Energia limpa, busca por outros planetas e investigação da pobreza – conheça o Nobel 2019

Especialistas comentam como as pesquisas e trabalhos dos laureados com o prêmio Nobel 2019 beneficiaram a humanidade

Prêmio Nobel 2019

O Prêmio Nobel de 2019 será entregue no dia 10 de dezembro em Estocolmo, Suécia. Os vencedores dos prêmios de Física, Química, Fisiologia ou Medicina e Literatura foram anunciados na semana do 7, segundo orientações no testamento do inventor sueco Alfred Nobel (1833-1896, responsável, entre outros, pela invenção da dinamite). O Prêmio Nobel da Paz é entregue em Oslo, na Noruega, e desde 1969 um prêmio adicional é concedido na cerimônia de Estocolmo: o Prêmio Sveriges Riksbank de Ciências Econômicas em Memória de Alfred Nobel.

Cada laureado recebe do próprio rei da Suécia, Carlos XVI Gustavo, um diploma, uma medalha de ouro e um prêmio em dinheiro decidido pela Fundação Nobel, atualmente no valor de nove milhões de coroas suecas, ou R$ 3.854.347. A premiação não é concedida postumamente e apenas três pessoas podem vencer por categoria, com exceção do Nobel da Paz, que pode ser dado a fundações. 

A Fundação Nobel e os laureados não são perfeitos. Todas as categorias são acusadas de ter seus vieses e contam com algumas controvérsias no passado. Na categoria de Química, as condecorações de 1961, 1993, 2007 e 2008 foram para alguns responsáveis pelas pesquisas deixando outros de fora. Em literatura, grandes escritores foram ignorados por suas orientações políticas. O próprio Geir Lundestad, Secretário da fundação, afirmou que não entregar o Nobel da Paz a Mahatma Gandhi foi uma omissão. Em Medicina, o prêmio de 1949 foi entregue ao português António Egas Moniz, “pela descoberta do valor terapêutico da leucotomia (lobotomia)”. Entre outros.

Apesar disso, a premiação é definitivamente a mais importante e prestigiosa do mundo. Além de seu valor histórico, é guiada em linhas gerais por valores nobres e aspirações de dignidade: “fraternidade entre nações, abolição ou redução de exércitos permanentes e realização e promoção de congregações de paz”, dizem os critérios para escolha do Nobel da Paz; e todas as categorias trazem como meta a premiação daquele que propiciou “o maior benefício para a humanidade”.

Os maiores benefícios para a humanidade em 2019

Química

Prêmio Nobel 2019

Stanley Whittingham, John Goodenough e Akira Yoshino | Foto: reprodução / Niklas Elmehed / Nobel Media

Paulo Roberto Martins, professor no Instituto de Química da Universidade Federal de Goiás e atuante na área de eletroquímica ajuda a compreender o funcionamento, a importância e futuro das baterias de lítio.

Akira Yoshino, Stanley Whittingham, John Goodenough trabalharam separadamente, mas dividirão o prêmio pelo desenvolvimento das baterias de lítio. Durante a crise de petróleo da década de 1970, havia preocupação com alta dos preços de combustíveis e as primeiras inquietações com uso de fontes fósseis de energia. À época, Stanley Whittingham fez a primeira contribuição na área dentro dos laboratórios da ExxonMobil ao descobrir que o composto dissulfeto de de titânio poderia ser utilizado como cátodo (polo positivo) e o lítio metálico como ânodo (polo negativo).

Entretanto, com o fim da crise do petróleo, as pesquisas foram postas de lado por alguns anos. O americano John Goodenough – o mais velho laureado da história, com 97 anos – fez sua contribuição ao perceber que utilizando um óxido de cobalto com íons de lítio intercalados ele poderia duplicar a tensão do cátodo. O problema continuava sendo o ânodo formado por lítio metálico; o elemento faz parte da família dos metais alcalinos, extremamente reativos.

Foi apenas quando Akira Yoshino substituiu o lítio reativo por coque de petróleo, um material a base de carbono, em 1985, que as baterias se tornaram comerciáveis. Desde então, as baterias passaram por diversos aprimoramentos: houve a troca do eletrólito, que não é mais apenas feito de óxido de cobalto, mas também de níquel e manganês, e o ânodo passou a ser feito também de grafite, entre outros. 

Bateria de Yoshino | Foto: Reprodução / Johan Jarnestad / The Royal Swedish Academy of Sciences

A contribuição dos três químicos é importante porque o lítio é um metal super leve. Anteriormente, havia a bateria chumbo-ácido, mas que era pesada e de tamanho pouco variável. As baterias de lítio flexibilizaram o tamanho de baterias, conciliando praticidade e tensões elevadas. Segundo Paulo Martins, a revolução tecnológica que vemos hoje é facilitada por este fator: “se uma empresa desenvolverá um laptop, ela não está restrita por limitações de peso e formato exatamente porque pode desenvolver seus próprios designs com baterias de lítio”.

Outra justificativa para a premiação é a possibilidade de armazenar energia limpa. Enquanto algumas baterias desenvolvidas eram tóxicas, como as de níquel-cádmio, as pesquisas apontam para um futuro limpo, não-nocivo e promissor do ponto de vista da eficiência. Paulo Martins explica que o campo de estudos é fértil: “Estuda-se trocar grafite por grafeno, utilizar oxigênio em baterias de lítio-ar, mudar os eletrólitos. Em dez ou quinze anos as veremos no mercado. A equipe de pesquisa da Tesla já desenvolveu uma bateria de íon-lítio que permite seus carros elétricos rodarem 1,5 milhões de quilômetros e que dura mais de 20 anos. Seu objetivo é colocar o carro para rodar 24 horas por dia sem que a bateria “morra”. Esse é o estado da arte hoje.” 

Foi inesperado?

Paulo Roberto Martins diz que não exatamente, mas que a nomeação não deixou de ser surpreendente:

“Pessoalmente eu não esperava que fosse para eles. Mas quando você pára e pensa no conjunto da obra, que é o que a academia sueca fez, e percebe-se o impacto na sociedade, aí você entende que o prêmio foi mais do que merecido. A eletroquímica, às vezes, fica esquecida porque não é uma área simples. Pegou muita gente de surpresa. Quando eu recebi a notícia através de um colega, todos vibramos, claro.”

Física

Rafael Santucci é professor do Instituto de Estudos Socioambientais (IESA) na UFG e doutor na área de astrofísica estelar. Ele explica o Nobel da Física, que foi dividido entre três cientistas por duas descobertas diferentes: o quarto exoplaneta, encontrado por Michel Mayor e Didier Queloz, e a radiação cósmica de fundo, cujo modelo foi concebido por James Peebles.

O 51 Pegasi b é um planeta semelhante a Júpiter, um gigante gasoso que orbita uma estrela parecida com o nosso sol, a 51 Pegasi. A grande contribuição de sua descoberta foi a quebra do modelo de formação planetária. Astrônomos não acreditavam que pudessem haver gigantes gasosos próximo à estrela até que Michel Mayor e Didier Queloz o encontraram, tão próximo de seu sol que o período para circundá-lo leva apenas quatro dias. 

Rafael Santucci | Foto Fábio Costa / Jornal Opção

A ideia era que a radiação emitida pelas estrelas, o vento solar, ‘assoprasse’ de sua proximidade elementos leves como os que formam gigantes gasosos. “Mas o pessoal que estuda a dinâmica celeste teve de buscar modelos que explicassem esse tipo de fenômeno, que foi atribuído à migração planetária”, afirma Rafael Santucci. “Por alguma instabilidade orbital o planeta foi jogado para a proximidade da estrela”. 

Esta descoberta foi importante porque foi o primeiro passo para responder à uma das dúvidas mais fundamentais da ciência – se estamos sozinhos no universo ou não. A publicação da descoberta de 51 Pegasi b foi impactante na astronomia e reverteu muitos fundos e esforços para a nascente área da pesquisa de exoplanetas. “Construímos telescópios lançados ao espaço. Queremos achar planetas parecidos parecidos com a Terra orbitando estrelas parecidas com o Sol, para saber se há vida”, afirma Rafael Santucci. 

Desde então, foram encontrados cerca de 4100 planetas ao redor de outras estrelas. Grande parte destes foram encontrados com a técnica utilizada por Michel Mayor e Didier Queloz, a análise da variação da velocidade radial da estrela. O movimento de aproximação e afastamento ao longo da linha que olhamos gera variações na frequência observada da estrela pelo efeito doppler. “É um movimento que só é possível se houver algo massivo girando em torno da estrela em um intervalo de velocidade bem pequeno. 51 pegasi oscila com velocidade de até aproximadamente 50 m/s, que é uma velocidade pequena para padrões astronômicos”, explica Rafael Santucci. 

A contribuição dos astrônomos pode ser notada pela quantidade de exoplanetas encontrados. Esta área crescente tem visto grandes investimentos. A próxima geração de telescópios terá análise mais precisa para sabermos a composição química de planetas distantes, e possivelmente saciar nossa curiosidade pela vida fora da Terra. 

Quanto à James Peebles, seu trabalho foi o responsável por tornar a cosmologia uma área “mais importante e menos ficção científica”, como explica Santucci. A radiação cósmica de fundo foi prevista teoricamente em 1948 e descoberta experimentalmente em 1965. Trata-se da primeira radiação, a primeira luz do universo, remanescente do big bang e mensurável até hoje. Apesar de ter sido descoberta anteriormente, foi Peebles quem construiu modelos matemáticos que possibilitaram cientistas ‘regredir no tempo’ por meio de deduções até encontrar como o universo deveria ser no passado. 

O Prêmio Nobel não foi concedido por um artigo só, mas pelo conjunto de todo seu trabalho. Ao longo de sua carreira, James Peebles aprimorou suas explicações até ser capaz de descrever com precisão a quantidade de elementos químicos que se formaram na origem do universo; as primeiras estruturas formadas; a natureza da matéria (apenas 5% de tudo que se formou foi matéria bariônica, que forma tudo que vemos e com que interagimos). 

Por isso, o trabalho de James Peebles também aponta para o futuro: “Ele mostrou que 25% de tudo que se formou no big bang é matéria escura, que interage gravitacionalmente, então conseguimos calcular. Os demais 70% são energia escura, uma energia que colocamos no modelo cosmológico para dar conta da expansão do universo. Esta é completamente inerte e ainda não compreendemos bem”, afirma Santucci.  

Foi inesperado?

Rafael Santucci diz:

“Na verdade não. Mas ninguém está preparado para esse tipo de comunicação. É verdade que algumas perguntas renderão o Nobel para quem respondê-las. Existe vida em outro planeta? Quem descobrir isso ganhará um Nobel certo. No caso de Peebles, ele é um excelente cientista, mas existem muitos cientistas excelentes, então não deixa de ser um reconhecimento importante.” 

Paz

Juarez Maia | Foto: Reprodução / UFG

Professor de Jornalismo Internacional da UFG, Juarez Maia, explica a decisão de premiar o primeiro-ministro etíope Abiy Ahmed Ali e seus esforços para alcançar a paz e a cooperação internacional.

A guerra entre Etiópia e Eritreia, no Chifre da África, se arrasta há duas décadas e já vitimou mais de 80 mil pessoas. As raízes do conflito estão no processo de independência das nações, que estiveram unidas sob o comando da junta militar comunista intitulada Derg. Os países, que se confrontaram por trinta anos, de 1961 a 91, retomaram o enfrentamento por influência na província de Tigray e Badme.

Os primeiros termos do acordo de paz foram elaborados antes de Abiy Ahmed Ali, mas foi este premier quem os acordos, bem como resolveu questões internas em seu país que possibilitaram o armistício. Em 5 de junho de 2018, Abiy Ahmed Ali aceitou plenamente os termos do Acordo de paz de Argel (2000) e concedeu territórios disputados à Eritreia. 

Segundo Juarez Maia, além da resolução dos conflitos com a Eritreia, Abiy Ahmed Ali também desenvolve ações importantes em relação à Somália, considerado um país falido e fragmentado. A Etiópia tem reestabelecido um governo central na Somália após mais de uma década de anomia. Uma das importâncias desta atitude é minar o poder do Al-Shabaab, grupo terrorista e fundamentalista islâmico, bem como de piratas somalis que atuam no oceano índico. 

“A Etiópia está fazendo o que nenhum outro país conseguiu: tornando a Somália um país novamente. Isso é muito importante para toda a região. Se a fragmentação continuar, prosseguirão os ataques terroristas do Quênia até Moçambique”, afirma Juarez Maia.

Prêmio Nobel 2019

Abiy Ahmed Ali | Foto: reprodução / Niklas Elmehed / Nobel Media

Foi inesperado?

Juarez Maia afirma que o prêmio foi inesperado, mas não descabido, e deve dar força às negociações de paz na região do Chifre da África. 

“Acho que foi uma surpresa, sim. Sempre esperamos grandes nomes, nos atemos a grandes questões midiáticas, como conflitos entre China, Rússia e Estados Unidos. Acabamos não percebendo a importância de um conflito como este, que já dura vinte anos. Foi muito justo, porque conseguir estabilizar o Índico é muito, muito difícil. As ações de Abiy Ahmed Ali terão repercussões concretas nas vidas das pessoas.”

Economia

O coordenador do curso de Ciências Econômicas da UFG, professor Tiago Camarinha Lopes, auxilia a compreender a entrega do prêmio a Michael Kremer, Abhijit Banerjee e Esther Duflo.

O prêmio foi dado a três economistas atuantes na área denominada Economia do Desenvolvimento. Tiago Camarinha Lopes explica que este é um campo que não se preocupa exclusivamente com o crescimento econômico, mas que também está preocupado em com crescimento de indicadores sociais, da saúde, da educação. Ou seja, estudos nesta área da Ciência Econômica não importam-se apenas com o volume do dinheiro, mas principalmente com a qualidade do bem-estar que esse dinheiro pode gerar. 

Tiago Camarinha Lopes | Foto: Reprodução

Kremer, Banerjee e Duflo foram reconhecidos por atuar na Economia do Desenvolvimento por uma abordagem experimental. Tiago Camarinha Lopes salienta que os vencedores do Prêmio Sveriges Riksbank de Ciências Econômicas em Memória de Alfred Nobel não criaram a abordagem experimental e nem a área da Economia do Desenvolvimento, mas seu mérito é o uso de um no outro.

“O protocolo estatístico demanda muitos dados”, afirma Tiago Camarinha Lopes. “Por exemplo: se estuda-se indivíduos sofrendo de pobreza, separa os pesquisados em dois grupos. Um grupo recebe um programa de política econômica, como subsídios, ajudas de custo, remédios; outro grupo não recebe essa política econômica. Eles acompanham e comparam como o desenlace de ambos dois grupos é diferente. Se apresentarem diferenças, podem tentar concluir quanto disso se deve ao programa testado. É um protocolo que se inspira, em parte, nos experimentos da área da Biologia.” 

Foi inesperado? 

Tiago Camarinha Lopes afirma: 

“Imagino que tenha sido um pouco diferente. Foi uma premiação fora do padrão histórico do Nobel da Economia. Se você observar a lista dos prêmios Nobel, é possível perceber uma concentração de determinadas correntes de pensamento. A premiação deste ano é pouco habitual porque são pesquisadores que investigam a pobreza. Isso passa uma mensagem. Economistas ainda têm dificuldades de descobrir as causas da pobreza, e esse, bem como a minimização de seus danos, é um dos objetivos dos profissionais da Economia.”

Medicina e Fisiologia

Prêmio Nobel 2019

Peter Ratcliffe | Foto: Reprodução / Niklas Elmehed / Nobel Media

William Kaelin, Sir Peter Ratcliffe e Gregg Semenza estudaram a sensibilidade de células ao oxigênio no meio em que estão inseridas. O oxigênio é um elemento extremamente reativo e, por isso, está envolvido em reações que fornecem energia às células, bem como em algumas que as destrói. Uma das respostas fisiológicas à hipóxia (falta de oxigênio) é o aumento no hormônio eritropoietina (EPO), que leva ao aumento da produção de glóbulos vermelhos (eritropoiese).

Prêmio Nobel 2019

William Kaelin | Foto: reprodução / Niklas Elmehed / Nobel Media

Gregg Semenza e Peter Ratcliffe estudaram como o número de hemácias, glóbulos vermelhos, varia de acordo com a disponibilidade de oxigênio disponível. Os cientistas encontraram que um grupo de proteínas (complexo HIF), existente em todo o corpo, é sensível à quantidade de oxigênio no meio e induz a produção de células vermelhas por meio do EPO. William Kaelin Jr., que estudava a síndrome hereditária de von Hippel-Lindau (VHL), mostrou como um gene relacionado à VHL impede o aparecimento de câncer. 

Segundo a Fundação Nobel, Kaelin também mostrou que células cancerígenas sem um gene VHL funcional expressam níveis anormalmente altos de genes regulados por hipóxia; mas quando o gene da VHL foi reintroduzido nas células cancerígenas, os níveis normais foram restaurados. Essa foi uma pista importante, mostrando que a BVS estava de alguma forma envolvida no controle das respostas à hipóxia.

Prêmio Nobel 2019

Greg Semenza | Foto: Reprodução / Niklas Elmehed / Nobel Media

O cruzamento dos três estudos permitiu o entendimento de como células adaptam seu metabolismo a baixos níveis de oxigênio, como nossos músculos durante exercícios físicos. Além disso, há a promessa de cura mais próxima para quem sofre de anemia e alguns tipos de tumores. Como o oxigênio está relacionado ao metabolismo e proliferação de células cancerígenas, pode haver o desenvolvimento de medicamentos que interfiram com diferentes estados de doenças, ativando ou bloqueando o mecanismo de detecção de oxigênio.

Foi inesperado?

Segundo Ratcliffe ao periódico britânico The Guardian, “Quando me levantei hoje de manhã, não tinha nenhuma expectativa e nem fiz planos de emergência para a ocasião do anúncio do Nobel”. A própria Fundação Nobel admitiu em seu comunicado do vencedor a natureza acidental e improvável que os estudos percorreram até se cruzar, que o acaso fez deste um prêmio improvável. 

Literatura 

Leia o artigo escrito pela professora Fedra Rodríguez sobre a vencedora do Nobel de Literatura no caderno Opção Cultural.

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