Litio: una tecnología argentina para la extracción limpia compite con 19 compañías de todo el mundo

Un desarrollo del científico Ernesto Calvo permite la extracción de litio de una manera más amigable con el medio ambiente

 

Po Nora Bär

Lo llaman el “oro blanco”. Es el elemento sólido más ligero y, aunque su nombre deriva de un vocablo griego que significa “piedra”, en la naturaleza se lo encuentra mayormente disuelto en el agua de mar, y en vastos salares arrasados por un viento temible. Por una casualidad afortunada, el 85% de las salmueras de las que el litio puede extraerse con mayor facilidad están ubicadas en un área que abarca el noroeste de la Argentina, el sur de Bolivia y el noreste de Chile. Pero si bien ya hay explotaciones, el proceso es lento, contaminante y utiliza cantidades enormes de agua, un recurso escaso en la zona.

Para hacer más sustentable y amigable con el ambiente la minería de este elemento, la empresa Yacimientos de Litio Bolivianos hizo una convocatoria internacional a empresas para que presenten nuevas tecnologías que en este momento están comenzando a desarrollarse. Es decir: que a diferencia del método tradicional (que consiste en colocar las salmueras en enormes piletones, y dejar que el agua se evapore lentamente para ir concentrando el mineral), empleen métodos directos más rápidos, limpios y sustentables.

Se presentaron casi una veintena de todo el mundo: dos chinas, dos norteamericanas, una rusa y una belga, entre otras. La única de América latina entre ese pequeño grupo de avanzada es una compañía argentina, que presenta un método innovador  desarrollado por el equipo de Ernesto Calvo en el (Instituto de Química, Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (Inquimae), de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA.

“Nuestra propuesta es utilizar el sol de la Puna y la extracción electroquímica –cuenta Calvo–. Esta idea ya recibió un premio internacional en 2017, el Bright Minds Challenge, convocado por la empresa DSM, de Holanda, al que se presentaron 52 proyectos de 22 países”. La tecnología ya está patentada en Bolivia, China, Chile y la Argentina.

Calvo y su equipo la desarrollaron en escala de laboratorio, pero hay que demostrar que funciona para la producción industrial. Para hacerlo, se necesitan equipos e infraestructura de las que carece la universidad. De modo que se aliaron con la compañía local Laring, que se dedica a procesos electroquímicos, sobre todo de tratamiento de superficies, con la que vienen trabajando desde hace años y que ya participó de consorcios público-privados con Y-TEC, con la universidad de Jujuy y otros.

En general, Laring trabaja la galvanotecnia “el método por el cual se recubre una superficie metálica con otro metal (niquelado, cromado, zincado…), que hoy tiene mucha aplicación en la industria automotriz porque suben las exigencias de resistencia a la corrosión”, destaca su fundador y gerente general, Ricardo Bronstein. Este proyecto se llama Litiar (por litio argentino).

Ciencia e industria

En las salmueras, el cloruro de litio está mezclado con cloruro de sodio, magnesio, calcio y potasio. Se lo extrae con bombas, se vierte ese líquido en piletas del tamaño de cientos de estadios de fútbol y, mientras el sol va evaporando el agua, se van precipitando las sales, hasta que el primero queda más concentrado. Luego, se le agrega carbonato de sodio y se precipita el carbonato de litio. “Es un procedimiento bastante económico –explica Calvo–, cuesta alrededor de 3000 dólares la tonelada, pero es muy lento y de muy baja eficiencia”.

Entre los métodos llamados “directos”, algunos utilizan nanofiltración, otros electrodiálisis y otros, extracción por solventes, pero estos últimos emplean sustancias tóxicas. El desarrollado en el Inquimae usa electrodos de batería (funciona como si tomaran el litio con esponjas y lo devolvieran concentrado).

“Uno procesa la salmuera y obtiene el cloruro de litio, el carbonato o el hidróxido de litio, y devuelve la salmuera al salar con mínima afectación del agua e impacto ambiental –destaca Calvo–. En cuanto al tiempo, los sistemas tradicionales tardan alrededor de 15 meses y nuestro método es inmediato, el procesamiento en una planta química es cuestión de horas. Utilizamos la energía del Sol con paneles para generar electricidad que permiten hacer electrólisis; ésta permite extraer el cloruro de litio porque usamos materiales que son los mismos de las baterías, extremadamente selectivos para este metal y no a los otros componentes de la salmuera. Solo entra el litio”.

Para las empresas, este método no solo reduce costos, sino que simplifica cuestiones logísticas. En la altura, los turnos de trabajo suelen ser de dos semanas, porque las condiciones de vida son muy duras. En la Puna, donde están ubicados los salares, a alrededor de 4000 metros de altura, la amplitud térmica puede ir de los 30º de día a los 15 bajo cero durante la noche. Y por la falta de oxígeno, quienes no están aclimatados, deben afrontar el apunamiento (como curiosidad, el agua hierve a 70 grados por la baja presión).

“Siempre buscamos procesos sustentables –comenta Ricardo Bronstein–. En los ochenta, ya procurábamos usar cromo no hexavalente (que es el tóxico), y reemplazarlo por el trivalente. En los noventa, buscábamos procesos de zinc que no usaran cianuro…  Laring tiene más de ciencia que de comercio, porque casi la mitad de los integrantes somos químicos. Además, somos egresados de Exactas y hace años venimos acompañando las investigaciones de Ernesto. Todo lo que podemos reinvertir va a equipos. Es una satisfacción. A otros les gustará tener una Ferrari, a nosotros nos gusta tenerla en el laboratorio”.

Hasta ahora, no hay quien tenga resultados en escala industrial. “Nosotros estamos intentando escalar, hacer en mayor cantidad (alrededor de un kilo) lo que Ernesto hizo en su laboratorio (gramos)”, aclara Bronstein.

Las reservas de Bolivia presentan como complicación que tienen magnesio como contaminante, difícil de extraer con la metodología clásica, pero Calvo ya hizo una prueba con salmueras de ese país que le enviaron en 2019 y su método funciona, porque es “inmune” al magnesio.

La idea es ir escalando en reactores cada vez más grandes, un proceso que no es lineal. “Si vos producís en el laboratorio un gramo, no quiere decir que vas a obtener una tonelada de la misma forma –subraya el científico–, porque aparecen nuevos problemas. Basta con tener en cuenta que para extraer un kilo de litio, se requieren mil litros de salmuera, porque a lo sumo hay un gramo por litro. Lo ideal para una planta piloto sería lograr 500 kilos por día”.

Para la química Victoria Flexer, directora del centro científico tecnológico del litio en Palpalá, Jujuy, “La tecnología minera actual presenta no solo problemas ambientales. También es malísima desde una perspectiva de eficiencia tecnológica. Es muy lenta de implementar, recupera poco, y una larga lista de etcéteras. Ahí también tenemos una importante posibilidad de desarrollo tecnológico. Ahí, hay un hueco enorme que no estamos mirando con la suficiente atención”.

Y agrega Leandro Bronstein: “El litio almacena energía. Uno no puede hablar de energía limpia si los métodos de extracción no son también limpios”. La cantidad que se utiliza en un auto equivale a 17.000 celulares y se calcula que en 2030 habrá un millón de autos eléctricos circulando, de modo que los investigadores también están trabajando en el reciclado de las baterías. “Después de un cierto tiempo, ya no se va a requerir tanto litio, solo se lo va a reponer –explica Calvo–. Estos métodos que proponemos también sirven para eso. Con la química se recupera el cobalto el litio, el manganeso, el níquel…”

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