Nobelprijs en wandelstok

Jarige Duitser gehuldigd voor onderzoek oppervlaktechemie

De jarige Gerhard Ertl was volgens eigen zeggen 'erg verrast' dat de Nobelprijs voor scheikunde naar hem gaat.
Zoom
De jarige Gerhard Ertl was volgens eigen zeggen 'erg verrast' dat de Nobelprijs voor scheikunde naar hem gaat. "Ik had niet gedacht dat in één jaar twee Duitsers 'm zouden krijgen." Gisteren werd bekend dat de Nobelprijs voor natuurkunde wordt uitgereikt aan de Duitse Peter Grünberg en Fransman Albert Fert. Dat gebeurt op 10 december, de sterfdag van Nobel.

Wat gebeurt er precies in de katalysator van een auto, of op een roestend stuk ijzer? Gerhard Ertl kan het haarfijn uitleggen. Hij bestudeerde tientallen jaren chemische reacties op solide oppervlakken en ontwikkelde bovendien nieuwe methodes om zulk onderzoek te doen.

"En wat gaat u vandaag allemaal doen, meneer Ertl?", vraagt een van de journalisten in het zaaltje in Stockholm, waar zojuist is bekendgemaakt naar wie de Nobelprijs voor scheikunde gaat. De webcam via welke de ceremonie live te volgen is, zoemt op haar in. Aan de lijn hangt de blij verraste winnaar, de Duitser Gerhard Ertl. "Nou eh, ik wacht tot mijn vrouw thuiskomt, zodat we samen kunnen lunchen. En verder heb ik vanavond een feestje met mijn familie." Niet de bekendmaking van zijn Nobelprijs, maar zijn verjaardag is de reden dat Ertl feest viert. 71 Jaar oud is-ie vandaag geworden en hij heeft behalve een Nobelprijs een wandelstok gekregen. Gerhard Ertl kreeg de prestigieuze prijs voor zijn gedetailleerde beschrijvingen van chemische reacties op vaste oppervlakken. Want chemische reacties vinden niet alleen plaats in de bekende reageerbuis, waar gassen of vloeistoffen zich met elkaar vermengen, maar ook op harde materialen. Want ook die bestaan uit moleculen, die aan andere moleculen kunnen plakken en ermee reageren. Roest - een reactie tussen vast ijzer en zuurstof - is daar een voorbeeld van. Ertl, als emeritus-hoogleraar verbonden aan het 'Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft' in Berlijn, bestudeert dergelijke reacties al jaren. Voorbeelden zijn de reactie die plaatsvindt in katalysatoren in auto's en degene die aan de basis staat van de productie van kunstmest. Bij de eerste wordt het giftige koolmonoxide (CO) op een laagje platina in de uitlaat omgezet in kooldioxide (CO2). Bij de tweede wordt stikstof uit de lucht met behulp van solide ijzer omgezet in ammoniak. Die laatste heet overigens de Haber-Bosch-reactie en ontdekker Fritz Haber ontving in 1918 daarvoor de Nobelprijs voor scheikunde. Terwijl Ertl het samenspel tussen de moleculen probeerde te ontrafelen, ontwikkelde hij eveneens methodes om dat zo goed mogelijk te doen. En dat was van grote waarde voor het vakgebied, zegt Rutger van Santen, zelf chemicus en hoogleraar aan de Technische Universiteit Eindhoven. In 1977 kreeg hij bovendien de Spinozaprijs, voor werk op hetzelfde onderzoeksterrein als dat van Gerhard Ertl. De Spinozaprijs is ook wel bekend als 'de Nederlandse Nobelprijs'. Van Santen kent Ertl dan ook goed, zegt hij. "Al dertig jaar. Hier in Eindhoven rekenen we aan dezelfde reacties, die Gerhard Ertl en andere onderzoekers in Berlijn bestuderen. We spreken elkaar regelmatig en nodigen elkaar altijd uit voor congressen en dat soort dingen. Hij kent mij ook goed." Het is volgens de Nederlandse hoogleraar terecht dat zijn Duitse vakgenoot de Nobelprijs krijgt. Hoewel Ertl de prijs ook best had mogen delen met een Amerikaanse collega, vindt Van Santen. Zo staat in de persberichten op de officiële Nobelprijs-website dat Ertl de eerste was die zijn studies uitvoerde in vacuüm ruimtes. Dat is handig, want in zo'n schone omgeving worden te ontrafelen reacties niet verstoord door andere rondvliegende moleculen. Maar volgens Van Santen werkte Gabor Somorjai tegelijkertijd - en anders niet veel later - in zo'n schone kamer. Somorjai is hoogleraar aan de universiteit van Californië in Berkeley. "Misschien dat Ertl - en niet Somorjai - 'm kreeg omdat hij nauwkeuriger is", speculeert Van Santen. Volgens hem is Ertl een échte, gedegen en precieze wetenschapper en is Somorjai meer een 'pionier'. Snel, maar slordiger. "En hij heeft daardoor ook fouten gemaakt, waardoor het comité wellicht niet hem heeft gekozen." Opvallend is volgens Van Santen dat deze Nobelprijs niet is uitgereikt voor onderzoek dat direct maatschappelijk relevant is, hoewel dat wel zo lijkt. Want door het bestuderen van een reactie die plaatsvindt in een katalysator, zou die in principe uiteindelijk verbeterd kunnen worden. En Gerhard Ertl hééft ontdekt wat de vertragende stap is in de 'kunstmestreactie' (die van Haber en Bosch). Kennis waarmee kunstmestfabrieken de productie zouden kunnen opvoeren. Van Santen: "Maar Ertl heeft zelf niet onderzocht of dat in de praktijk daadwerkelijk kan. En verbeteringen die in de industrie hebben plaatsgevonden, zijn waarschijnlijk niet te danken aan Ertl's werk. Maar goed, de kennis die zijn onderzoeken hebben opgeleverd, is toch heel waardevol. Voor het vakgebied en wellicht uiteindelijk ook voor de industrie." Remy van den Brand