Prima pagină Stiinta

Premiul Nobel pentru Chimie 2019 a fost câştigat de John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham şi Akira Yoshino pentru dezvoltarea bateriilor litiu-ion

Mihaela Stoica 10.09.2019 | ● Vizualizări: 551

Laureaţii din 2019 ai Premiului Nobel pentru chimie sunt John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham şi Akira Yoshino “pentru dezvoltarea bateriilor litiu-ion”, potrivit anunţului făcut de Academia Regală Suedeză de Ştiinţă

Spre deosebire de bateriile tradiţionale, bateriile litiu-ion sunt reîncărcabile, durează mai mult, au o densitate energetică superioară, cântăresc mai puţin şi au o durată de viaţă mai lungă. Aceste baterii sunt folosite la scară largă în viaţa de zi cu zi, de la telefoane mobile, laptopuri şi până la maşini electrice. De asemenea, pot stoca o cantitate importantă de energie provenită din panourile solare şi din eoliene, fiind un element cheie în stocarea şi furnizarea energiei regenerabile şi reducerea utilizării combustibililor fosili.

Crearea bateriilor litiu-ion îşi are originile în timpul crizei petrolului din anii '70. Stanley Whittingham a lucrat la dezvoltarea unei metode care să conducă la tehnologii care să nu mai folosească energia produsă de combustibilii fosili. A început prin cercetarea superconductorilor şi a descoperit un material bogat în energie pe care l-a folosit pentru a crea un catod inovativ într-o baterie cu litiu. Acesta era făcut din disulfură de titan care, la nivel molecular, putea intercala ioni de litiu. 

Anodul bateriei era parţial din litiu metalic, cu o capacitate mare în eliberarea electronilor. Acest lucru a avut ca rezultat apariţia unei baterii cu un potenţial uriaş, de peste doi volţi. Litiul metalic era reactiv, iar bateria avea proprietăţi mult prea explozive pentru a fi folosită. 



Al doilea câştigător al premiului Nobel pentru Chimie în 2019, John Bannister Goodenough, a prezis că catodul ar avea un potenţial mult mai mare dacă era făcut din oxid - metal decât din sulfid - metal. După o cercetare sistematică, în 1980 Goodenough a demonstrat că oxidul de cobalt cu ioni de litiu intercalaţi poate produce circa patru volţi. Aceasta a fost o descoperire importantă şi a condus la baterii mult mai puternice. 

Pornind de la catodul lui Goodenough, în 1985, japonezul Akira Yoshino a creat prima baterie litiu - ion viabilă din punct de vedere comercial. În loc să folosească litiu reactiv în anod, a folosit cocs petrolier, un material din carbon, precum oxidul de cobalt din catod, care poate intercala ioni de litiu. 

Rezultatul a fost o baterie uşoară, cu o densitate energetică mare, care poate fi încărcată de sute de ori înainte ca performanţa ei să fie deteriorată. Avantajul bateriilor litiu-ion este că nu au la bază reacţii chimice care pot deteriora electrozii, ci se bazează pe circulaţia înainte şi înapoi a ionilor de litiu între anod şi catod. 

Bateriile litiu-ion au reprezentat o revoluţie odată cu intrarea lor pe piaţă, în 1991, aducând multe beneficii oamenilor.

Premiul în valoare de nouă milioane de coroane suedeze (830.000 de euro) va fi împărţit în mod egal între cei trei. În vârstă de 97 de ani, John B. Goodenough a devenit cel mai în vârstă laureat al premiilor Nobel, întrecându-l pe americanul de origine rusă Leonid Hurwicz, care avea 90 de ani când a câştigat premiul Nobel pentru economie în 2007.

John Bannister Goodenough s-a născut în 1922 în Jena, Germania. În prezent este profesor de inginerie mecanică şi ştiinţa materialelor la Universitatea Texas din Austin (SUA). M. Stanley Whittingham s-a născut în 1941, în Marea Britanie, şi este profesor la Universitatea de Stat din New York, SUA. Născut în 1948, în Suita (Japonia), Akira Yoshino este profesor la Universitatea Meijo din Nagoya. 

Chimia a fost cea mai importantă ştiintă în propria muncă a lui Alfred Nobel, chimist, inventator, dar şi mare industriaş cu afaceri în domeniul producţiei de armament. Punerea în practică a invenţiilor sale şi întregul proces industrial din fabricile sale se bazau pe cunoştinţe în domeniul chimiei şi, de aceea, chimia a fost al doilea domeniu de acordare a premiilor, după fizică, menţionat de Nobel în testamentul său.

Din 1901, anul în care s-au decernat pentru prima dată prestigioasele premii, cu excepţia celui pentru economie, instituit în 1968 de Banca centrală din Suedia, Nobelul pentru Chimie a fost acordat, până în 2018, de 110 ori către 180 de oameni de ştiinţă.

Cel mai tânăr laureat a fost Frédéric Joliot, care avea 35 de ani când a primit premiul în anul 1935, împreună cu soţia sa Irène Joliot-Curie, iar cel mai vârstnic laureat în chimie a fost John B. Fenn, care avea 85 de ani în anul 2002, când a primit premiul. Cinci femei au fost laureate ale premiului Nobel pentru Chimie. Este vorba de Marie Curie care a primit prestigioasa distincţie în 1911, după ce în 1903 primise Premiul Nobel pentru Fizică. Au urmat Irène Joliot-Curie (fiica Mariei Curie şi soţia lui Frédéric Joliot) în 1935, Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964), Ada Yonath (2009) şi Frances H. Arnold (2018).

Frederick Sanger este singurul om de ştiinţă care a primit Nobelul pentru Chimie de două ori (în 1958 şi în 1980).

Adolf Hitler a interzis laureaţilor germani Richard Kuhn, în 1938, şi Adolf Butenandt, în 1939, să primească premiile Nobel pentru Chimie la care erau laureaţi. De asemenea, şi germanului Gerhard Domagk, laureat în Fiziologie şi Medicină în anul 1939 i s-a interzis să-şi accepte premiul. Toţi şi-au putut primi mai târziu Diploma Nobel şi Medalia Nobel, dar nu şi premiul în bani.

Laureaţii vor primi câte o medalie din aur şi un premiu în valoare de 9 milioane de coroane suedeze (circa 830.000 de euro), care poate fi împărţit între cel mult trei câştigători pe fiecare categorie.

În 2018, premiul Nobel pentru Chimie a avut trei laureaţi, Frances H. Arnold, George P. Smith şi Sir Gregory P. Winter, fiind acordat pentru studiile care folosesc evoluţia în scopurile benefice pentru omenire.

Jacques Dubochet, Joachim Frank şi Richard Henderson au fost recompensaţi în 2017 cu Premiul Nobel pentru Chimie de Academia Regală Suedeză de Ştiinţă pentru elaborarea metodei microscopice crio-electronice care determină structura biomoleculelor în soluţie.

În 2016, Academia Regală Suedeză de Ştiinţă a decis să acorde Premiul Nobel pentru Chimie lui Jean-Perre Sauvage din cadrul Universităţii din Strasbourg, Franţa, Sir J. Fraser Stoddart din cadrul Universităţii Northwestern, Evanston, IL, Statele Unite ale Americii, şi lui Bernard L. Feringa din cadrul Universităţii din Groningen, Olanda. Laureaţii Nobel din 2016 au fost premiaţi pentru dezvoltarea maşinăriilor moleculare care în prezent sunt de mii de ori mai subţiri decât firul de păr. Acesta a fost oferit cercetătorilor în semn de recunoaştere a succesului acestora în crearea de legături între molecule pentru a proiecta orice de la motorul unei maşini la muşchi la scară restrânsă (detalii aici).

Sezonul Nobel 2019 va continua joi (10 octombrie), când vor fi decernate Premiile Nobel pentru literatură pe 2018 şi 2019 deoarece Academia Suedeză a decis să nu acorde prestigiosul trofeu anul trecut, pe fondul scandalului sexual care a afectat instituţia.

Vineri (11 octombrie) va fi anunţat Nobelul pentru Pace. Sezonul premiilor Nobel 2019 se va încheia luni, 14 octombrie, cu decernarea celui pentru Economie.

Sezonul premiilor Nobel 2019 a debutat luni (7 octombrie) cu anunţarea laureaţilor pentru medicină. În acest an, Nobelul pentru Medicină a fost câştigat de William G. Kaelin Jr., Sir Peter J. Ratcliffe şi Gregg L. Semenza „pentru descoperirile lor despre cum celulele percep şi se adaptează la disponibilitatea oxigenului din mediu”. 

Premiul Nobel 2019 pentru Fizică a fost câştigat de James Peebles, Michel Mayor şi Didier Queloz pentru „contribuţii în înţelegerea evoluţiei Universului şi a locului Pământului în cosmos”.

 

ASCULTĂ CE GÂNDEȘTI