Desarrollan un método más rápido y limpio para extraer litio para baterías

La demanda de litio ha aumentado significativamente en los últimos años, impulsada por la producción de vehículos eléctricos y la necesidad de sistemas de almacenamiento de energía más eficientes. Sin embargo, la extracción de litio ha sido tradicionalmente un proceso lento y perjudicial para el medio ambiente. Un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia ha desarrollado un nuevo método que promete acelerar este proceso y reducir su impacto ambiental.

Este innovador método de extracción, denominado extracción selectiva con solvente intercambiable (S3E), utiliza un solvente sensible a la temperatura para extraer litio directamente de salmueras subterráneas, incluso cuando las concentraciones de litio son bajas o están mezcladas con otros minerales difíciles de separar. A diferencia de los métodos actuales que requieren grandes cantidades de agua y tiempo de evaporación, el S3E evita el uso de enormes estanques de evaporación, que pueden tardar años en funcionar.

Los resultados de la investigación, publicados en la revista Joule, mostraron que el S3E logró extraer litio a tasas hasta diez veces más rápidas que el sodio y doce veces más rápidas que el potasio. Además, el proceso eliminó el magnesio, uno de los contaminantes más comunes en las salmueras de litio, mediante un paso de precipitación química que separa los materiales no deseados.

El método S3E se basa en la forma en que los iones de litio interactúan con las moléculas de agua en un solvente que cambia de comportamiento dependiendo de la temperatura. A temperatura ambiente, el solvente absorbe litio y agua de la salmuera. Cuando se calienta, el sistema libera litio purificado y agua, regenerando el solvente para su reutilización.

El profesor Ngai Yin Yip, investigador principal del proyecto, destacó que aproximadamente el 40% del suministro mundial de litio proviene de salmueras subterráneas en regiones desérticas. La mayoría de los productores dependen de la evaporación solar, un método que requiere un clima seco y grandes extensiones de terreno, lo que limita su aplicación a lugares como el desierto de Atacama en Chile y partes de Nevada.

El equipo utilizó salmueras sintéticas que simulan las condiciones del Salton Sea en California, una región geotérmica que se cree contiene suficiente litio para abastecer más de 375 millones de baterías de vehículos eléctricos. Tras cuatro ciclos de extracción con el mismo lote de solvente, el equipo recuperó casi el 40% del litio, sugiriendo que la tecnología podría eventualmente permitir operaciones a gran escala.

El profesor Yip añadió que, aunque el proyecto se encuentra aún en la fase de prueba de concepto, el S3E podría convertirse en una alternativa viable a los estanques de evaporación y la minería de roca dura, que dominan actualmente la producción global de litio a pesar de sus desventajas ambientales.

Con el aumento de la demanda de baterías a nivel mundial, tecnologías de extracción de litio más limpias y eficientes serán fundamentales para la transición hacia la energía limpia. "Hablamos de energía verde todo el tiempo", comentó Yip. "Pero rara vez hablamos de lo sucias que son algunas de las cadenas de suministro. Si queremos una transición verdaderamente sostenible, necesitamos formas más limpias de obtener los materiales de los que depende. Este es un paso en esa dirección."