Si hay un material del que depende toda la transición energética, es el litio. Para satisfacer la demanda global sin incrementar la minería, China ha puesto el ojo en uno de nuestros recursos más abundantes: el agua salada del mar.
Contexto. La demanda mundial del litio crece casi exponencialmente a medida que la industria sigue escalando la fabricación de vehículos eléctricos y baterías para el almacenamiento de energías renovables.
Los últimos movimientos de China en salares de Sudamérica han afianzado su dominio de la cadena de suministro, pero las fuentes tradicionales de litio, como los minerales de roca dura, seguirán disminuyendo en los próximos años.
El invento. Para garantizar el suministro de litio de una manera sostenible, un equipo de ingenieros de la Universidad de Nankín, en China, ha creado un dispositivo que aprovecha la luz solar para extraer y almacenar litio de la salmuera.
Los métodos tradicionales de extracción de litio son costosos y dañinos para el medio ambiente. Este avance bautizado STLES (Extracción y Almacenamiento de Litio Alimentado por Transpiración Solar) puede extraer iones de litio de salmueras con baja concentración del material, como el agua de mar, empleando únicamente la energía del sol.
Cómo funciona. El dispositivo flota en la superficie del agua salada, aprovechando la luz para generar presión en los capilares de un evaporador solar. En su interior hay una membrana hecha de óxido de aluminio con nanopartículas incrustadas que filtra el litio de otros materiales.
Usando la energía del sol como motor de presión, el dispositivo impulsa los iones de litio a través de la membrana, que los filtra a escala nanométrica, separándolos de otros iones como el sodio, el magnesio y el calcio. Los iones de litio se almacenan luego en una capa especial dentro del dispositivo, listos para su recolección.
Una reserva gigante. Los océanos contienen alrededor de 230.000 millones de toneladas de litio, suficiente para cubrir la demanda mundial, pero su baja concentración y la presencia de otros iones dificultan su extracción.
El sistema se puede instalar en lugares como el mar Muerto, el mar Caspio y otros cuerpos de agua con concentraciones más altas de salmuera. Los investigadores publicaron los detalles del invento en la revista Science en colaboración con la Universidad de California en Berkeley.
Un potencial enorme. Como funciona de forma pasiva y solo requiere energía solar, este método es muy económico y podría hacer que la extracción de litio del agua de mar sea más ecológica y económicamente viable.
Desarrollado por el ingeniero Zhu Jia y su equipo, es una solución sostenible y eficiente para extraer el litio del mar. Pero no es el único en desarrollo. Un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá (KAUST) de Arabia Saudí ha desarrollado una técnica que utiliza electrodos de fosfato de hierro y haluro de plata para extraer iones de litio de la salmuera, que luego se libera en un compartimento con agua dulce.
Lo que viene. Los investigadores planean escalar el dispositivo y realizar pruebas a largo plazo para probar su rendimiento y durabilidad. También están explorando mejoras en la membrana y el sistema de almacenamiento para aumentar la eficiencia de extracción.
Imagen | Matías Callone, Zhu Jia et al.
