Nobel de Química 2025 premia cientistas por estruturas que podem capturar carbono e extrair água do ar

Fotos: Nobel Prize / Divulgação

O cientista japonês Susumu Kitagawa, o britânico Richard Robson e o jordaniano Omar M. Yaghi foram anunciados, nesta quarta-feira (8), como os vencedores do Prêmio Nobel de Química 2025, concedido pela Academia Real das Ciências da Suécia. O trio será contemplado com 11 milhões de coroas suecas (cerca de R$ 6,2 milhões) pela criação das estruturas metal-orgânicas, conhecidas como MOFs (metal-organic frameworks) — materiais ultraporosos capazes de capturar, armazenar e separar moléculas em nível atômico.

Moldando o invisível: como funcionam os MOFs

Imagine uma esponja feita de átomos. É assim que funcionam os MOFs: redes cristalinas formadas por íons metálicos (como cobre, zinco ou cobalto) conectados a moléculas orgânicas. Essa combinação cria uma estrutura rígida e repleta de poros microscópicos, que permitem capturar gases, armazenar energia ou filtrar substâncias específicas — uma verdadeira “engenharia de espaços vazios” dentro da química.

A porosidade é tamanha que alguns gramas de MOF têm área interna equivalente a um campo de futebol, o que lhes permite absorver volumes impressionantes de gases ou vapores. “Essas estruturas têm um potencial enorme, criando possibilidades inéditas de materiais sob medida com novas funções”, explicou Heiner Linke, presidente do Comitê Nobel de Química.

O trabalho começou nos anos 1980, quando Richard Robson percebeu que poderia usar a atração entre íons metálicos e moléculas orgânicas para criar cristais com cavidades internas.

Mais tarde, Susumu Kitagawa, da Universidade de Kyoto, demonstrou que esses materiais podiam ser estáveis e flexíveis, absorvendo e liberando gases sem se desmanchar.

Omar Yaghi, da Universidade da Califórnia em Berkeley, levou a ideia adiante, desenvolvendo versões ultrarresistentes — como o MOF-5, que resiste a temperaturas de até 300 °C e pode ser moldado conforme o uso. Ele também mostrou uma das aplicações mais emblemáticas: extrair água do ar do deserto. Seu grupo criou um material capaz de capturar vapor d’água à noite e liberar o líquido ao amanhecer, com o calor do sol.

Aplicações que já saíram do laboratório

Embora a maior parte dos MOFs ainda seja estudada em centros de pesquisa, várias aplicações práticas já despontam:

• Captura de CO₂ em fábricas e usinas, reduzindo emissões de gases de efeito estufa;
• Purificação de água, retendo poluentes como PFAS e resíduos de medicamentos;
• Armazenamento de hidrogênio, viabilizando combustíveis limpos;
• Controle de amadurecimento de frutas, ao absorver o gás etileno;
• Produção de semicondutores e chips, neutralizando gases tóxicos em processos industriais.

Desde as descobertas originais, pesquisadores ao redor do mundo já criaram dezenas de milhares de variações de MOFs, cada uma projetada para resolver desafios específicos. Por sua versatilidade e impacto potencial, esses materiais vêm sendo chamados de “o material do século XXI”, com promessas de revolucionar áreas que vão da energia limpa à medicina de precisão.

Com seus trabalhos, Kitagawa, Robson e Yaghi literalmente abriram espaço — dentro das moléculas — para que a química continue a reinventar o mundo.