Extracción de litio: ¿una posible solución para lograr la transición energética?

Agustina Lima (Agencia CTyS-UNLaM) - El litio, conocido también como el “nuevo oro blanco”, es uno de los recursos más buscados en el último tiempo: debido a su potencial de crecimiento, se espera que su demanda se triplique para 2025. Fabricación de baterías para teléfonos móviles, dispositivos electrónicos y vehículos eléctricos, son algunas de las aplicaciones que tiene este mineral. 

Argentina, junto a Bolivia y Chile, conforman el “Triángulo del litio”, la reserva del litio en salares más grande del mundo, que alberga cerca del 65 por ciento de los recursos a nivel mundial. En particular, Argentina posee el 20 por ciento de los yacimientos de litio del mundo, que se encuentran ubicados en las provincias de Salta, Catamarca, Formosa y Jujuy. 

El Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy (CIDMEJu-CONICET), trabaja sobre este material, en lograr una extracción sostenible del mismo, además de abordar líneas de investigación basadas en la generación de baterías y el proceso de reciclado posterior a su utilización.

“Lo que más nos preocupa en torno al litio y su método de extracción actual, es, en primera medida, el desaprovechamiento del agua que podría ser utilizada de otra forma, ya que la zona de la Puna, que es donde principalmente están ubicados los salares de donde se extrae el litio, es una zona que tiene muchísima necesidad de agua”, subrayó la doctora Eva Carolina Arrúa, integrante del CIDMEJu a la Agencia CTyS-UNLaM.

Según la especialista, actualmente el método actual de extracción es a partir de un sistema evaporítico, proceso en el cual se evapora toda el agua, a partir de una salmuera, para luego separar por un mecanismo técnico el carbonato de litio de los otros materiales. “Lo que proponemos es un método completamente alternativo, en el cual, mediante un proceso de electrólisis y a través de una separación con una membrana en varias etapas, se obtengan todas las sales separadas y finalmente el carbonato de litio obtenido en estado puro o prácticamente puro”, explicó Arrúa. 

“Lo más importante es que el agua que se obtiene al final del proceso, un agua de muy baja salinidad, que por el momento no es apta para consumo humano, pero que sí puede ser utilizada para riego o para otro tipo de procesos incluso industriales. De esta forma, aprovechamos también ese recurso”, detalló la doctora en química. 

“Por otro lado, en el proceso actual se producen grandes desechos, que, si bien no son tóxicos en grandes cantidades, sí podrían llegar a serlo. A esto se le suma que a nivel económico, esta actividad es muy importante para la zona, entonces tampoco pretendemos plantear la eliminación completa de la extracción del litio porque entendemos que para la zona es una oportunidad  de desarrollo y de empleo”, amplió la especialista.

“La exploración es importante, como mínimo para saber dónde está y cuánto tenemos aproximadamente, lo cual debería ser de interés máximo para el país debido al auge que su producción ha tenido en los últimos años. Cuanto más conocimiento se tiene de algo, mejor se puede planificar y así la toma de decisiones para su gestión será más satisfactoria”, agregó el doctor en química Álvaro Tesio, integrante del CIDMEJu. 

Aplicaciones y ventajas del litio en baterías

Uno de los mayores campos que se abren en torno a este elemento es el desarrollo de baterías de litio. Según indicaron los profesionales, en comparación con las antiguas baterías, las de iones de litio poseen una mayor durabilidad, tienen una densidad de potencia más alta y se recargan más rápido logrando que la batería sea más ligera.

“Desde el CIDMEJu, buscamos darle valor agregado a este elemento. Es por esto que  desarrollamos y estudiamos nuevos materiales para  baterías de nueva generación. En este sentido, el Instituto trabaja con dos grandes líneas: por un lado, baterías de litio-azufre y, por el otro, baterías de litio-oxígeno. Actualmente estamos centrados en el aprovechamiento y la revalorización de materiales provenientes de desechos de varias industrias, para que terminen formando parte de los electrodos de las baterías. La idea es siempre, a partir de la síntesis de materiales novedosos, que se aproveche mejor el litio y que mejore lo que es la performance de las baterías, mejorando su capacidad y la reciclabilidad”, aseguró Tesio.

Además, el equipo de investigación propone en paralelo una etapa posterior, centrada en el reciclado de las baterías. “Una vez que estos dispositivos se agotan, nuestra idea es poder reciclarlos y, a partir de la misma batería usada y algunos metales que son de importancia como el cobalto y el manganeso, recuperar todo lo que pueda utilizados para realizar nuevas baterías y que no quede todo como material de desecho”, apuntó el doctor en Química.

Para el investigador, la principal ventaja de este elemento es que es el metal de menor peso atómico y más electropositivo de todos, lo cual significa que tiende a perder muy fácilmente un electrón, y que además es muy liviano. “Tal como se dijo previamente que el litio es el mismo independientemente de donde provenga, los electrones también son los mismos sin importar de donde provengan, y esto es lo que lo hace realmente especial al litio, que con un peso atómico de solo 7 puede entregar un electrón, comparado por ejemplo con un plomo que para entregar el mismo electrón tiene un peso de 207, que es 30 veces más pesado”, expresó. 

Hacia una transición energética: el futuro del litio en Argentina

Desde el CIDMEJu se consideran un instituto “muy joven y en constante crecimiento”. Señalan que el proyecto más ambicioso actual y para los próximos meses es la finalización de la instalación de una planta piloto, para poder realizar la extracción de litio con el método alternativo que propone el grupo de trabajo, en línea con el cuidado del ambiente y un desarrollo productivo sostenible.

“Muchos investigadores son de Jujuy o bien son personas que han estudiado en la provincia y se han quedado trabajando allí. El CIDMEJu nace de una articulación entre la Universidad Nacional de Jujuy, el gobierno provincial y el CONICET. Existe un interés personal real en cuanto a entender cuál es la problemática y el aprovechamiento de los recursos”, resaltó Arrúa.

Asimismo, Tesio destacó: “Como investigador que forma parte del CIDMEJu, puedo decir que el instituto representa un lugar en donde se hace ciencia de calidad en torno a una temática muy específica, ubicado a pocos kilómetros del recurso y estando en una zona del país escasamente desarrolla en diversos ámbitos y puntualmente en el científico. Es un desafío diario y una meta constante hacerlo crecer”.

“Un aprovechamiento correcto no sólo mejora su utilización, sino que, además, permite que la extracción de litio no genere un cambio en el ambiente irreversible. De ahí que hacemos tanto hincapié en las alternativas de extracción, de una manera que no sea tan dañina para el medio ambiente. Que el Centro se ubique en Jujuy nos permite estudiar bien de cerca estas cuestiones”, concluyó Carolina Arrúa.