La catálisis se ha convertido en un proceso químico fundamental presente en nuestra vida cotidiana, pues el 85 por ciento de los materiales sintéticos y productos químicos comerciales son elaborados con al menos un proceso de catálisis.

Actualmente el mercado de los catalizadores es cercano a los 25 billones de dólares y se ha estimado que el 35 por ciento del Producto Interno Bruto global depende de este proceso químico, de acuerdo con información del Banco Mundial.

Pero ¿qué es la catálisis? Es el proceso a través del cual se acelera la velocidad de una reacción química, lo cual reduce tiempos y costos de producción, pues con una pequeña cantidad de catalizador se puede incrementar la velocidad y la cantidad de producto obtenido durante la reacción.

Por sus bondades ahorrativas, la catálisis es muy añorada en diversas industrias como la energética, alimentaria, sanitaria, del vestido, construcción e incluso en el sector ambiental para descontaminar suelos, agua y aire.

Si en la actualidad la catálisis ya juega un papel preponderante, se espera que en el futuro sea aún sea más relevante económica y socialmente, por ello, es necesario tener a más personas altamente capacitadas en esta área y que puedan desarrollar sistemas catalíticos más eficientes, versátiles y accesibles.

Ante este panorama, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y la Universidad de la Sorbona de París organizaron la Primera Escuela de Verano de Catálisis, la cual se realizó del 5 al 9 de junio en los institutos de Ciencias Nucleares y Química.

En este evento académico se contó con la participación de 19 expertos en catálisis reconocidos a nivel internacional que presentaron sus líneas de investigación y mostraron a los más de 200 estudiantes que se dieron cita a esta escuela cuáles son las tendencias en este ámbito.

Durante la inauguración del evento, realizada en el auditorio Marcos Moshinsky del ICN, la doctora María del Pilar Carreón Castro, directora de este instituto, señaló que el objetivo de esta escuela es reforzar la colaboración entre investigadores de México y Francia, así como la formación de recursos humanos. “Queremos que se fortalezca el intercambio de ideas entre académicos y estudiantes, pero también las colaboraciones existentes y se creen nuevas que favorezcan la publicación de artículos de investigación conjunta, así como la formación de mejores recursos humanos en un esquema educativo cada vez más competitivo y global”.

Por su parte, el doctor William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM, subrayó que este tipo de actividades además de impulsar la formación académica, amplían los lazos de cooperación entre los estudiantes, ya que en estos eventos surgen amistades que después se transforman en colaboraciones.

A lo largo de la escuela se revisaron los diversos tipos de catálisis que existen, por ejemplo, en el primer día los ponentes hablaron de temas como la catálisis heterogénea, es decir, cuando los reactivos y catalizadores se encuentran en diferentes estados de la materia. En particular, se centraron en la catálisis heterogénea con metales.

Asimismo, hablaron de las herramientas computacionales que se pueden utilizar en esta área. Algo interesante en este primer día fue la presentación de un trabajo en el cual se trata de reutilizar los desperdicios de la madera a través de la catálisis.

Los ponentes de esta jornada fueron los doctores: Frank Launay, del Laboratorio de Reactividad Superficial de Francia; Ana Torres Hernández, Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología de la UNAM; Alexandre Pradal, Instituto Parisino de Química Molecular; y José G. López Cortés, del Instituto de Química de la UNAM y coorganizador del evento.

En el segundo día, los más de 200 estudiantes que se dieron cita en el auditorio Marcos Moshinsky del ICN y en el lobby de la biblioteca del Instituto de Química como sede alterna, aprendieron sobre las indanonas con potenciales aplicaciones en medicina.

Hay que recordar que las indanonas son compuestos orgánicos que destacan por su probada actividad biológica en el desarrollo de analgésicos, antiinflamatorios, antibacteriales, anticancerígenos y compuestos contra enfermedades neurodegenerativas.

También aprendieron de arreglos polimetálicos con propiedades luminiscentes, sobre el diseño de interruptores moleculares a través de estrategias acoplamiento cruzado, así como reacciones de carbonilación que se dan a través de la catálisis homogénea, la cual, a diferencia de la heterogénea, se da cuando los reactivos y catalizadores se encuentran en la misma fase.

Lo ponentes de esta segunda jornada fueron: Anne-Lise Poquet, coordinadora de Movilidad Internacional del Master en Química de la Universidad de la Sorbona; Christophe Desmarets, Instituto Parisino de Química Molecular; Carmen Ortega Alfaro, del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM y coorganizadora del evento; y Cecilio Alvarez y Toledano y Manuel Amezquita Valencia ambos del Instituto de Química, también de la UNAM.

El tercer día de la Primera Escuela de Verano de Catálisis se realizó en el lobby de la biblioteca "Jesús Romo Armería" del Instituto de Química, y los jóvenes aprendieron sobre catalizadores basados en grafeno, organocatalizadores, catálisis con nanopartículas metálicas y reacciones catalizadas con cobre.

En este día los ponentes fueron: Itzel Guerrero Rios, de la Facultad de Química; Mónica Calatayud, del Laboratorio de Química Teórica de la Universidad de la Sorbona; Lydia Sosa Vargas, investigadora del Instituto Parisino de Química Molecular y coorganizadora del evento; Omar Torres Ochoa y Marcos Hernández Rodríguez, ambos del Instituto de Química de la UNAM.

En el cuarto día los asistentes aprendieron de fotocalizadores heterogéneos de bismuto, catálisis promovida por complejos de oro, electrosíntesis catalítica y catálisis fotorredox, esta última es una rama de la fotoquímica que utiliza la transferencia de un solo electrón.

Los ponentes fueron: Susana Porcel García y David Morales Morales, ambos del Instituto de Química de la UNAM; Carlos Durán Álvarez, Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología de la UNAM; Virgine Mouriès Mansuy, Instituto Parisino de Química Molecular; y Maxime Vitale, del Laboratorio de Biomoléculas de la Universidad de la Sorbona.

En este último día se contó con la visita de Nathalie Drach-Temam, presidenta de la Universidad de la Sorbona, quien se dijo sorprendida por los buenos resultados de la escuela e indicó que espera que este evento sea un parteaguas para ampliar aún más la colaboración entre la UNAM y la Sorbona en temas de química.

En entrevista, el doctor Luis Demetrio Miranda Gutiérrez, director del Instituto de Química, destacó que la implementación de la catálisis es muy amplia, va desde la generación de nuevos materiales para aplicaciones directas, hasta la ciencia básica que utiliza catalizadores para hacer transformaciones de moléculas pequeñas: “La catálisis es un mundo cuando se combinan el cúmulo de metales con la biología que actualmente conocemos… Yo creo que en el futuro se aplicará la catálisis para transformar la basura, el mejor aprovechamiento de la energía solar o para desarrollar medicamentos para tratar ciertas enfermedades”.

Subrayó que “en el futuro vamos a seguir viendo avances en catálisis en muchos aspectos que seguramente todavía no podemos imaginar… Entonces la catálisis en su más amplio concepto es clave para el desarrollo no solamente de la economía, sino para que la sociedad tenga un mayor confort”.

Rodolfo Zanella Specia, titular de la sede UNAM-Francia (Centro de Estudios Mexicanos), subrayó que la colaboración entre la UNAM y la Sorbona es muy amplia y antigua, “de hecho, se dice que, en 1910 cuando se fundó la UNAM ya había un representante de la Sorbona en el acto inaugural”.

Subrayó que además de la Escuela de Catálisis, se realizarán tres más entre la UNAM y dicha institución francesa, cuyas temáticas son: inteligencia artificial, patrimonio cultural y música; dos se realizan en la UNAM y las otras en Francia.

En tanto, el doctor Francisco Trigo Tavera, coordinador de Relaciones y Asuntos Internacionales de la UNAM, destacó que la Escuela de Verano de Catálisis promovió y fortaleció la cátedra de excelencia, así como el desarrollo y la movilidad de las y los estudiantes y docentes: “Tenemos ya conversaciones y pláticas con la Universidad de la Sorbona para aumentar la movilidad de estudiantes de posgrado”.