Futuro EDL

Es el metal más liviano de la tabla periódica. Tanto, que puede flotar en el agua. Además, no se extrae ni con palas ni en minas a rajo abierto o subterráneas. Y está entre los denominados minerales críticos, ya que forma parte esencial de los vehículos eléctricos y de los sistemas de almacenamiento de energía.

Por cierto, aludimos al litio, del que Chile tiene el privilegio de contar con las mayores reservas de mundo. Y para seguir a la cabeza de esta industria, como destaca un reciente artículo publicado en el portal de la Universidad de Chile, nuestro país ha definido hacerlo de manera sostenible y utilizar, en las futuras explotaciones, tecnologías de extracción directa (EDL), las cuales permiten recuperar el mineral sin recurrir a las extensas piscinas de evaporación utilizadas actualmente. "Y aunque estos procesos reducen significativamente la pérdida de agua, todavía presentan importantes desafíos científicos y tecnológicos", señala el texto.

En ese escenario, Novandino Litio -la empresa que formaron Codelco y SQM para producir entre 280.000 y 300.000 toneladas anuales de carbonato de litio entre 2031 y 2060- planea utilizar estas tecnologías para implementar un modelo de producción sostenible basado en innovación tecnológica, eficiencia operacional y un menor uso de recursos naturales.

Su proyecto "Salar Futuro", ingresado al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA), contempla eliminar progresivamente el uso de agua continental en las operaciones del Salar de Atacama, avanzar hacia el abastecimiento mediante fuentes de energía preferentemente renovables e incorporar nueva infraestructura fuera de la costra salina y alejada de las comunidades, minimizando así los potenciales efectos ambientales y sociales de la operación.

Desperdicio de agua

¿Qué tan sostenible, principalmente desde el punto de vista ambiental, es la producción actual de litio en Chile? El Dr. Humberto Estay, director del Advanced Mining Technology Center (AMTC), aporta una evaluación crítica: "El método de extracción convencional de litio involucra el uso de piscinas de evaporación solar para concentrar y purificar el litio que contiene la salmuera, paso previo a los procesos para obtener carbonato o hidróxido de litio. Esta opción puede ser muy económica, pero es lenta, tiene aún baja eficiencia de extracción y pierde una cantidad significativa de agua: 120 a 150 m³/ton de carbonato de litio equivalente en salmueras concentradas como Atacama, pero en fuentes diluidas podría superar los 300 m³ por tonelada. Existen evidencias que esta merma podría impactar el balance hídrico de un salar (dependiendo la hidrogeología y la tasa de extracción de salmuera) o incluso promover subsidencias (hundimiento) del mismo salar".

Los procesos de extracción directa de litio "son una opción atractiva y concreta al método tradicional de evaporación", dice Humberto Estay.

El diagnóstico de Mario Grágeda, director del Centro de Investigación Avanzada del Litio y Minerales Industriales (Celimin), señala otros cuestionamientos: "La producción actual de litio en Chile, concentrada principalmente en el Salar de Atacama mediante el método convencional de evaporación solar, presenta fortalezas operativas, pero también importantes desafíos de sostenibilidad socioambiental. Las piscinas de evaporación aprovechan la radiación solar del desierto (lo que otorga una huella de carbono relativamente baja en esa fase), pero conllevan la evaporación irreversible de enormes volúmenes de agua contenida en la salmuera. A esto se suma una eficiencia de recuperación de litio moderada (frecuentemente inferior al 50%) y tiempos de procesamiento prolongados (12 a 18 meses)".

Por su parte, Hernán Cáceres, director ejecutivo del Instituto Nacional de Litio y Salares (INLiSa), sostiene que esta industria "se puede considerar sostenible" al compararla con sus símiles internacionales. Lo justifica: "El litio se produce, principalmente, a partir de dos fuentes naturales: roca y salmueras. Considerando la cadena completa, la ruta chilena presenta ventajas comparativas relevantes, con menor consumo energético, emisiones de carbono más bajas y menor uso directo de agua dulce respecto a la producción desde roca, como ocurre en Australia. Esto no equivale, sin embargo, a una sostenibilidad absoluta. El salar es un ecosistema complejo y frágil, ubicado en condiciones de extrema aridez, cuyas interacciones hidrogeológicas todavía presentan incertidumbres. Además, el proceso de evaporación solar recupera solo una parte del litio contenido en la salmuera extraída".

Avances palpables

Más allá de la mayor o menor sostenibilidad del sector, los tres especialistas destacan avances en ese sentido. Hernán Cáceres, en primer término, resalta la reducción del uso de agua dulce y de la extracción de salmuera informada por los operadores, la incorporación de energías renovables, el fortalecimiento del monitoreo ambiental, el desarrollo de modelos hidrogeológicos más avanzados y una política pública con mayor énfasis en la protección de los ecosistemas y la participación de las comunidades. "El desafío es transformar esta ventaja energética, de carbono y de integración industrial en una sostenibilidad integral, respaldada por evidencia científica, monitoreo transparente y búsqueda de innovaciones", indica.

Humberto Estay, en tanto, valora el desarrollo actual de tecnologías de extracción directa de litio (EDL), que no solo aumentan la eficiencia y disminuyen los tiempos de producción, sino que además evitan las pérdidas por evaporación. "Estas premisas hacen a estas tecnologías muy prometedoras, aunque aún tienen desafíos", asegura.

Para Mario Grágeda, en tanto, esta industria ha mejorado sus indicadores de sostenibilidad gracias su compromiso de reducir el consumo de agua fresca, monitorear de manera continua las cuencas e hidrogeología de los salares, e incorporar energías renovables (solar y eólica) en las plantas de procesamiento químico para reducir la huella de carbono. "Sin embargo, la brecha más importante que tiene por cerrar sigue siendo la pérdida hídrica evaporativa", afirma.

Extracción directa

Para resolver las limitaciones del proceso y responder a las exigencias globales de trazabilidad y sostenibilidad ambiental del litio, "los nuevos desarrollos tecnológicos en este rubro se enfocan en varias tecnologías EDL", revela el experto del Celimin.

Los detalla: "Métodos como la adsorción selectiva, el intercambio iónico o la separación por membranas permiten extraer el litio en cuestión de horas (en lugar de meses) y reinyectar la salmuera empobrecida al salar. Esto incrementa la eficiencia de recuperación por sobre el 80-90% y reduce drásticamente el consumo y pérdida de agua. Son procesos que utilizan materiales diseñados para capturar únicamente las moléculas de litio sin alterar las demás impurezas, generando una salmuera empobrecida que conserva sus minerales de origen".

Grágeda explica que lo anterior abre la posibilidad teórica de la reinyección para mitigar la pérdida hídrica, "pero no es una alternativa consolidada ni tampoco una garantía absoluta. Constituye una materia en pleno estudio que exige rigurosas evaluaciones hidrogeológicas y geoquímicas in situ para verificar su verdadero impacto en los salares".

A la par, el director del Centro de Investigación Avanzada del Litio y Minerales Industriales subraya el avance de tecnologías para la obtención e interconversión directa de compuestos utilizando sistemas electroquímicos y de electromembranas que transforman eficientemente sales como el cloruro o carbonato de litio en hidróxido de litio (LiOH) de grado batería, reduciendo el consumo de reactivos químicos tradicionales.

Celimin cuenta con una planta semipiloto para la obtención directa de hidróxido de litio.

A su vez, Humberto Estay concuerda en que los procesos de extracción directa de litio "son una opción atractiva y concreta al método tradicional de evaporación, abarcando una amplia variedad de tecnologías, como adsorción, intercambio iónico o extracción de solvente. Cada una tiene ventajas y desventajas en aspectos como costos, eficiencia, consumo de energía y, particularmente, en impacto socioambiental, pero se proyectan como alternativas viables para evitar el método de piscinas de evaporación y el impacto medioambiental que conllevan. Existen varios proyectos en desarrollo que las consideran".

Hernán Cáceres también cree en el potencial significativo de la "familia" de tecnologías EDL, ya que "pueden aumentar la recuperación de litio, reducir la superficie ocupada por pozas de evaporación solar y disminuir la cantidad de salmuera que debe extraerse por tonelada producida. Esto abre la posibilidad de aumentar la producción sin incrementar, e incluso reduciendo, los niveles de extracción de salmuera".

Advierte, eso sí, que dichas técnicas "no constituyen por sí solas una solución ambiental. Algunas pueden requerir más energía, agua o reactivos, y todavía debe demostrarse cómo gestionar y devolver de manera segura la salmuera procesada, sin alterar la composición química ni el funcionamiento hidrogeológico del salar".

Hernán Cáceres sostiene que las tecnologías EDL "no constituyen por sí solas una solución ambiental".

Por eso, el director ejecutivo del INLiSa plantea que la innovación extractiva debe avanzar junto con tecnologías de reinyección o reincorporación de salmueras, monitoreo hidrogeológico y ecosistémico, sensórica en tiempo real y modelos digitales que permitan detectar cambios y anticipar posibles impactos. "También son necesarios procesos más eficientes para producir carbonato, hidróxido y otros compuestos de litio de grado batería", comenta.

Aportes diversos

Cáceres subraya que el Instituto Nacional de Litio y Salares contribuye a cerrar las brechas de conocimiento y tecnología que limitan el desarrollo sostenible del litio y la protección de los salares. Su aporte se concentra en tres ámbitos: avanzar en el entendimiento integral de los salares, desarrollar capacidades nacionales para el pilotaje y la validación de tecnologías específicas para el litio y los salares, y realizar la mediación y transferencia del conocimiento en la materia.

"Operamos bajo un principio de neutralidad técnica activa. Nuestro propósito no es promover anticipadamente una tecnología, sino generar, integrar y poner a disposición evidencia robusta, trazable e independiente para transformar el conocimiento en mejores decisiones públicas, mejores prácticas productivas y una mayor protección de los salares", comenta.

Por su parte, Advanced Mining Technology Center (AMTC) ha logrado avances importantes en el desarrollo del proceso LiSa, que consiste en la recuperación de agua de alta calidad desde salmueras mediante el método de destilación y cristalización por membranas. También es capaz de obtener una salmuera concentrada en litio. "El agua recuperada en este proceso es de alta pureza, por lo que puede emplearse como agua fresca que requieren los procesos EDL e incluso servir como fuente externa de agua para otro tipo de consumos", pone de relieve Humberto Estay.

Cabe destacar que hace unos meses LiSa terminó con éxito su fase de pruebas a escala piloto y se están explorando las vías para seguir con su desarrollo para que concluya como producto comercializable para toda la industria minera.

Además, AMTC ha desarrollado un proceso llamado AmeLi, cuyo objetivo es eliminar magnesio de salmueras concentradas mediante un proceso circular en el que se regenera el reactivo principal. Así se ahorran costos de operación y se evita la contaminación de la salmuera por agentes externos. Este proceso permite producir hidróxido de litio directo desde salmueras de cloruro de litio sin producir carbonato de litio. "Los resultados a escala de laboratorio son prometedores, alcanzando sobre 99% de remoción de magnesio y conversiones de hidróxido de litio sobre 95%", detalla el especialista.

Por último, en el Centro de Investigación Avanzada del Litio y Minerales Industriales se ha desarrollado e implementado una planta semi-piloto para la obtención directa de hidróxido de litio a partir de cloruro de litio mediante procesos electroquímicos. Este método no genera desechos industriales y cuenta actualmente con la validación de su viabilidad técnica y económica.

Ante la evolución geoquímica de los salares, caracterizada por un incremento en la concentración de sulfatos, el Celimin también desarrolla soluciones tecnológicas específicas para el procesamiento eficiente adaptado a salmueras de sulfato de litio. Asimismo, ejecuta dos proyectos ANID dedicados a la síntesis y caracterización de materiales adsorbentes propios para la extracción directa de litio para fortalecer la independencia tecnológica nacional en un eslabón clave de la cadena de suministro.

DATO:

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Objetivo: INLiSa fue creado para contribuir a cerrar las brechas de conocimiento y tecnología que limitan el desarrollo sostenible del litio y la protección de los salares.

Artículo publicado en InduAmbiente n° 201 (julio-agosto 2026), páginas 74 a 77.