El Nobel de Química 2025 premia a Kitagawa, Robson y Yaghi por los MOF: materiales que capturan CO₂ del aire, almacenan hidrógeno y cosechan agua.
La Real Academia Sueca de Ciencias otorgó el Premio Nobel de Química 2025 a Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi por crear y consolidar una nueva arquitectura de la materia: los marcos metal-orgánicos (MOF, por sus siglas en inglés). Estas redes cristalinas, tan porosas como una esponja a escala atómica, permiten atrapar selectivamente moléculas —como el dióxido de carbono—, almacenar grandes volúmenes de gas y cosechar agua del aire, entre otras aplicaciones que ya migran del laboratorio a la industria.
¿Qué son los MOF y por qué son tan especiales?
Imagine una malla tridimensional montada con “nodos” de iones metálicos y “barras” orgánicas que los conectan. El resultado es un material sólido con millones de cavidades uniformes y superficies internas descomunales: un cubo del tamaño de un terrón de azúcar puede esconder un “estadio” de área interna. Esa hiperporosidad es la clave para separar, almacenar y transformar moléculas con una precisión casi quirúrgica.
- Robson sentó las bases a finales de los 80 al demostrar que podían construirse redes porosas a partir de unidades de coordinación.
- Kitagawa resolvió la estabilidad de estos entramados y demostró su capacidad de almacenamiento de gases.
- Yaghi impulsó la ingeniería reticular y el diseño “tipo Lego” para maximizar la superficie y sintonizar químicamente los poros, detonando miles de variantes de MOF con funciones hechas a la medida.
Aplicaciones que ya tocan la vida real
Captura de CO₂ y descontaminación. Los MOF pueden adsorber CO₂ de corrientes industriales e incluso del aire ambiente, y ayudan a retener “químicos eternos” (PFAS) o residuos farmacéuticos en agua, ofreciendo rutas más eficientes de purificación.
Agua del aire, incluso en desiertos. Con luz solar y MOF adecuados, prototipos han logrado cosechar litros de agua al día en ambientes muy secos, un salto para comunidades aisladas.
Almacenamiento y transporte de hidrógeno. Su enorme superficie y selectividad permiten embotellar más hidrógeno en menos espacio y a menor presión, una pieza crítica para la movilidad y la industria verde.
Energía y catálisis. Más allá de “guardar” gases, ciertos MOF conducen iones o electrones, aceleran reacciones químicas y se estudian para baterías, supercapacitores y producción limpia de químicos.
Ojo con el titular “energía infinita”: los MOF no crean energía; su “magia” está en concentrar y manejar moléculas con una eficiencia sin precedentes. Eso abarata y habilita tecnologías energéticas y ambientales, desde hidrógeno hasta captura directa de aire, pero no viola las leyes de la física. (Contexto: notas oficiales comparan su capacidad con la “bolsa sin fondo” de Hermione por la densidad de almacenamiento, no por “energía ilimitada”).
Por qué importa hoy (y para América Latina)
- Clima: La captura y uso del CO₂ con materiales abundantes y baratos se vuelve más viable; hay avances que reducen costos y amplían la lista de sólidos aptos para captura directa del aire (DAC).
- Agua: En regiones áridas o insulares, los MOF permiten fuentes alternativas con una huella energética muy baja.
- Industria: Sectores como alimentos, semiconductores y minería ya exploran MOF para conservar, purificar o recuperar compuestos valiosos (como tierras raras), una oportunidad para cadenas de suministro locales.
Cómo llegamos aquí: tres décadas de una revolución silenciosa
De las primeras redes frágiles a materiales robustos y sintonizables, el campo creció hasta contar con decenas de miles de MOF publicados. La Academia subrayó su carácter “arquitectónico”: construir materia como quien diseña edificios a escala molecular, con salas, pasillos y puertas que se abren para el huésped correcto. Ese control espacial explica su selectividad y capacidad.
¿Qué sigue?
- Escalamiento y costo: optimizar síntesis verdes, solventes reciclables y materias primas de bajo impacto.
- Ciclos largos en campo: demostrar decenas de miles de ciclos sin degradación en sistemas reales (DAC, purificación, hidrógeno).
- Integración sistémica: acoplar MOF con renovables, bombas de calor y reactores modulares, llevando la captura y conversión in situ a plantas y ciudades.
Datos clave del Nobel 2025
- Laureados: Susumu Kitagawa (Japón), Richard Robson (Australia) y Omar M. Yaghi (EE. UU.).
- Motivo: Desarrollo de marcos metal-orgánicos (MOF) para captura/almacenamiento de gases, cosecha de agua y nueva arquitectura molecular.
- Mensaje de la Academia: materiales con “bolsillo sin fondo” por su superficie interna extraordinaria; impacto transversal de clima, agua y energía.
