La provetta più piccola del mondo

Il Prof. Dr. Helmut Schwarz riceve il premio "BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award"

17.04.2025
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Lo spettrometro di massa ha fornito i mezzi per isolare i singoli atomi al fine di osservare il loro comportamento individuale - "È la provetta più piccola del mondo". (immagine simbolica)

Il Prof. Helmut Schwarz, professore emerito della TU di Berlino, è stato insignito del 17° BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award per le scienze di base, insieme al Prof. Avelino Corma (Universitat Politècnica de València-CSIC, Spagna) e al Prof. John F. Hartwig (University of California, Berkeley, USA). Secondo il comitato del premio, i loro progressi fondamentali nel campo della catalisi hanno contribuito a "controllare e accelerare le reazioni chimiche", il che "migliora l'efficienza e riduce il consumo di energia" nella produzione industriale. La giuria di alto livello, presieduta dal Premio Nobel Theodor Hänsch, ha potuto scegliere tra 94 candidature. Il premio è assegnato dalla Fondazione del Gruppo BBVA, un gruppo globale di servizi finanziari con sede in Spagna. La dotazione è di 400.000 euro.

"Il mio contributo è insolito sotto molti aspetti", afferma Helmut Schwarz, "perché mi sono occupato principalmente di ricerca di base, ma ho utilizzato metodi poco ortodossi". La combinazione di esperimenti avanzati e di moderni strumenti informatici gli ha permesso di decifrare le reazioni chimiche atomo per atomo con un livello di dettaglio finora irraggiungibile. "Nella maggior parte dei casi, milioni di atomi sono coinvolti in una reazione. Ma ciò che ci serve davvero è sapere quali di essi svolgono effettivamente il lavoro".

Ciotola per un uso ragionevole dei gas serra

Il metano, ad esempio, è noto per essere molto inerte, ma il motivo per cui è così difficile attivarlo rimane una delle grandi domande senza risposta della chimica. "Milioni di tonnellate di metano vengono rilasciate nell'atmosfera ogni anno; si tratta di un gas serra significativo. Quindi la domanda è: non possiamo trovare un uso sensato per esso?". La chiave sta nello scoprire un modo per scindere selettivamente il suo legame carbonio-idrogeno, un problema fondamentale della chimica che Schwarz ha studiato utilizzando metodi di catalisi.

La provetta più piccola del mondo

Il mezzo per isolare i singoli atomi e osservarne il comportamento individuale è stato fornito dallo spettrometro di massa, uno strumento che ha più di 100 anni ma che non era mai stato usato a questo scopo. "Lo spettrometro di massa ci offre una visione microscopica di dettagli che rimangono nascosti quando si osserva il comportamento medio di milioni di atomi. È la provetta più piccola del mondo".

Applicazione industriale della ricerca di base

Nonostante il suo approccio scientifico di base, le scoperte di Schwarz hanno cambiato importanti processi industriali. Per esempio, è stato in grado di ottimizzare un processo in cui si produce un composto da idrogeno, carbonio e azoto, utilizzato in numerose applicazioni industriali. In questo metodo, la reazione del metano con l'ammoniaca è mediata da un catalizzatore. Tuttavia, il sottoprodotto di carbonio che ne derivava contaminava il catalizzatore e alla fine lo rendeva inutilizzabile. Helmut Schwarz è riuscito a scoprire dettagli cruciali della reazione e a suggerire una modifica al catalizzatore per evitare la formazione di fuliggine.

La TU di Berlino come punto di riferimento per la ricerca sulla catalisi

"Con la sua ricerca, Helmut Schwarz ha contribuito in modo decisivo a rendere la TU di Berlino un hotspot di fama internazionale per la ricerca sulla catalisi", spiega la prof.ssa Geraldine Rauch, presidente della TU di Berlino, che ha nominato Helmut Schwarz per il BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award. "Con il nostro attuale Cluster di Eccellenza UniSysCat, per il quale la TU di Berlino è l'università candidata, possiamo espandere ulteriormente questa posizione. Stiamo prestando particolare attenzione al trasferimento di tecnologia dalla ricerca di base all'industria".

Il premio sarà consegnato a Helmut Schwarz il 19 giugno a Bilbao, in Spagna.

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