¿Cuántos aparatos eléctricos portátiles puedes ver ahora mismo?
Los teléfonos, las computadoras portátiles, las tabletas, las cámaras digitales y muchos otros dispositivos alimentados por baterías probablemente utilizan baterías de iones de litio. El litio tiene múltiples usos. También puede utilizarse para el almacenamiento en red, para fabricar vidrio y cerámica resistentes al calor, grasas industriales, e incluso se utiliza en tratamientos para el trastorno bipolar y la depresión.
Pero junto con los teléfonos inteligentes, quizás el desarrollo más monumental que ha impulsado el litio, desde que salió al mercado por primera vez en la década de 1990, es el auge de los vehículos eléctricos (EV).
Este crecimiento puede estar relacionado, en parte, con el hecho de que China da prioridad a la fabricación de vehículos eléctricos en su 13º Plan Quinquenal, lanzado en 2015. China ahora fabrica 10.000 EVs cada mes y todos usan baterías de iones de litio.
El litio es ahora tan buscado que países desde Australia hasta China y Sudamérica se apresuran a aprovechar sus recursos del mineral. Sin embargo, también está asociado con conflictos ambientales y disputas comerciales internacionales.
¿Qué hace al litio tan especial?
El litio forma parte del grupo químico de los metales alcalinos, que son tan altamente reactivos que nunca se encuentran en su forma pura en la naturaleza, sólo como compuestos. Su reactividad se debe a su configuración electrónica. El litio tiene un solo electrón en su cubierta exterior, conocido como electrón de valencia, que le permite formar un enlace químico cuando la cubierta está abierta. Esto significa que puede conducir fácilmente el calor y las corrientes eléctricas.
El litio es también el metal alcalino más ligero, lo que lo convierte en una opción ideal para su uso en dispositivos portátiles. Los iones de litio (átomos cargados eléctricamente) pasan del electrodo negativo al positivo al descargarse y viceversa, permitiendo que las baterías de litio se recarguen. Las baterías de iones de litio también pueden proporcionar tres veces la densidad de energía de las baterías de plomo recargables convencionales.
Estas propiedades únicas le han dado al litio su apodo de “oro blanco”.
¿Cómo se extrae el litio?
La mayor parte del litio del mundo se extrae de una salmuera rica en minerales a unos diez metros bajo los lagos salados de las salinas de gran altitud. El proceso comienza perforando la corteza y luego bombeando la salmuera hacia la superficie en piscinas de evaporación, donde se deja durante meses. Esto crea un lodo salado compuesto por una mezcla de sales de manganeso, potasio, bórax y litio, que luego se trasladan a otra piscina de evaporación al aire libre.
Después de 12-18 meses, la mezcla se destila lo suficiente como para extraer el carbonato de litio, la principal materia prima utilizada en las baterías de iones de litio.
Este método de extracción se utiliza comúnmente en el llamado “Triángulo de Litio” que se extiende por Bolivia, Chile y Argentina. Este método es favorable debido a su bajo costo y efectividad en la extracción de carbonato de litio. Sin embargo, el proceso es extremadamente intensivo en el uso del agua.
¿Qué países son ricos en litio?
El Triángulo de Litio posee 47 millones de toneladas de recursos de litio, alrededor del 65% del total mundial, según el Servicio Geológico de los Estados Unidos.
Los recursos de litio de un país difieren de sus reservas. Los recursos de litio son los que están bajo tierra, mientras que las reservas de litio son depósitos explotables.
En términos de reservas, Bolivia ni siquiera está entre los 10 primeros del mundo. Chile ocupa el primer lugar, con 8,6 millones de toneladas de reservas, seguido de Australia, con 2,8 millones de toneladas. Sin embargo, en 2018, Australia superó a Chile para convertirse en el mayor productor de litio por toneladas métricas.
Esto se debe en parte a las restricciones de Chile a la explotación extranjera de los recursos naturales. Chile considera que el litio es estratégicamente importante para su desarrollo económico.
¿Por qué hay una competencia tan feroz para industrializar el litio?
Hay muchos países que compiten por el acceso al “oro blanco”. Corea del Sur (483 millones de dólares), Japón (312 millones de dólares) y China (240 millones de dólares) son los principales compradores de carbonato de litio, utilizado para fabricar productos de alta tecnología para el consumo interno y la exportación.
En el pasado, China ha tratado de sofocar la competencia en las industrias de alta tecnología y nuclear restringiendo sus propios suministros de litio al Japón mediante aranceles de exportación prohibitivos. Desde 2012, la Organización Mundial del Comercio (OMC) ha impuesto normas contra China para prohibir dicha práctica.
Al exportar litio e importar tecnologías terminadas a un precio significativamente más alto, las economías latinoamericanas están atrapadas en un ciclo de deterioro de los términos de intercambio.
Estos bienes exportados suelen terminar en los países donde se extrajo originalmente el litio. Por ejemplo, diez países latinoamericanos tienen ahora un combinado de 1229 autobuses eléctricos chinos que utilizan baterías de litio en sus carreteras. Algunos de los cuales son comprados por los gobiernos nacionales por hasta 400.000 dólares.
Al exportar materias primas, como el litio, e importar tecnologías terminadas a un precio significativamente más alto, existe la preocupación de que las economías latinoamericanas estén atrapadas en un ciclo de deterioro de los términos de intercambio, incapaces de retener el valor añadido.
Chile ha intentado romper este ciclo en los últimos años limitando el control extranjero sobre los recursos naturales, con un proyecto de ley que establece que la explotación, industrialización y comercialización del litio es de interés nacional. Sin embargo, en mayo de 2019, la empresa minera china que controla la mayor parte de las reservas de litio en el mundo, adquirió casi el 24% de la Sociedad Química y Minera (SQM) de Chile, un importante productor nacional. Desde entonces, Tianqi ha tenido grandes dificultades financieras.
¿Cuáles son los impactos sociales y ambientales de la minería del litio?
Se utilizan aproximadamente 500.000 galones de agua para producir una tonelada de litio. En el Salar de Atacama de Chile, las actividades mineras consumen el 65% del agua del área. En una región en la que las precipitaciones anuales son inferiores a 15 milímetros por año, la actividad agota los ya escasos recursos hídricos de los que dependen las comunidades locales y las especies.
500,000
de agua (la cantidad usada para producir una tonelada de litio) puede proveer a 3,500 personas durante un año.
Además, los productos químicos tóxicos utilizados en el proceso de separación, como el ácido clorhídrico, pueden filtrarse de las piscinas de evaporación a los suministros de agua locales y también afectar a la calidad del aire. Las comunidades, que en muchos casos son indígenas de la zona y tienen derechos tradicionales o comunales sobre la tierra y los recursos, suelen ser desplazadas debido a la escasez de agua para ellas y su ganado.
En algunos casos, las comunidades indígenas han emprendido acciones legales por las violaciones de los proyectos de litio a su derecho al consentimiento libre, previo e informado. Las consultas sobre los proyectos son un requisito en virtud del Convenio 169 de la OIT sobre pueblos indígenas y tribales, que han ratificado países como la Argentina, Bolivia y Chile.
¿Pueden las tecnologías de extracción de litio ser más eficientes y sostenibles?
La modificación de la tecnología de extracción ha sido identificada como la mejor manera de reducir el uso del agua y proteger los ecosistemas locales.
La extracción directa de litio (DLE) es una tecnología que existe desde hace décadas en la que la salmuera estéril se reinyecta en las salinas una vez extraído el litio. Esto significa que se elimina menos agua durante el proceso de extracción. Sin embargo, este método lleva más tiempo y es más costoso que las técnicas populares utilizadas en el Triángulo del Litio.
Como muchos recursos naturales, el suministro mundial de litio es limitado, y las empresas y los consumidores exigen constantemente baterías más seguras, más duraderas y más respetuosas con el medio ambiente.
Se están explorando alternativas a las baterías de iones de litio que son menos tóxicas y están hechas de metales más accesibles. Entre ellas se encuentran las baterías de iones de sodio o de flujo. Pero se necesita un mayor desarrollo para que sean tan eficaces como el litio para el almacenamiento de energía.
¿Sabías que...?
Sólo el 2% de las baterías de iones de litio se reciclan en Australia
El litio es sorprendentemente eficiente en los VE, que tienen menos averías que los motores de combustión tradicionales y los materiales pueden ser reciclados después de su uso. Sin embargo, un estudio realizado en Australia demostró que sólo el 2% de las baterías de iones de litio se reciclan actualmente, lo que significa que las baterías terminan en los vertederos, donde los fluidos tóxicos pueden filtrarse a los depósitos subterráneos.
Hasta hace poco, sólo el 50% del litio de las baterías podía ser reutilizado debido a procesos de reciclaje insuficientes e inseguros. La compañía finlandesa de energía limpia Fortum, sin embargo, afirma que puede reciclar hasta el 80% de los materiales.
Tras el descubrimiento de unos 244 millones de toneladas de reservas en el estado de Sonora, al noreste de México, la empresa china Ganfeng Lithium ha anunciado que desarrollará una planta de reciclaje cerca del lugar. La planta procesará las baterías Tesla de los EE.UU., así como las baterías de autobuses eléctricos que han llegado al final de su ciclo de vida.
Las baterías procesadas en el Ganfeng y otras plantas pueden ser reutilizadas en EVs, o re-desplegadas en aplicaciones menos exigentes. Otros elementos reciclados de las baterías de iones de litio, como el manganeso y el cobalto, pueden utilizarse en la producción de cemento y acero inoxidable, lo que representa una oportunidad para una mayor circularidad y sostenibilidad en la industria.
