Los Desafíos del Litio

Hace unas semanas, investigadores de la Universidad Católica presentaron un innovador cargador de vehículos eléctricos que permitiría maximizar el uso de la infraestructura eléctrica, impulsando la electromovilidad a nivel nacional y mundial.

Gracias a la pionera tecnología se podría recuperar el 70% de las baterías de litio desechadas, con lo que disminuiría la tasa de extracción de este metal, que es el más liviano y con menor densidad de la tabla periódica.

Según indica el documento surgido de la iniciativa "Roadmap: Estrategia Tecnológica del Litio en Chile", liderada por la Corporación Alta Ley, en la última década el uso de litio en la industria de las baterías provocó un fuerte y continuo aumento en su demanda. "Se espera que esto se mantenga así en los próximos años, puesto que el grupo de las baterías basadas en litio es el candidato más promisorio para impulsar las aplicaciones ligadas a la electromovilidad, artículos electrónicos portables y aplicaciones en almacenamiento de energía", añade.

Lo anterior, precisa el texto, convierte al litio en un material crítico para la fabricación de baterías, siendo "un elemento fundamental en la transición hacia una economía más verde, desde la actual economía basada en combustibles fósiles hacia otra con mayor participación de energías renovables".

Producción en Chile

En el informe se destaca que la extracción de litio en el mundo proviene principalmente desde dos fuentes: depósitos de "roca dura", llamadas pegmatitas, que concentran minerales de litio como espodumeno; y salmueras con alta concentración de iones de litio, potasio, magnesio, boro y otros, las que se emplazan subterráneamente en cuencas continentales formando los denominados salares.

Agrega al respecto: "En Chile, los recursos de litio corresponden en su totalidad a depósitos de salmueras asociadas a salares preandinos y andinos, ubicados en la Precordillera y Cordillera de los Andes, en las regiones de Arica y Parinacota, Tarapacá, Antofagasta y Atacama. Entre los factores determinantes que explican la masiva presencia de salares en el norte chileno están las extremas condiciones de aridez que se han mantenido en el área desde hace millones de años, lo que ha permitido altas tasas de evaporación y bajas precipitaciones".

El documento también da cuenta que la minería de litio se desarrolla hoy en Chile en el Salar de Atacama, en la Región de Antofagasta, que es catalogado como la mejor y más grande reserva de litio a nivel mundial. La zona se caracteriza, además, por tener bajos costos de producción operacionales debido a que reúne las mejores concentraciones de litio del mundo e inmejorables condiciones ambientales, como una alta radiación solar y bajas precipitaciones. "Estas ventajas convierten actualmente a Chile en el principal productor de litio desde salmuera", destaca.

Retos y Oportunidades

Por un lado, la iniciativa de Alta Ley valora que la industria del litio en Chile tenga una baja huella de carbono y reducidos consumos de energía eléctrica y de agua fresca. Pero, por otro, manifiesta el surgimiento en los últimos años de diversos reparos por el impacto medioambiental que provocarían los procesos en el salar y, en general, de todas las operaciones de producción a partir de salmueras ubicadas en el Triángulo del Litio.

Expresa: "Esto, porque cada salar, así como la cuenca en donde se encuentran inmersos, son sistemas complejos desde el punto de vista hídrico y generalmente tienen asociados ecosistemas protegidos, con flora y fauna de interés ecológico, por lo que las comunidades aledañas han manifestado también su preocupación".

Luego resalta algunas iniciativas y programas impulsados por las compañías mineras, y también por otros actores, "para medir y monitorear el impacto de los procesos productivos en el Salar de Atacama. Sin embargo, aún no existe consenso sobre los impactos y riesgos de la minería del litio y otras actividades económicas en la región, por lo que es de importancia para todos los actores del ecosistema, industria privada, comunidades, gobierno y sociedad civil incluidos, continuar con investigaciones que apunten a disipar estas dudas. Por otro lado, se debe buscar un mejoramiento constante y/o alternativas a los procesos actuales de extracción y procesamiento de salmuera, en línea con los avances tecnológicos".

En concreto, el reporte plantea que las preocupaciones sobre la sostenibilidad de la minería del litio "se enfocan en las incertidumbres asociadas al conocimiento y evaluación de los impactos en la hidrología local, riqueza de flora y fauna, biodiversidad y bienestar social".

Además, puntualiza que, en el marco del impulso global a una minería verde, el sector debe considerar indicadores de desempeño ambiental relevantes para los mercados de destino, sobre todo de eficiencia energética, emisión de gases de efecto invernadero, gestión hídrica y gestión de residuos.

En este contexto, el documento hace mención a las brechas asociadas a la producción sustentable de litio y plantea, de manera genérica, las siguientes oportunidades para superarlas:

• Optimización (eficiencia) de procesos de producción a partir de evaporación solar: Existe la oportunidad de recuperar agua evaporada en la salmuera, y aumentar la recuperación de litio. Se propone buscar alternativas que lo permitan en el proceso de evaporación, nuevas tecnologías y/o configuraciones que eleven la eficiencia del proceso y, a la vez, sean competitivas en el desempeño económico y ambiental.

• Nuevos procesos más sostenibles y amigables con la biodiversidad y el medio ambiente: Hay oportunidades para una gestión más sostenible en la explotación del Salar de Atacama, basada en asegurar que las funciones ecológicas de los sistemas naturales allí existentes puedan mantenerse en el tiempo, considerando aspectos sociales, económicos y ambientales. Esto debe alinearse con los requerimientos sociales y de los mercados de destino, como los fabricantes de baterías, los cuales prefieren productos de fuentes con menor impacto ambiental.

• Trazabilidad del ciclo productivo completo del litio: Se reconoce la importancia de contar con una plataforma en línea para monitorear el proceso productivo del litio, específicamente sus variables de trazabilidad ambiental: desde la extracción hasta su lugar de destino final. Esta plataforma aportaría a la gestión interna de las compañías, asegurando la trazabilidad de los insumos y emisiones del proceso en sus alcances 1, 2 y 3. También permitiría obtener indicadores relevantes de sustentabilidad para transparentar a la comunidad y, por otro lado, gestionar de forma ágil y costo eficiente el seguimiento de metas, regulaciones y certificaciones asociadas a la producción.

• Mejorar el posicionamiento internacional del litio chileno: Los mercados internacionales y destinatarios finales apuntan a favorecer el desarrollo de productos basados en minerales y materiales que provengan de procesos sostenibles, con el menor impacto ambiental e idealmente certificables desde el punto de vista de la sustentabilidad, ya sea con bajas emisiones de GEI, con reducida huella hídrica y sin conflictos socio-económicos. Existe una oportunidad para la industria del litio de mejorar su posicionamiento internacional demostrando y resaltando los atributos diferenciadores en estos ámbitos.

Tecnologías Sostenibles

Fruto del trabajo realizado, la Corporación Alta Ley priorizó cinco iniciativas estratégicas para su desarrollo táctico. Una de ellas es "Desarrollo y adopción de tecnologías sostenibles para optimizar la relación costo/beneficio del proceso productivo del litio". Se orienta a la implementación de proyectos de I+D+i, o de transferencia tecnológica, que permitan incrementar la eficiencia y sostenibilidad actual de los procesos productivos de esta industria, así como su relación costo/beneficio.

En esa dirección, propone las siguientes soluciones tecnológicas de extracción y producción sustentables:

• Tecnologías que permitan obtener tasas de recuperación de litio a partir de salmuera de 90% o superior, para extraer menor cantidad de salmuera del salar.

• Tecnologías de producción de carbonato de litio a partir de procesos en menores plazos y etapas, acortando el ciclo actual de meses a horas y mejorando los costos de operación.

• Tecnologías que contribuyan a la flexibilidad productiva ante escenarios climáticos adversos y fuentes con concentraciones variables, inicialmente entre 300 a 2.000 ppm.

• Tecnologías para aumentar la producción de hidróxido de litio a través de mejoras incrementales en los procesos actuales reduciendo sus costos de producción en un 10% al 2025, y un 20% al 2030.

• Tecnologías para elevar la tasa de recuperación de agua desde la salmuera extraída a un 90% para reinyección al salar, o utilizarla en otros procesos para disminuir el uso de agua continental.

• Procesos productivos con menor evaporación de salmuera tendientes al 0% de evaporación, avanzando en la recuperación de agua contenida en la salmuera extraída en un 100% al 2035.


DATO:

10,5
Millones de toneladas de litio, aproximadamente, son las reservas de Chile, de las cuales alrededor de 10 millones se encuentran en el área de propiedad minera de Corfo en el Salar de Atacama (1.638 km²).

Artículo publicado en InduAmbiente 180 (enero-febrero 2023), páginas 60 a 62.