A fizika kalandja

A fizika kalandja

Hogyan hozott létre forradalmat a kémiában egy magyar tudós: Oláh György útja a Nobel-díjhoz

2019. augusztus 19. - 38Rocky

 

 

 

Nem akkor születnek a nagy találmányok, amikor valaki fejébe veszi, hogy valami nagyot és hasznosat szeretne alkotni: a legnagyobb felfedezésekhez a tudós kíváncsiságán át vezet az út.  Ezt az utat járta be Oláh György is, aki a szerves kémiában forradalmat hozott létre a kémiai reakciókban semlegesnek tartott metán aktivizálásával. Ez vezetett a Nobel-díjas felfedezéshez, ami egyúttal új utat nyitott az ökológiai problémák megoldásához is.

Zemplén Géza tanítványa

 

Oláh András György Budapesten született 1927-ben. Középiskolai tanulmányait a Piaristáknál végezte. Sokoldalú érdeklődés jellemezte, ezen belül is a szépirodalom volt a kedvence. A háború után iratkozott be az Busapesti Műszaki Egyetemen a kémia szakra. Választása nem különös elhivatottságból származott, inkább gyakorlatias szempontok vezették. Ott azonban kiváló tanára,  Zemplén Géza hatására nagyon megszerette ezt a tudományterületet, és 1949-ben a doktori cím megszerzése után az egyetemen maradt kutatni és tanítani. A háborút követő években a kutatásban sok nehézséggel kellett szembenézni a kémiai alapanyagok hiánya miatt, de őt ez nem kedvetlenítette el, rendkívüli leleményességgel hozta létre a kísérletekhez szükséges anyagokat. Kiváló publikációi is hozzájárultak, hogy 1954-ben, amikor a Magyar Tudományos Akadémia megalakította a Központi Kémiai Kutató Intézetet, kinevezték az intézet társigazgatójának.

Munkássága az ország elhagyása után

 

Az 1956-os forradalom leverése után családjával elhagyta az országot, először Londonba, majd onnan Kanadába ment. Ott az egyik legnagyobb vegyi üzem, a Dow Chemicals alkalmazta. Munkájában az ottani feladatokhoz kellett igazodni, de szabad idejében folytathatta kutatómunkáját is. 1965-ben ment át az Egyesült Államokba, ahol Clevelendben tanított a Case Western Reserve egyetemen. 1971-ben megy Kaliforniába a Dél Kalifornia egyetem professzoraként, emellett tudományos igazgatói kinevezést is kap a szénhidrogén kutatással foglalkozó Intézetben. További állomás pályájában, amikor 1991-ben a Los Angelesben működő Loker Szénhidrogénkutató Intézet igazgatója lesz. Oláh György végig megtartotta kapcsolatát magyarországi kutatókkal, és az MTA 1990-ben tiszteleti tagjává választotta. Kaliforniában bekövetkező halála után végakarata szerint Budapesten, a Fiumei úti sírkertben helyezték örök nyugalomba.

Kutatómunkájának célkitűzései

 

Oláh György tudományos pályájának vezérmotívuma volt, hogy keresse tudományágának határait. Az izgatta, hogy a szerves kémia egyes törvényei milyen határok között érvényesek. A szerves kémia alapja, hogy a szén négy vegyértékkel rendelkezik, ennek egyik következménye, hogy a legegyszerűbb szénhidrogén molekulában, a metánban, a szén négy hidrogén atomhoz kapcsolódik. A szénhidrogének nem mutatnak affinitást kémiai reakciókban, nem oldhatók fel szokásos oldószerekben, ezért is kapták a szakirodalomban a paraffin elnevezést (parus affinis = nincs affinitás). Oláh feltette magának a kérdést, vajon minden körülmény között érvényes ez a szabály? Sorra vette a különböző szupersavakat (szupesavnak tekintjük a tömény kénsavnál erősebb savakat), amíg eljutott az általa mágikus savnak nevezett vegyülethez. Ha ebbe például egy gyertyát teszünk, az feloldódik benne, melynek oka egy kémiai reakció. Metán esetén ez így írható fel:

CH4 + H+    →   CH5+

Amilyen egyszerű ez az egyenlet, olyan fontos lett a szerves kémia számára, mert ez az új anyag, ami a karbokation nevet kapta (karbon: szén, kation: pozitív töltésű molekula) rendkívül reakcióképes, és ezáltal képes katalizálni a klasszikus kémiában elképzelhetetlen átalakulásokat is.

A karbokationok vizsgálata és kimutatása azonban nem könnyű feladat, mert még olyan extrém körülmények között is, amikor szupersavak vannak jelen, rövid az élettartamuk. Sikerült azonban olyan körülményeket kialakítani, amikor a modern spektroszkópiai módszerek már bevethetők voltak, és így egyértelmű szerkezetazonosításra is sor kerülhetett. A szakma azonban nem könnyen fogadta el a klasszikus kémia szabályainak ellentmondó eredményeket. Oláh György egyik előadásában ezt humorosan kommentálta: Jó, ha az embernek vannak segítőkész barátai, de ennél is jobb, ha vannak olyan ellenségei, akik fáradtságot nem kímélve keresik a hibákat és próbálják megcáfolni az eredményeket. Végül is, így lehet eljutni megcáfolhatatlan bizonyítékokhoz.

A karbokation kémia a szerves kémia önálló területe lett, amit a Nobel-díj bizottság 1994-ben a díj odaítélésével ismert el. Az alkalmazási területek közül kiemelkedik a metanol energiacella és gazdaságos eljárások kidolgozása ólommentes benzin előállítására. Világszerte használják a szénhidrogéneket üzemanyagként rengeteg széndioxidot termelve, ami általános felmelegedést, klímaváltozást eredményez. Oláh szabadalma megfordítja ezt a folyamatot: nyersanyagként tekint a széndioxidra, amit módszere segítségével hidrogénnel lehet egyesíteni metanolt előállítva. Evvel egyrészt csökkenteni lehet a légkörben felhalmozódó széndioxid mennyiségét, másrészt a metanollal kitűnő üzemanyaghoz jutunk. Ehhez a felfedezéshez nem azért juthatott el Oláh György, mert a klímaváltozás elkerülésére akart eljárást találni, hanem mert élt benne a tudósok kíváncsisága. A megszerzett új ismeret pedig már utat nyitott a gyakorlat felhasználáshoz is. Így tapossa ki az utat az alaptudomány az alkalmazások számára.

 

Az írás megjelent a qubit.hu portálon 2019 augusztus 10.-én  „A kíváncsi magyar kémikus, aki közelebb vitte az emberiséget a klímaváltozás legyűréséhez” címmel.

A blog további írásai elérhetők: Paradigmaváltás a fizikában

 

A bejegyzés trackback címe:

https://afizikakalandja.blog.hu/api/trackback/id/tr2415015960

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Gazz 2019.08.19. 20:36:46

Ez a felfedezés több mint húsz éves, mégsem lett a metanolból üzemanyag. Nem véletlenül, a fenti módon történő előállításának rossz a hatásfoka.

38Rocky 2019.08.19. 23:32:00

@Gazz: A megfelelő hatásfok megtalálása a vártnál hosszabb időbe kerül, de ettől még a találmány jelentősége elvitathatatlan.

csimbe 2019.08.21. 19:48:52

@38Rocky: Állítólag, a víz is meggyullad, amikor egy bizonyos frekvenciával szétrázzák a vízmolekulákat, elválasztják az oxigén és hidrogén atomokat egymástól. Víz üzemanyagú gépjárműveket mégsem látunk az utcákon. Az olaj lobbinak még nem merült ki a fantáziája.

38Rocky 2019.08.22. 06:21:50

@csimbe: A gond csak az, hogy a víz "szétrázásához" több energia kell, mint amit a víz létrehozásakor az elégetés által kinyerhetünk.

csimbe 2019.08.22. 14:32:31

@38Rocky: Nekem is ez volna a gyanúm. Azonban a növekvő energiaigény miatt, végül is az lesz a nyerő üzemanyag, amiből a legtöbb áll rendelkezésre. A hidrogén előkekő helyen van a listán.

csimbe 2019.08.22. 14:35:05

Az anti-anyag hajtómű létrehozása, eddig csak a forgatókönyv íróknak sikerült. :)

38Rocky 2019.08.22. 16:30:52

@csimbe: Ha a hidrogént a víz felbontásából nyered, majd a hidrogént elégeted visszakapod a vizet. Ez egy körfolyamat, ami a termodinamika szerint veszteséggel jár, hiszen egyébként lenne egy működő örök mozgó. A hidrogén kitűnő üzemanyag, csak azt nem vízből kell kinyerni.

csimbe 2019.08.22. 19:54:34

@38Rocky: Én sem elsősorban a vízre gondoltam, hanem más hidrogén forrásra. De más jelöltek is vannak a palettán.
süti beállítások módosítása