Un proyecto de investigación de la GWU descubre un nuevo método de obtención de litio
Tradicionalmente, la refinación del litio a partir de salmueras requiere "evaporación solar seguida de métodos de precipitación química, que desperdician grandes cantidades de recursos hídricos". En el marco del proyecto "Electro-driven direct lithium extraction from geothermal brines to generate battery-grade lithium hydroxide", los investigadores de George Washington investigaron métodos alternativos para la extracción de litio.
En el nuevo proceso, que según señalan los investigadores evita los productos químicos agresivos que pueden ser perjudiciales para el medio ambiente, se utiliza un material especial que captura selectivamente los iones de litio de la salmuera. El litio capturado se convierte entonces en cloruro de litio y, finalmente, en hidróxido de litio, adecuado para las baterías de los vehículos eléctricos. El sistema en sí "consta de una célula de desionización por intercalación (IDI) y una célula BMED". El producto final del investigador de la GWU mostró entonces una pureza del 99,5% en hidróxido de litio. "Además, produjimos con éxito una pureza de 99,6% ± 0,2% de solución de LiOH alimentando solución de LiCl en BMED y produjimos polvo de LiOH-H2O mediante cristalización", añadió el equipo de investigación.
Aunque la tecnología no se ha ampliado a escala comercial y sólo se probará a escala "en los próximos años", los investigadores también señalan que las fuentes actuales de litio, incluidas la minería de roca dura y las salinas, son insuficientes para satisfacer las futuras necesidades mundiales. "Este estudio introduce una solución respetuosa con el medio ambiente que aprovecha el recurso de las salmueras geotérmicas, concretamente de fuentes como el mar de Salton en California", escribieron los investigadores, añadiendo que esto ayudaría a hacer frente a la próxima necesidad de estos materiales. "Estudios recientes mostraron un déficit estimado de 538.000 toneladas métricas en el suministro para 2030", especifican los investigadores. Esta nueva metodología abriría el acceso a reservas de litio que no están tan fácilmente disponibles: "También se han detectado salmueras geotérmicas ricas en litio en cuencas sedimentarias tectónicas profundas de Alemania y Francia y en el entorno volcano-sedimentario de Italia y también en la meseta Qinghai-Tíbet en China".
El equipo también realizó un análisis económico y descubrió que el método podía producir litio apto para baterías a un coste competitivo. Más concretamente, el equipo de investigación especifica: "Por último, realizamos un análisis tecnoeconómico (TEA) para evaluar la competitividad económica de esta tecnología y estimamos el coste nivelado del LiOH-H2O producido (LCOL) en 4,6 USD/kg de LiOH-H2O, que es aproximadamente un tercio del precio de mercado en enero de 2024."
En definitiva, los investigadores enumeraron tres ventajas principales: "(1) alta selectividad para el Li sobre los cationes monovalentes y multivalentes competidores en las salmueras geotérmicas; (2) los procesos de captura y liberación del litio se impulsan totalmente por electricidad, sin consumo de productos químicos agresivos; (3) generación electroimpulsada de hidróxido de litio monohidratado apto para baterías a costes competitivos."
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