Extracción de litio: ¿el fin de los métodos contaminantes? 🔋
Publicado por Cédric,
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature Communications
Otros Idiomas: FR, EN, DE, PT
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature Communications
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Esta innovación, desarrollada por científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania, se basa en un proceso electroquímico que evita temperaturas extremas y productos químicos agresivos. Al combinar una corriente eléctrica y peróxido de hidrógeno, logran extraer el litio directamente del mineral de espodumena, con una eficiencia comparable a los métodos tradicionales.
Las limitaciones de los métodos actuales
Hoy en día, el 70 % del litio se extrae a partir de salmueras, un proceso lento que seca los suelos y destruye los ecosistemas. El otro método, basado en el tratamiento de minerales, requiere temperaturas que alcanzan los 1 100 °C y ácidos concentrados, lo que genera un alto consumo de energía y riesgos ambientales.
Estas técnicas, aunque eficaces, son incompatibles con los objetivos de sostenibilidad. La creciente demanda de litio, esencial para la transición energética, exige soluciones más respetuosas con el medio ambiente y económicamente viables.
El principio del método electroquímico
El nuevo enfoque utiliza un campo eléctrico para liberar los iones de litio de la espodumena, sin necesidad de altas temperaturas o productos químicos agresivos. El peróxido de hidrógeno actúa como catalizador, facilitando la reacción y mejorando la eficiencia del proceso.
Este método alcanza una tasa de extracción del 92,2 %, comparable a las técnicas tradicionales, mientras reduce considerablemente los costos energéticos y las emisiones de CO₂. Abre el camino a una producción de litio más sostenible y rápida.
a) Esquema del funcionamiento del colector de corriente modificado, optimizando la superficie y la conductividad para mejorar la reacción.
b) Comparación de la temperatura y la eficiencia de los métodos de lixiviación, incluyendo la influencia de los agentes químicos y la presión.
c) Análisis de los costos de los métodos tradicionales y electroquímicos, sin incluir la mano de obra y las infraestructuras.
d) Evaluación de las emisiones de CO₂ de ambos métodos, asumiendo una electricidad proveniente de fuentes fósiles.
Las ventajas económicas y ambientales
Al eliminar la necesidad de calentar los minerales a temperaturas extremas, este método reduce los costos operativos en un 35,6 %. También disminuye las emisiones de CO₂ en un 75,3 %, gracias a un consumo de energía optimizado y a la ausencia de gas natural en el proceso.
Estos ahorros podrían reflejarse en el precio de las baterías, haciendo que los vehículos eléctricos sean más accesibles. Además, esta tecnología reduciría la dependencia de los países dominantes en la producción de litio refinado, como China.
Las perspectivas de futuro
Los investigadores trabajan ahora en mejorar el proceso para permitir una recuperación directa del litio en forma sólida, lista para ser utilizada en la industria. Esta etapa es esencial para hacer viable el método a gran escala.
Si estos trabajos tienen éxito, esta innovación podría transformar la industria del litio, alineando la producción con los objetivos ambientales. Representa un avance importante para la transición energética y la lucha contra el cambio climático.
Para profundizar: ¿Qué es la electroquímica aplicada a la extracción de litio?
La electroquímica es una rama de la química que estudia las reacciones entre la electricidad y las sustancias químicas. En el contexto de la extracción de litio, permite liberar los iones de litio de los minerales sin recurrir a temperaturas extremas o productos químicos agresivos.
Este método se basa en la aplicación de una corriente eléctrica a un mineral, como la espodumena, sumergido en una solución que contiene un catalizador, como el peróxido de hidrógeno. La corriente facilita la separación de los iones de litio, haciendo el proceso más eficiente y menos energético.
A diferencia de las técnicas tradicionales, la electroquímica no requiere calentar los minerales a temperaturas superiores a los 1 000 °C. Reduce así el consumo de energía y las emisiones de CO₂, al mismo tiempo que minimiza los residuos químicos.
Este enfoque abre nuevas perspectivas para la industria minera, alineando la extracción de recursos con el respeto al medio ambiente. También podría aplicarse a otros metales críticos, esenciales para la transición energética.
¿Qué es la espodumena y por qué es importante para el litio?
La espodumena es un mineral rico en litio, compuesto principalmente por silicato de aluminio y litio. Es una de las fuentes más importantes de litio, utilizado en la fabricación de baterías para vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos.
Este mineral se encuentra en rocas duras, a menudo extraídas en minas a cielo abierto. Tradicionalmente, su tratamiento requiere temperaturas extremas y ácidos potentes para liberar el litio, lo que genera altos costos y un impacto ambiental significativo.
La espodumena representa, por tanto, un recurso clave para satisfacer la creciente demanda de litio, y su explotación sostenible es esencial para apoyar la transición energética mientras se preserva el medio ambiente.