Un equipo de investigadores de la Universidad china de Nanjing ha publicado un estudio en la revista Joule en el que describe un nuevo método para la extracción de litio a partir de agua del mar, utilizando un proceso de electrolisis alimentado por energía solar.
Actualmente, todo el litio comercial proviene de minerales y salmueras situadas en tierra. Según informes publicados este mismo año, la reserva total de litio estimada supone aproximadamente un total de 14 millones de toneladas. La distribución geográfica de los recursos de litio en tierra es desigual, con más del 98% de las reservas concentradas en Chile, Argentina, China y Australia. Además, la extracción de litio de minerales y salmueras tiene un impacto ambiental significativo, por ser altamente contaminante, por los daños que provoca en el suelo, la contaminación del aire y el agotamiento del agua en el entorno.
Reparto de reservas de litio terrestre en el mundo
Sin embargo el océano contiene 230 mil millones de toneladas de litio, una cantidad cuatro veces superior a las reservas de litio en tierra. Esta cantidad es además infinitamente superior a la consumida anualmente por la actividad humana, por lo que el impacto de su extracción sobre la concentración de litio en el océano sería insignificante. En otras palabras, el agua de mar puede actuar como un recurso de litio global prácticamente inagotable.
A pesar de que las reservas de litio en el océano son inmensas, su concentración en agua de mar es muy baja (0.1-0.2 ppm). Los investigadores han propuesto varias estrategias para extraer compuestos de litio del agua de mar, como los métodos basados en la adsorción y la diálisis, pero las tasas de extracción de litio de estas técnicas son relativamente lentas.
Diagrama esquemático del prototipo del dispositivo de extracción de litio con energía solar: (A) Extracción de litio; (B) Prototipo; (C) Matriz de dispositivos a escala situados en el mar.
Según la información publicada en diversas revistas del ámbito científico, existe un nuevo proceso que ha resultado ser más rápido y controlable, y es incluso capaz de obtener mayor concentración del metal que los procesos de adsorción. El prototipo del dispositivo desarrollado por científicos chinos en Nanjing, puede ser alimentado por un panel solar y puede generar litio metálico directamente durante el proceso de extracción .
Técnicamente los investigadores de Nanjing usaron un conductor electrolítico de litio en estado sólido (NASICON) como membrana selectiva de iones de litio, junto con un electrolito aprótico (que no acepta protones) en el cátodo, para crear un compartimento sin protones, en lugar de la habitual solución acuosa empleada en el ánodo de la electrólisis. Según Sixie Yang, uno de los investigadores del proyecto, "el método permite además recuperar otros elementos del agua del mar variando el tipo de membrana o utilizando otros ánodos selectivos de iones". Para la implementación de estos dispositivos a escala marítima "se requieren estudios adicionales de eficiencia energética que aclaren el impacto de la densidad de corriente en la tasa de producción de litio del dispositivo", ha añadido.
