Sociedad

TECNOLOGÍA AMBIENTAL

Un grupo de ingenieros logró extraer litio del agua del mar aplicando electroquímica

“La demanda aumentará dramáticamente en las próximas décadas debido al cambio climático global y la crisis energética”, señalan. “Este trabajo posibilita un suministro adecuado para el despliegue masivo de vehículos eléctricos”.

Roberto Andrés

Periodista @RoberAndres1982

Martes 28 de julio de 2020 | 12:09

El despegue de una transición energética tanto en el transporte público, con autobuses eléctricos, como en el suministro de energía, con paneles solares y molinos de viento, inevitablemente estimulará una mayor demanda de litio (Li). Sin embargo, el metal ligero, fundamental para la fabricación de baterías recargables más eficientes, no es abundante, lo que ha generado diversos conflictos sociales.

Afortunadamente, ingenieros de la Universidad de Stanford y de la Universidad de Chicago publicaron el pasado 15 de julio un estudio en el que aseguran haber conseguido “la extracción exitosa de litio tanto del agua de mar como del agua salada de lago, con el electrodo de fosfato de hierro (FePO4) usando el método de intercalación electroquímica”.

“La demanda de litio aumentará dramáticamente en las próximas décadas debido al cambio climático global y la crisis energética”, señalan los especialistas. “Este trabajo ofrece la posibilidad de asegurar un suministro adecuado de litio para permitir el despliegue masivo de vehículos eléctricos”.

El estudio, titulado Lithium Extraction from Seawater through Pulsed Electrochemical Intercalation fue publicado en Joule, revista asociada a Cell Press especializada en energía sostenible. Estuvo a cargo de Chong Liu y Gangbin Yan de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago, Yanbin Li, Dingchang Lin, Bofei Liu, Yi Cui y Tong Wu, del Departamento de Ingeniería y Ciencias de los Materiales de Stanford, Po-Chun Hsu, del Departamento de Ingeniería Mecánica, y Steven Chu, del Departamento de Física de la misma casa de estudios.

El aumento de la demanda mundial de litio, de 180.000 toneladas de carbonato de litio equivalente en 2015, cuenta con proyecciones de hasta 1.6 M toneladas para 2030, de las cuales se espera que 1.4 M toneladas se destinen a la fabricación de baterías de iones de litio para movilidad eléctrica.

Electroquímica.
Electroquímica. Los métodos electroquímicos pulsados se desarrollan para realizar la extracción de litio (Li) de salmueras y agua de mar mediante intercalación. Joule.

“Una tecnología de extracción de litio más eficiente que extraiga directamente el litio del agua de mar, o del agua producida o de las fuentes de salmuera sin el proceso de evaporación que consume mucho tiempo, aumentaría en gran medida la capacidad de producción de litio para satisfacer la demanda anticipada de las próximas décadas”, aseguraron.

Hay 43.6 millones de toneladas de litio en las fuentes terrestres, incluyendo 16.7 millones de toneladas en minerales y 26.9 millones de toneladas en salmueras. El método actual para extraer litio de las salmueras, que típicamente tienen concentraciones de entre 100 y 1.000 ppm, se basa en la evaporación y precipitación química, que requiere mucho tiempo debido al proceso de pretratamiento para concentrar iones de litio, lo que además profundiza la crisis hídrica presente en las zonas de extracción.

Sin embargo, hay 5.000 veces más litio presente en el agua de mar de más de 200 mil millones de toneladas, pero donde la concentración de litio es de solo 0.180 ppm. “La extracción electroquímica de litio surge como una ruta atractiva, que potencialmente puede utilizar energía renovable para impulsar los propios procesos electroquímicos”.

Los autores también han considerado la extracción de litio a partir de las aguas residuales de la explotación hidrocarburífera. “En los EE. UU. se producen 2.5 mil millones de galones de agua cada año durante la extracción de petróleo. Asumiendo una concentración de 100 ppm de Li en el agua producida, existe 0.350 millones de toneladas de litio que potencialmente se pueden recuperar cada año”.






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