La minería de litio: ¿Cómo funciona y por qué es importante?

Introducción

La adopción de modelos energéticos sostenibles, es actualmente el objetivo principal del sector industrial, es por ello que la minería de litio ha emergido como un componente crucial en el concepto que conocemos como “transición energética”. Este metal, fundamental en la fabricación de baterías de iones de litio, puede desencadenar avances tecnológicos esenciales para la descarbonización del transporte y el almacenamiento de energías renovables.

Su potencial no solo radica en ser un recurso más para su explotación, sino que su extracción y producción ofrecen oportunidades económicas y de desarrollo tecnológico¹. En este artículo se explorará a fondo el funcionamiento de la minería de litio y su impacto en el sector energético, abordando los aspectos técnicos y estratégicos que lo convierten en un pilar clave en el panorama energético global.

¿Qué es la minería de litio?

Se define como un conjunto de procesos químicos que buscan aislar el litio de fuentes naturales para convertirlo en una forma comercializable, comúnmente un compuesto estable como el carbonato de litio². La minería de litio, implica la extracción de minerales o salmueras ricas en litio, generalmente de depósitos subterráneos.

El notable aumento en la demanda de litio se atribuye principalmente a los cambios impulsados por la actual transición energética a nivel mundial. Los compromisos para mitigar el calentamiento global incluyen la drástica reducción de los combustibles fósiles, la expansión de la electrificación, la mejora en la eficiencia energética y la adopción de combustibles alternativos.

A pesar de la abundancia del litio en fuentes terrestres y marítimas, solo algunas son económicamente viables en la actualidad. Sin embargo, con los constantes avances tecnológicos, se espera un cambio en este panorama, ya que las nuevas tecnologías están logrando que las extracciones a través de fuentes alternativas de litio sean más competitivas en términos de costos y eficiencia, transformando así la percepción de la minería de litio a nivel global.

Proceso de extracción de litio

La extracción de litio se lleva a cabo por medio de dos fuentes principales: Los depósitos subterráneos de salmuera y la extracción de minerales/espodumena. Donde cada fuente cuenta con un proceso de extracción y procesamiento específico.

Extracción por depósitos subterráneos de salmuera

Se trata del proceso predominante de extracción comercial de litio, que se realiza a través de salmueras, especialmente en el Triángulo del Litio, una zona geográfica ubicada en las fronteras de Bolivia, Argentina y Chile, así como también en China³.

El proceso comienza con la perforación del suelo para acceder a los depósitos subterráneos y bombear agua salada a la superficie, canalizándola hacia estanques de evaporación. Durante varios meses e incluso años, la evaporación gradual del agua resulta en la precipitación de diversas sales, incrementando la concentración de litio en la salmuera. Aunque simple, es un procedimiento prolongado que culmina en la obtención de salmueras de litio con una mayor concentración del elemento.

Una vez alcanzada la concentración óptima de litio, se transfiere la salmuera a una instalación de recuperación de litio mediante bombeo para llevar a cabo el proceso de extracción del metal. Dicho proceso puede conllevar diversas etapas, pero las más comunes son:

1. Eliminación de impurezas o minerales no deseados.
2. Precipitación del litio y/o productos deseados por medio de tratamiento químico.
3. Filtración para remover sólidos.
4. Tratamiento con un reactivo (como por ejemplo el carbonato sódico) para conseguir la forma de litio deseada (carbonato de litio en este caso). Dependiendo del producto objetivo, el tratamiento tendrá que realizarse con un reactivo específico.
5. Por último, el litio conseguido es lavado y secado para su venta.

Extracción de minerales/espodumena

En comparación al proceso anteriormente mencionado, este proceso de extracción de litio constituye una fracción relativamente pequeña de la producción global, ya que, de más de 100 minerales que contienen litio, solo cinco se explotan activamente: Espodumeno, lepidolita, petalita, ambligonita y eucriptita.

A pesar de contar una riqueza mayor al litio de las salmueras, su extracción es mucho más costosa, debido a que dichos materiales tienen que ser minados de formaciones rocosas, representando de esta manera un mayor gasto de energía, químicos y materiales.  

El proceso consta de extraer, calentar y pulverizar el mineral conseguido, para luego combinar el polvo triturado con reactivos químicos, como el ácido sulfúrico. La pasta se calienta posteriormente para formar sulfato de litio y residuos insolubles³.

Para eliminar el magnesio constituyente de la espodumena, se agrega cal, también se añade carbonato de sodio, este último para precipitar el carbonato de litio de la solución final ya filtrada.

Importancia del litio en el sector energético

Debido a sus propiedades, se considera al litio como un componente esencial para el desarrollo de tecnologías energéticas limpias. Su importancia radica en las distintas aplicaciones cruciales en las que puede implementarse, como las baterías de iones de litio, vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía.

Este tipo de baterías se encuentran principalmente en dispositivos portátiles, vehículos eléctricos y en el almacenamiento energético en red, gracias a su alta densidad energética, ciclos de vida y tiempo de recarga. La minería de litio representa un pilar en el desarrollo de alternativas de transporte respetuosas con el medio ambiente, así como también en la creación de sistemas de almacenamiento de energía, lo que puede significar en la integración eficaz de fuentes renovables en las redes eléctricas.

La gran demanda de litio se debe a que este mineral puede utilizarse en otras tecnologías limpias, como por ejemplo las turbinas eólicas, ya que existen materiales a base de litio usados en la creación de lubricantes y grasas para estos equipos⁴. Considerando que el mundo industrial apunta hacia un futuro sostenible con la transición energética y las tecnologías limpias, el litio, gracias a su versatilidad de uso, se convierte en una base esencial para el óptimo desarrollo de estos conceptos que buscan garantizar un mejor futuro.

Impacto ambiental de la minería de litio

• Agotamiento de recursos hídricos: El proceso de extracción de litio por medio del método de evaporación genera una gran pérdida de agua, ya que deben de sacrificarse grandes volúmenes de salmuera (agua con litio y minerales adicionales) para conseguir una cantidad específica del metal alcalino. Según un estudio realizado por investigadores del CONCINET, se necesita aproximadamente 584 mil litros de agua para generar una tonelada de litio.
• Salinización de suelos y humedales: Muchas de las regiones ricas en litio cuentan con humedales y fuentes de agua dulce, sin embargo, la extracción de salmuera puede provocar como consecuencia el desequilibrio en este tipo de reservas al salinizarlas. Los suelos también pueden ser afectados por medio de esta práctica, perjudicando de esta manera la vida de las comunidades cercanas, así como también de la flora y la fauna.
• Contaminación del suelo por sustancias y residuos: Con la finalidad de obtener el mineral clave, la salmuera tiende a pasar por un tratamiento químico, y aunque se tomen consideraciones ambientales, la flora, la fauna y las fuentes de agua se ven afectadas. La razón principal es que estas plantas no están instaladas en un entorno industrial, sino que se encuentran ubicadas en medio de ecosistemas sensibles e inalterados⁵. Adicionalmente, una vez conseguido el litio, el concentrado restante es desechado, degradando y perjudicando los suelos como consecuencia.

Oportunidades de la extracción de litio

Proyectos de minería de litio sostenible

Tomando en cuenta que los procesos de extracción de litio tradicionales pueden generar consecuencias en el ecosistema, una de las mejores oportunidades resulta en el desarrollo de proyectos de minería de litio que resulten amigables hacia el medio ambiente.

Un claro ejemplo de esto sería la extracción a través de yacimientos geotérmicos que sean ricos en litio. Comúnmente, estas zonas cuentan con centrales geotérmicas para la generación de electricidad, sin embargo, con la adición de depuradores para la captura del mineral presente en el vapor de los yacimientos, dichas instalaciones estarían ayudando en el suministro de este importante elemento químico de forma simultánea.

Industrialización del litio

Con el abrumante crecimiento de la demanda de litio para el impulso de la transición energética, resulta necesario contar con un suministro constante del denominado “oro blanco” si se desea lograr una descarbonización efectiva. Afortunadamente, empresas pertenecientes a diversos sectores apuestan por este mineral y sus proyecciones para un futuro sostenible.

ExxonMobil es una de las empresas que apuestan por la adopción del litio en el proceso de transición y electrificación del transporte. Por ello, se ha convertido en una de las primeras organizaciones del petróleo y gas en contar con proyectos de minería de litio. Como esta, muchas otras empresas tienen interés en el mineral, por lo que es solo cuestión de tiempo para contar con un sistema industrializado de litio que impulsará el desarrollo energético.

Avances tecnológicos

Aunque la minería de litio supone un concepto innovador en el sector energético, la verdad es que los procesos de extracción pueden ser mucho más eficientes y favorables para el medio ambiente. Actualmente, ya se está trabajando en el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan conseguir mejores resultados.

La extracción directa de litio (DLE) es una práctica que busca reducir el impacto ambiental, los tiempos y los costos de la extracción de litio en comparación con las prácticas tradicionales. Este proceso consta de la extracción de salmuera hacia unidades de procesamiento donde se implementan resinas o materiales de adsorción para retener el cloruro de litio para su posterior tratamiento y preparación⁶. Este tipo de avances son de gran importancia para la obtención constante del mineral de forma sostenible para estos delicados ecosistemas.

Conclusión

Actualmente, el litio es considerado como uno de los componentes fundamentales en la transición hacia modelos energéticos sostenibles. Su papel crucial en la fabricación de baterías de iones de litio lo posiciona como un elemento clave para la descarbonización del transporte y el almacenamiento de energías renovables.

Sin embargo, pese a su posición destacada en la transición energética, plantea desafíos medioambientales significativos, desde el agotamiento de recursos hídricos hasta la contaminación del suelo. A pesar de estos desafíos, la demanda insaciable por el mineral y el compromiso de empresas líderes por desarrollar modelos de extracción sostenibles demuestran que la industrialización del litio señala el camino hacia una descarbonización efectiva.

Con la implementación de proyectos de minería de litio sustentable, y los avances tecnológicos como la extracción directa de litio, se vislumbra un futuro donde este “oro blanco” impulse eficazmente el desarrollo energético a nivel global. En este escenario, el litio no será solo un recurso esencial, sino un motor que impulsará el sector energético hacia un panorama más sostenible y eficiente.

Referencias

1. CEPAL (Comisión Económica para América Latina y el Caribe) (2023), Extracción e industrialización del litio: oportunidades y desafíos para América Latina y el Caribe. Consultado el 15 de diciembre de 2023, de https://repositorio.cepal.org/server/api/core/bitstreams/8d505030-7686-44e1-9f60-77ceb0610826/content
2. SAMCO Technologies (s.f), What Is Lithium Extraction and How Does It Work?. Consultado el 15 de diciembre de 2023, de https://samcotech.com/what-is-lithium-extraction-and-how-does-it-work/
3. STT Ingeniería y Sistemas (s.f), LITHIUM EXTRACTION. Consultado el 15 de diciembre de 2023, de  https://www.sttsystems.com/industries/lithium-extraction/
4. Brunel (2023, 26 de junio), Lithium: Energising the Sustainable Future of Clean Energy. Consultado el 16 de diciembre de 2023, de https://www.brunel.net/en/blog/mining/lithium-clean-energy
5. Pensar Salud (2023, 22 de septiembre), LOS IMPACTOS AMBIENTALES DEL LITIO Y LAS POSIBLES SOLUCIONES TECNOLÓGICAS. Consultado el 16 de diciembre de 2023, de https://www.ospat.com.ar/blog/impactos-ambientales-del-litio-y-las-posibles-soluciones-tecnologicas/
6. CleanTech Lithium (s.f), Direct Lithium Extraction. Consultado el 17 de diciembre de 2023, de https://ctlithium.com/about/direct-lithium-extraction/