PASOS DECISIVOS, TANTO AYER COMO HOY por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico de número

Uno de los hitos más notables de la Ciencia es el descubrimiento de que lo orgánico tiene su origen en el mundo inorgánico. Ese paso fue fundamental para entender un poco mejor la ruta de la vida. Su descubridor, el químico alemán Friedrich Wöhler, fallecía en 1882. Hasta su aportación, la división entre lo inorgánico y lo orgánico respondía a los conceptos de “lo muerto” y “ lo vivo”. En la cadena de sucesos que la Ciencia establece y restablece, constantemente, ligando conocimientos este es un momento muy singular. Hasta él, el vitalismo, ligado a lo orgánico clasificaba aspectos sustanciales diferenciándolos de los inorgánicos, considerados secundarios. El origen de la vida ganaba así una ruta explicativa distinta de la mágica o religiosa impuesta hasta entonces. Las teorías de Oparin y los experimentos de Miller y Urey abrieron las puertas de la razón para buscar explicaciones convincentes desde las leyes de la Naturaleza.

Wöhler fue ayudante de Berzelius y enseñó química en la Escuela Politécnica de Berlín y fue profesor de química en Gotinga donde dirigió el Instituto de Química. En 1834 fue miembro de la Academia Sueca de Ciencias. Obtuvo aluminio a partir de cloruro utilizando potasio. Aisló Berilio e itrio y preparó formas cristalinas de silicio y boro. También obtuvo acetileno haciendo reaccionar agua con carburo cálcico y aportó elementos de interés sobre el cianato de plata en orden a poner al descubierto la isomería. Trabajó intensamente sobre el ácido úrico y propuso un método para obtener fósforo. Pero su contribución más conocida es la síntesis de la urea. Ahí es donde el pensamiento científico de la época se vio convulsionado al consistir en un producto orgánico, contenido en la orina, que se podía obtener en un laboratorio a partir de componentes inorgánicos.

Berzelius, que se considera el maestro de Wöhler había establecido que las sustancias orgánicas no se podían obtener a partir de las inorgánicas y solamente podían formarse en los tejidos vivos ya que requerían la presencia de la denominada “fuerza vital”, interpretada como esa ignota e inmaterial componente capaz de conferir la vitalidad. Es más en 1827 Prout propuso la clasificación de las biomoléculas en tres categorías: carbohidratos, proteínas y lípidos, pero el giro se produce en 1828 cuando Wöhler da a conocer la síntesis de la urea a partir de cianato amónico, obtenido a partir de cianato de potasio y cloruro amónico en disolución, que al calentar sufre una transposición y se convierte en urea. Hoy hay varias otras alternativas. La materia orgánica se podía obtener a partir de componentes inorgánicos. Al principio su mentor Berzelius se negó a aceptar la propuesta  científica de su alumno..

Esta es la excelencia de la Química pues en el laboratorio se preparan compuestos que solamente los fabricaban, hasta entonces, los seres vivos. Y no solo eso, sino que se podían producir muchos otros compuestos que los seres vivos no pueden producir. Así se vio no solo debilitada la teoría vitalista, como tantas otras teorías de poco alcance científico, han ido cayendo posteriormente, conforme la Ciencia avanza en el conocimiento que propicia el desarrollo y el progreso de la Humanidad.

Un hecho científico posterior fue el descubrimiento de Kolbe de la síntesis del ácido acético, también a partir de fuentes inorgánicas, respaldando y corroborando lo que Wöhler había iniciado: no hay segregación racional entre inorgánico y orgánico, refutando cualquier atisbo de teoría vitalista que pudiera restar. Después han venido las síntesis de cientos, sino miles de productos orgánicos por vÍas similares.

Ahora se ponen al descubierto nuevos catalizadores que posibilitan procesos de síntesis díe la urea más eficaces y que tienen lugar en condiciones ambientales.  Esta es una constante pretensión de la Ciencia consistente en lograr descubrir rutas de obtención que no requieran condiciones especiales, facilitando su producción. Ahora se trata de convertir el nitrógeno y el dióxido de carbono en moléculas de urea logrando el acoplamiento de los átomos de carbono y de nitrógeno. Es un proceso muy prometedor, por cuanto en la atmósfera tenemos mucho nitrógeno y demasiado dióxido de carbono que se incrementa de forma constante con las acciones antropogénicas.

El proceso propuesto pretende reducir el excesivo consumo energético propio de los procesos industriales, empleando la síntesis electroquímica en unas condiciones en que se puedan soslayar las dificultades que presentan los procesos catalíticos convencionales y, sobre todo, la gran selectividad asociada a los procesos electroquímicos. El investigador chino Guanguiin de a Academia China de Ciencias ha propuesto catalizadores de bismuto y vanadato de bismuto que posibilitan una ruta sintética de urea en condiciones ambientales. Al parecer la clave de bóveda es la obtención de unas regiones de carga especial que facilita la adsorción y la activación selectiva de las moléculas de dióxido de carbono y de nitrógeno, al tiempo que soslaya el envenenamiento por monóxido de carbono y la formación de productos intermedios endotérmicos de nitrógeno que dificultan el proceso, gracias a que el nitrógeno molecular activado adsorbido induce la reducción del dióxido de carbono y el monóxido de carbono formado reacciona con el nitrógeno molecular activado produciendo una reacción en la que se forma un producto con un enlace nitrógeno –carbono vía electroquímica . Una vez alcanzada esta etapa tiene lugar una protonación para desembocar en la urea. Los rendimientos parecen justificar su aplicación industrial.

Ayer la preocupación fue la conexión entre los mundos inorgánico y orgánico. Un gran paso para la Humanidad, práctico y conceptual. Hoy, tras los avances y conocimientos que proporciona la Ciencia, la tesitura es afrontar los retos de la Humanidad en la actualidad y hacerlo de forma más sencilla, efectiva y acorde a los conocimientos acumulados. Nunca hay que perder la perspectiva, ni la histórica, ni la actual.