Ya sea para la transición energética, para el desarrollo o para un alto nivel de vida, la sociedad demanda cada vez más minerales críticos, entre los que destaca el litio. Gracias a él se pueden producir vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y otras tecnologías que no emiten gases de efecto invernadero. No obstante, su obtención entraña varios inconvenientes de diversa índole, sobre todo económica, laboral o medioambiental.
Por un lado, la extracción de litio a partir de rocas duras, se asocia a una evidente falta de derechos laborales, así como la vulneración de Derechos Humanos en numerosas minas de países menos desarrollados. Todo debido a su escasez.
Por otro lado, su obtención procedente de salmueras naturales es a día de hoy un proceso poco eficiente en términos energéticos (la evaporación de la salmuera requiere mucha energía), y naturales (necesita mucho tiempo, mucho agua y supone un problema medioambiental).
En este sentido, un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (Arabia Saudita) ha dado con lo que parecen ser dos nuevos métodos poco contaminantes y más eficientes para extraer litio de las salmueras diluidas, incluyendo el agua del mar. Sus hallazgos han sido publicados en la revista Nature.
Aprovechar la energía del Sol
El primero de los métodos, en lugar de acelerar la evaporación en la superficie de un estanque de evaporación de salmuera, utiliza la luz del Sol para crear un gradiente de presión (con temperaturas de hasta 80ºC) a través de un proceso de transpiración similar al de las plantas, solo que sustituye la hoja por un dispositivo basado en membranas que flota en la superficie de la salmuera. Esta membrana compuesta de óxido de aluminio y nanopartículas de aluminio, filtra los iones de litio de la salmuera y, a la vez, almacena las sales de litio separadas.
Según sus autores, este método cuenta con la ventaja añadida de que funciona de forma pasiva, lo cual mejora su eficiencia en cuanto a costes, energía y emisiones de carbono. Además, se puede utilizar en muchos estanques de evaporación de litio existentes.
Inspirado en una batería
El segundo método, según sus autores, posee un enfoque electroquímico y está inspirado en el funcionamiento de una batería de litio. De manera resumida, este método emplea electrodos para ciclar los iones de litio de la salmuera y luego liberarlos en compartimentos de agua dulce.
Este método, en cambio, sería eficaz incluso en salmueras duras, permitiendo la producción de carbonato de litio con más del 99,95% de pureza. Sin embargo, en la prueba piloto a escala que los investigadores llevaron a cabo con salmuera del Mar Muerto, únicamente se logró una tasa de recuperación de litio del 84%, por lo que los autores señalan que este método requeriría pasos de purificación adicionales.
Aunque de momento es pronto para saber cómo funcionarán ambos métodos fuera del laboratorio y a gran escala, el potencial de estos hallazgos es enorme y, sin duda, podría suponer un alivio a las futuras demandas de litio; se estima que las salmueras naturales de baja concentración como el agua de mar contienen más de 230 mil millones de toneladas de litio.