Nobelprijs 2025: hoe de moleculaire doorbraak van wetenschappers klimaatverandering kan bestrijden

Drie wetenschappers - Susumu Kitagawa, Richard Robson en Omar M. Yaghi - hebben de Nobelprijs voor de Scheikunde 2025 gekregen voor het ontwikkelen van metaal-organische frameworks (MOF's), moleculaire constructies die gassen kunnen opvangen, opslaan en vrijgeven.

De Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen heeft op woensdag 8 oktober 2025 de winnaars bekendgemaakt.

Deze kaders kunnen de sleutel worden tot het oplossen van enkele van 's werelds meest urgente milieu-uitdagingen, waaronder koolstofafvang, opslag van schone energie en waterwinning in droge gebieden.

Moleculaire structuren omzetten in functionele materialen

Metaal-organische raamwerken zijn poreuze materialen die worden gemaakt door metaalionen te koppelen aan organische moleculen. Het resultaat is een kristallijne structuur met een enorm inwendig oppervlak en flexibiliteit.

Door deze eigenschappen kunnen gassen zoals kooldioxide, methaan of waterstof efficiënt worden opgenomen en opgeslagen.

De technologie heeft brede toepassingen - van het reinigen van industriële emissies en het opslaan van giftige gassen tot het produceren van schone brandstoffen en het opvangen van water uit woestijnlucht.

De doorbraak kwam na tientallen jaren van experimenteren. In 1989 testte Richard Robson een nieuwe aanpak door koperionen te combineren met een vierarmig molecuul dat erdoor werd aangetrokken.

Hoewel zijn constructie potentieel vertoonde, was het onstabiel en stortte het gemakkelijk in. De uitdaging om een duurzaam, bruikbaar materiaal te creëren bleef onopgelost totdat Kitagawa en Yaghi het onderzoek verder ontwikkelden.

Stabiliteit en functie inbouwen in kaders

De experimenten van Susumu Kitagawa toonden aan dat gassen in en uit deze kaders konden stromen, wat bewees dat MOF's poreus waren en zelfs flexibel konden worden gemaakt.

Omar M. Yaghi ontwierp later zeer stabiele MOF's en toonde aan dat ze voor verschillende doeleinden konden worden aangepast met behulp van een rationeel ontwerp.

Dit betekende dat wetenschappers MOF's op maat konden maken voor specifieke toepassingen, zoals het afvangen van koolstofdioxide of het opvangen van water.

Hun gecombineerde werk legde de basis voor een van de meest veelzijdige materialen van de chemie. Tegenwoordig worden MOF's gebruikt in onderzoek naar schone energie, katalyse en gasscheidingstechnologieën.

Nu klimaatverandering de zoektocht naar groenere oplossingen stimuleert, worden deze materialen nu gezien als essentiële instrumenten voor duurzame ontwikkeling.

Nobelweek zet innovatie in alle wetenschappen in de schijnwerpers

De aankondigingen van de Nobelprijs begonnen eerder in de week.

Op maandag 6 oktober werd de prijs voor fysiologie of geneeskunde gedeeld door Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell en Shimon Sakaguchi voor het identificeren van regulerende T-cellen - de "bewakers" van het immuunsysteem die voorkomen dat het het lichaam aanvalt.

Op dinsdag 7 oktober ging de Natuurkundeprijs naar John Clarke, Michel Devoret en John Martinis voor hun werk aan quantumtunneling, die essentieel zijn voor het onderzoek naar quantumcomputing.

De aankondiging van Scheikunde volgde op woensdag, met prijzen voor literatuur, vrede en economische wetenschappen gepland voor respectievelijk 9, 10 en 13 oktober.

Aan elke Nobelprijs is een geldbedrag van 11 miljoen Zweedse kronen verbonden, die op 10 december officieel wordt uitgereikt.

Ter ere van Alfred Nobels visie op menselijke vooruitgang

De Nobelprijzen werden in het leven geroepen in overeenstemming met de wil van de Zweedse uitvinder Alfred Nobel, die bepaalde dat zijn nalatenschap degenen moest belonen die "het grootste voordeel aan de mensheid hebben verleend".

Sinds hun oprichting in 1901 hebben de prijzen ontdekkingen gevierd die het wetenschappelijk inzicht transformeren en het wereldwijde welzijn verbeteren.

Door Kitagawa, Robson en Yaghi te bekronen, heeft de Koninklijke Zweedse Academie het potentieel van moleculaire engineering benadrukt om de milieuwetenschap opnieuw vorm te geven.

Terwijl de wereld op zoek is naar technologieën die vervuiling kunnen bestrijden, schone energie kunnen opwekken en water kunnen besparen, markeert het werk van de scheikundelaureaten van 2025 een belangrijke stap in de richting van een duurzamere toekomst.