estructura es pot dissenyar acuradament, els MOF es poden preparar per a molts propòsits. Alguns poden emmagatzemar gasos com l’hidrogen per obtenir energia neta; d’altres poden separar o capturar diòxid de carboni. La seva combinació de pes lleuger, estabilitat i alta superfície interna els fa útils en aplicacions ambientals i industrials.

TAMOF-1 i Orchestra: Convertir la recerca en solucions reals

A l’ICIQ, els investigadors han desenvolupat el TAMOF-1, un MOF basat en coure amb un rendiment excepcional en la captura de carboni. Aquest material és lliure de matèries primeres crítiques i es pot sintetitzar de manera sostenible a escala industrial. El TAMOF-1 captura CO₂ amb costos energètics extremadament baixos, més d’un 30% inferiors als de les tecnologies competidores, i opera en condicions ambientals. De manera remarcable, el TAMOF-1 no només captura CO₂, sinó que també el purifica en un sol pas, produint in situ un flux de CO₂ d’alta puresa i alt valor, apte per a la seva reutilització o venda. A més, és un material altament versàtil, capaç de capturar CO₂ de fonts i escales molt diverses, incloent-hi gasos de combustió, biogàs per a la producció de metà renovable, i processos de fermentació en el sector vinícola. Aquest interès industrial va conduir a la creació d’Orchestra Scientific, una empresa derivada (spin-off) de l’ICIQ.

Stefano Giancola, CTO d’Orchestra, explica: “A Orchestra, estem portant la tecnologia basada en el TAMOF-1 des de la recerca fins al nivell industrial, implementant-la per a la captura de CO₂ en diferents sectors. Per exemple, en col·laboració amb el celler Família Torres, estan experimentant amb un procés pioner que recull el CO₂ alliberat durant la fermentació del vi, el purifica i el reutilitza en la producció. Aquest enfocament converteix un residu en un recurs, promovent una economia circular del carboni.” Així ens ho va explicar en un dels capítols del podcast Blau de Prússia.

Sobre els Premis Nobel

Els Premis Nobel, creats per voluntat d’Alfred Nobel el 1895, honoren les persones o organitzacions que més han contribuït a la humanitat. El Premi Nobel de Química és atorgat cada any per la Reial Acadèmia Sueca de Ciències. Cada premiat rep una medalla, un diploma i un premi monetari en la cerimònia a Estocolm.

El premi de química d’enguany reconeix un gran pas endavant en la ciència dels materials. Els MOF han obert noves possibilitats en energia, medi ambient i indústria. A l’ICIQ i a tot el món, els investigadors continuen explorant com aquestes xarxes poden ajudar a construir un futur més net i sostenible.

Blau de Prússia, el color dels incondicionals de la química

‘Blau de Prússia’ és el nou podcast coproduït per Tarragona Ràdio i l’ICIQ sobre la investigació química del Camp de Tarragona. L’objectiu principal és realitzar un podcast pioner que també s’emetrà al 96.7 FM en horari matinal per a totes les audiències, apropant així a la gent del territori la importància de l’activitat científica, i singularment de la química, que trobem a tot arreu i és clau a Tarragona.