La catálisis, como la vida misma

El término "catálisis" puede resultarnos como algo desconocido y lejano, y más si tenemos en cuenta que es algo relacionado con el mundo de la química. Pero nuestra vida está rodeada de procesos en los que interviene la catálisis. Por ejemplo, la fermentación del azúcar para producir etanol, es una reacción catalizada por enzimas, y que, aún sin saberlo, se ha utilizado desde siempre. Sin embargo, no fue hasta hace aproximadamente 200 años, cuando Berzelius definió por primera vez la catálisis, para explicar procesos de descomposición y transformación. Por aquel entonces, en el entorno académico, se empezaba a hablar de "compuestos invitados", y así, se acuñó el término catálisis que se refería al fenómeno por el cual estos compuestos, catalizadores, aceleraban la reacción sin intervenir en la misma. ¡Qué humildes!

Los catalizadores se emplearon en la industria carboquímica, primero, y más tarde en la petroquímica, y así, la catálisis vivió unas épocas de intenso desarrollo y multiplicación exponencial de sus aplicaciones. Hasta llegar al día de hoy, donde sin catálisis, la vida tal y como la conocemos, no sería viable. Simplemente con una mirada a nuestro alrededor, descubrimos miles de productos en los que han intervenido procesos catalíticos: plásticos, biodiésel, combustible, fármacos, procesos de depuración de aguas y de gases, etc. Todos ellos son procesos donde la catálisis es esencial para el confort y la seguridad de la sociedad.

¿Verdad que los catalizadores parecen los compañeros perfectos? Siempre discretos y eficaces. Es más, podríamos decir que se comportan, hasta cierto punto, como tales. Primero, una fase de aproximación, en la que las moléculas de reactivo se unen (o adsorben) a las partes o centros activos de los catalizadores (ya ven, también hay una parte de la población que es activa). A continuación, se produce la magia del proceso catalítico, es decir, la transformación. Y, por último, los productos de la reacción, es decir, lo que se ha formado, se separa del catalizador para dejar el hueco libre a las siguientes moléculas (¡qué ordenados y solidarios!).

¿Verdad que los catalizadores parecen los compañeros perfectos? Siempre discretos y eficaces. Es más, podríamos decir que se comportan, hasta cierto punto, como tales

En mi caso, y una vez finalizada la Ingeniería Química, me sumergí en ese "orden" de los reactivos para ser adsorbidos sobre los centros activos, que no es otra cosa que el proceso de adsorción. Acababa de finalizar la Ingeniería, y mi tutor del proyecto industrial, el profesor José Coca, me animó a comenzar la tesis doctoral en este tema, junto con los profesores Salvador Ordóñez y Aurelio Vega. Durante esta etapa me dediqué al estudio de la adsorción, tanto desde el punto de vista de aplicaciones medioambientales, como también para ayudar a comprender procesos catalíticos. Durante este período y una vez ya leída la tesis doctoral, fue el momento de realizar estancias de investigación, tanto en el Institute de Recherches sur la Catalyse, bajo la dirección de la profesora Aline Auroux, como posteriormente en la Universidad de Berkeley, con el profesor Enrique Iglesia. El objetivo de esta segunda estancia era imbuirme en la catálisis en un grupo de investigación puntero en este campo. Sin embargo, el azar es caprichoso, y la reacción química que se me asignó investigar, resultó ser no catalítica. ¡Esto sí que fue una lección!

Más adelante, y ya como miembro del Grupo de Investigación Catálisis, Reactores y Control (CRC), liderado por el profesor Salvador Ordóñez, ya comenzaría mi personal proceso de aproximación a la catálisis. Nuestro grupo de investigación abarca desde el entorno molecular (preparación y caracterización de catalizadores y adsorbentes) hasta la simulación e implementación de algoritmos de control en procesos industriales, pasando por el diseño de reactores químicos y operaciones básicas. Así, en el campo de la adsorción, hemos trabajado tanto en procesos de desarrollo de adsorbentes para la eliminación de contaminantes atmosféricos, como en desarrollo de procesos para la eliminación de contaminantes emergentes de las aguas. En el campo de la catálisis, si bien se ha trabajado en procesos de oxidación catalítica de compuestos orgánicos volátiles, procesos de hidrodecloración para la eliminación de compuestas organoclorados o revalorización de residuos, nuestra actividad actual se centra en el campo de los procesos catalíticos para la obtención de biocombustibles, así como en procesos de purificación y almacenamiento físico o químico de hidrógeno, en este caso empleando portadores líquidos orgánicos (LOHCs). Así es como la catálisis, como buena compañera, nos permite trabajar en los temas que demanda la sociedad en cada momento. Por un lado, la obtención de biocombustibles y otras moléculas de interés a partir de derivados de la biomasa de origen no alimentario, nos permite contribuir al desarrollo sostenible. Y, un paso más allá, el uso de LOHCs permite almacenar el hidrógeno para ser utilizado en aplicaciones similares a las de otros combustibles líquidos, y con la ventaja de que no se liberan otras sustancias a la atmósfera. Esta transición hacia la economía del hidrógeno está íntimamente ligada al desarrollo de los procesos catalíticos que los lleven a la práctica.

A mi entender, la carrera del científico es una carrera de fondo, donde la tenacidad, constancia y entusiasmo son los factores fundamentales. Tenacidad porque, en contra de la tendencia social, nada es inmediato, por lo que se requiere de empeño para trabajar, aún cuando parece que los resultados experimentales se empeñen en echar por tierra la hipótesis de trabajo, y las condiciones no sean las más favorables. Constancia, porque sólo la voluntad hará que aun así se siga trabajando y buscando soluciones. Parafraseando a Pablo Picasso, "cuando llegue la inspiración, que me encuentre trabajando". Y, finalmente, entusiasmo, pues solamente con ánimo se pueden afrontar los retos que nos encontramos en la investigación. Si me permiten, añadiría una cuarta, que no es otra que la humildad, pues por muy grandes que nos parezcan nuestros logros o méritos, siempre habrá muchas otras mentes ansiosas de conocimiento que llegarán más allá.

Estas cualidades, se encuentran tanto en hombres como en mujeres. De hecho, llegados a este punto, puedo afirmar que en mi carrera nunca me he encontrado en ninguna situación en la que se hiciese diferenciación entre hombres y mujeres. Más bien, las diferentes motivaciones y/o situaciones personales son las que finalmente pueden generar las diferencias. ¡Qué curioso, también los catalizadores muestran preferencias entre unos y otros reactivos!

No quisiera finalizar sin antes animar a todos los jóvenes, con independencia del género, a dejarse llevar por la inquietud y las ganas de descubrir, lo que sin duda les abrirá el camino para ser unos grandes científicos.

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