Recuerdos del futuro: cómo se obtendrá litio amigablemente

¿Qué es el proceso de extracción de litio desde espodumeno mediante fluoración por vía seca? Tres investigadores de la UNCUYO trabajan desde hace una década en la búsqueda de un método sostenible para obtener este mineral capaz de almacenar energía, tan requerido en este tiempo de desarrollo tecnológico. Un paso adelante de este trío científico, en el momento justo.

Recuerdos del futuro: cómo se obtendrá litio amigablemente

El litio en estado natural se encuentra en las rocas serranas; el reto es extraerlo

Investigación

#63 - Noviembre 2022

Edición U

Jorge Fernández Rojas

Publicado el 29 DE NOVIEMBRE DE 2022

“El litio, por las aplicaciones que tiene, ya en 2009 se perfilaba como un elemento estratégico de energía; ya se hablaba en aquel tiempo en el que se construían las baterías para equipos portátiles, como teléfonos celulares o computadoras personales. Era un elemento que servía para reservar energía, y después, alimentar con esa energía distintos dispositivos. Se preveía que, a futuro, eso se podría replicar en unidades mayores o sumar celdas (de almacenamiento de energía) para alimentar un vehículo eléctrico. Esto está pasando hace diez años”.

El químico Mario Rodríguez refresca su memoria ante la consulta de Edición U. Él y sus colegas Gustavo Daniel Rosales y Alexander Resentera conforman el trío de investigadores que fue distinguido con el premio de aplicación y el premio mayor Innovar, el Concurso Nacional de Innovaciones que organiza el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación.  

Mario se radicó en Mendoza hace una década y trajo consigo sus ideas de desarrollo científico. Junto a sus compañeros de ruta, ya registró tres proyectos vinculados con la producción del mineral alcalino capaz de “guardar” energía para entregarla a todos los dispositivos que son parte de nuestra vida cotidiana.

Este tiempo dentro de esta historia, que tiene más futuro que recuerdo, representa un punto de inflexión. Sucede que el litio no es un material abundante en la corteza terrestre, y la región NOA de Argentina es el vértice del territorio llamado “el triángulo del litio”, que se extiende hasta Bolivia y el norte de Chile. De ahí la importancia del aporte de este grupo de científicos y docentes de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN), del Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas (ICB, Conicet-UNCUYO) y del Laboratorio de Metalurgia Extractiva y Síntesis de Materiales (MESiMat). 

Los investigadores de la UNCUYO se quedaron con el premio mayor del concurso nacional Innovar

En ese vértice del territorio norteño está la expectativa argentina para obtener la sustancia tan requerida y buscada por la industria de última generación. "Lo que pasa es que a nosotros siempre nos llega todo mucho más tarde, pero en otras regiones, como Europa o América del Norte, hace rato que trabajan con autos híbridos o eléctricos. Argentina tiene las reservas de litio, eso explica la atracción y la explosión, pero, si no hubiésemos tenido eso, no sé qué hubiera pasado. Está la reserva, así que las empresas importantes de otros lugares vienen a extraer el litio de acá", explica el investigador. 

 

Reservas y el proceso en marcha 

Hay una extensa área llamada “el triángulo del litio”, que abarca territorios de Chile, Argentina y Bolivia. La porción argentina alcanza a Jujuy, Salta, Catamarca. Son fuentes naturales en forma de salares, pero no las únicas: hay otra fuente natural que son las rocas y es ahí donde el equipo universitario enfocó su investigación. Estas minas rocosas donde se encuentra el litio son las llamadas Sierras Pampeanas, ubicadas en serranías de San Luis, Córdoba, Catamarca y hasta de Salta. 

En la descripción del científico, hay más detalles y otra revelación: “En forma natural, el litio viene en sal y en roca, y hay una forma artificial que también nosotros hemos trabajado y tenemos una patente, que es recuperar el litio de las baterías que ya están agotadas. Eso está desarrollado y próximamente contaremos con una planta piloto para empezar a trabajar con módulos más grandes, va a ser ahí, en la Facultad de Ciencias Exactas”. 

El trío de químicos trabajó un proyecto de tratamiento de la roca en 2014 en el que se ocupaba ácido sulfúrico, un procedimiento con mucha liberación calórica. Luego vino el desarrollo del método premiado, en el que la piedra donde se halla el litio es tratada con una sal, un fluoruro, que puede ser de sodio o potasio. Para concursar en el Innovar, se eligió como sal reactiva el fluoruro de potasio.

La receta del litio 

“Una vez extraída la roca, el material se muele, se tritura; después se mezcla con esta sal, cloruro de potasio, y se lleva a una temperatura alrededor de los 700 grados centígrados en un horno rotativo; ese proceso genera la reacción química. Hay un intercambio iónico, el potasio que tenía la sal del cloruro de potasio pasa al mineral, y el litio que estaba en el mineral sale y se combina con el fluoruro. Entonces se forma fluoruro de litio y queda, además, otro compuesto llamado leucita: esta es una materia prima, es un material cerámico, con distintas aplicaciones, por ejemplo se utiliza para hacer implantes dentales o puede utilizarse para fabricar algunos tipos de cerámicos industriales. Es un material inerte”, detalla el entrevistado. 

El método diseñado y probado en los ámbitos de la UNCUYO, denominado “proceso de extracción de litio desde espodumeno mediante fluoración por vía seca” difiere notablemente del que se aplica en los procesos industriales de extracción de litio de minerales aplicados en China y en Australia, donde el tratamiento del material de origen se lleva a temperaturas por encima de los 1000 grados centígrados y con ácido sulfúrico. En ese punto, se advierte la diferencia con el método mendocino porque, con el procedimiento utilizado hasta ahora, “se aprovecha el 5 % que tiene el mineral y el otro 95 % es un pasivo ambiental; una mezcla de lo que quedo del mineral con ácido sulfúrico.  Es un barro contaminante”.  

En el caso del reconocido procedimiento de los inventores locales, “el otro compuesto, además del litio, es la leucita". "Es un proceso que no genera ningún pasivo ambiental, aprovechás todo el material. Ambientalmente, es sustentable y con ahorro energético con vistas de hacerlo a escala industrial”, explica. 

El camino es escalar 

Los tres estudiosos buscan ahora “escalar el proceso”, llevarlo a escala piloto, y ofrecerlo a algún inversor o socio potencial que realice los cálculos económicos para llevar este proyecto a la concreción de dimensiones industriales, lo que a primera vista es un negocio de triple impacto que puede ser desarrollado como producto de la economía circular con una alta rentabilidad posible. El círculo del litio sustentable tiene un horizonte abierto visto con ojos futuristas y amigables.   

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