Nueva técnica para extraer litio marino

Nueva técnica para extraer litio marino. Investigadores de la Universidad de Stanford en Estados Unidos presentaron una nueva forma de extracción del litio casi ilimitada, el agua de mar.

Técnica extracción litio marino

Cada año se utilizan más de 160.000 toneladas de litio en todo el mundo y en los próximos diez años se espera que esta cifra se multiplique por diez.

Todos los recursos del mundo se estiman en casi 54 millones de toneladas, pero la creciente demanda de vehículos eléctricos hace temer una reducción muy rápida de esta cantidad.

Desafortunadamente, las reservas globales están limitadas a países como Bolivia, Chile, Argentina, China y Australia. El metal se extrae de las minas o se obtiene por evaporación del agua de los tajos abiertos.

Con tal consumo actual y futuro, es probable que el litio se convierta rápidamente en un metal raro, aumentando los precios de las baterías y las tecnologías que dependen de ellas. Sin embargo, existe otra fuente de litio que podría satisfacer las crecientes necesidades, particularmente en el sector automotriz: el agua de los mares y océanos.

Las vastas extensiones de agua marina representan una fuente casi ilimitada de litio ya que los investigadores han calculado que todos los océanos y mares contienen nada menos que 180 mil millones de toneladas de litio.

Mares y océanos

Desafortunadamente en los mares y océanos del globo, la concentración promedio de litio es de 0,2 partes por millón, lo que representa una fuerte dilución. Desde hace varios años, los científicos e ingenieros han estado tratando de desarrollar sistemas de extracción de litio marino. Hasta ahora, los métodos de filtración de agua de mar que utilizan filtros de membrana han demostrado ser poco económicos, consumen mucha energía y son muy costosos.

Se han ensayado otras técnicas basadas en el uso de electrodos de iones de litio para capturar y extraer iones de litio del agua de mar.Se trata de un sistema estudiado para atrapar iones de litio aplicando un voltaje eléctrico negativo. Desafortunadamente, esta técnica también captura iones de sodio, que están 100.000 veces más presentes que el litio en el agua de mar.Como los dos elementos químicos ingresan al sistema a la misma velocidad, los iones de sodio expulsan casi por completo a los iones de litio.

Para resolver este problema, los científicos de la Universidad de Stanford intentaron hacer que los electrodos del dispositivo fueran selectivos para el litio. Lo lograron utilizando dióxido de titanio para recubrir uno de los electrodos de fosfato de hierro y litio. Este dióxido de titanio actúa como una barrera selectiva que deja entrar los iones de litio y bloquea los iones de sodio mucho más grandes.

Para mejorar el funcionamiento, los científicos modificaron la forma de controlar el voltaje eléctrico aplicado mediante una técnica llamada intercalación electroquímica pulsada que consiste en «concentrar» el litio en el electrodo.

Para que esta nueva técnica de extracción de litio del agua de mar sea explotable, los investigadores deberán aumentar aún más la selectividad del electrodo para el litio utilizando, por ejemplo, un material que no sea fosfato de hierro.

Esta tecnología también podría permitir recuperar restos de litio que quedan en baterías viejas desechadas para darle una segunda vida al metal.

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