Es el más liviano de los metales y el elemento sólido con menor densidad de la tabla periódica, además de ser una de las materias primas mineras cuya demanda presenta mayor crecimiento producto de su uso en la fabricación de baterías recargables: el litio es un componente clave en el desarrollo de la electromovilidad, por lo que a nivel mundial se ha transformado en un importante foco de interés industrial, económico, científico y académico.
Prueba de ello es que, de acuerdo a cifras del Servicio Geológico de Estados Unidos, el consumo mundial del litio pasó de 132.000 toneladas de carbonato de litio equivalente (LCE) en 2011 a 221.000 toneladas en 2017. Asimismo, se espera que dentro de los próximos años la demanda siga aumentando y alcance las 505.000 toneladas en 2022.
En este contexto, y según el último estudio de la Comisión Chilena del Cobre (Cochilco), nuestro país presenta ventajas significativas para la explotación de este material, ya que posee el 48% de las reservas mundiales y cuenta con el salar de Atacama, una de las zonas con mayor potencial y competitividad a nivel global para su extracción.
Pero no todo es color de rosas, según precisa el profesor del Departamento de Industrias de la USM, Dr. Javier Scavia, ya que “incluso Cochilco advierte sobre la pérdida de liderazgo del país como mayor productor mundial, debido, entre otras cosas, a la lenta reacción respecto a la nueva demanda, que incentivó a otros países a apurar su inversión incluso teniendo desventajas en términos de costos”.
Hacia una industria innovadora, eficiente y sostenible
El Director de Centros e Institutos de Investigación e Innovación de la USM, Dr. Patricio Valdivia, afirma que otra de las falencias del sector ha sido el centrarse solo en la extracción de carbonato de litio, sin pensar en la innovación tecnológica y en la producción de tecnologías y desarrollos que entreguen valor agregado a este mineral.
Sin embargo, el también profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Casa de Estudios valora lo avanzado en el último tiempo de la mano de la Corporación de Fomento de la Producción (Corfo), quienes han levantado la licitación del Instituto de Tecnologías Limpias. Esta iniciativa busca impulsar un polo industrial de energía solar, minería de bajas emisiones y desarrollo de materiales avanzados utilizando litio, entre otros objetivos.
La respuesta a esta convocatoria no se hizo esperar, ya que un consorcio nacional que reúne a once universidades —entre ellas la USM—, la Asociación de Industriales de Antofagasta (AIA), Corporación Alta Ley y diferentes empresas, está preparando una propuesta para concretar el instituto. En este sentido, el Dr. Valdivia destaca que la Universidad está aportando a través del trabajo multidisciplinario desde sus centros, departamentos e investigadores.
“Es una tremenda oportunidad, en la que estamos avanzando en todas las áreas relacionadas. Contamos con presencia en el área de metalurgia, procesos térmicos, energía solar, materiales de valor agregado y tenemos todas las áreas de especialización necesarias para potenciar la masa crítica y el capital humano para un desarrollo productivo sostenible en torno al litio”, señala.
Más allá de la materia prima
Descarbonización de la minería a través de la electromovilidad, optimización del rendimiento de celdas de litio mediante soluciones nanotecnológicas y la valorización de la salmuera de descarte en el proceso de extracción del mineral, son algunas de las investigaciones que académicos de la USM están realizando para avanzar hacia una industria más eficiente y sostenible.
Uno de ellos es el Dr. Claudio Acuña, quien desarrolló un sistema que, a través de energía solar, inyecta aire modificado en un reactor durante la fase de evaporación del proceso de extracción del litio, para así reducir el tiempo de operación en un tercio y adicionalmente recuperar el agua, que actualmente se pierde de forma irreversible en la atmósfera. Según indica, “hay que pensar en una minería de bajas emisiones, a fin de hacer crecer la economía reduciendo el impacto en el medio ambiente”.
Asimismo, el profesor del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la USM agrega que “es necesario ir más allá y valorizar todos aquellos elementos críticos que se encuentran en la salmuera de los salares, como el rubidio, el indio y el neodimio, ya que juegan un rol fundamental para el desarrollo de tecnologías relacionadas a las energías renovables. En este sentido, en la Universidad innovamos con procesos de extracción selectiva de elementos a partir de salmueras de descarte u otras fuentes como fluidos geotérmicos”.
Otra iniciativa que se trabaja en la USM trata sobre la modificación de la fuente de propulsión de equipos de carga mineros, desde el diésel hacia una tecnología híbrida basada en electricidad y celdas de hidrógeno. Liderada por los profesores del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Dr. Antonio Sánchez y Dr. Patricio Valdivia, este proyecto busca potenciar la electromovilidad y contribuir con alternativas para disminuir el uso de combustibles fósiles.
En cuanto a las celdas de litio, en el Laboratorio de Nanobiomateriales del Departamento de Física de la Casa de Estudios la Dra. Carolina Parra realiza una investigación aplicada que, a través del uso de nanotecnología, busca mejorar la eficiencia energética y capacidad específica de estos dispositivos, además de extender su vida útil y hacerlos más resistentes al deterioro intrínseco generado durante los procesos de carga y descarga.
Respecto a la importancia de este tipo de desarrollos, la Dra. Parra afirma que “aunque Chile está en una posición privilegiada en términos de producción de litio, el gran desafío a nivel nacional debería estar en dar valor agregado a este mineral a través de desarrollos tecnológicos. Tenemos la oportunidad única de impactar en la forma en que vemos y hacemos innovación en nuestro país al, por ejemplo, producir celdas de mayor eficiencia o mayor duración empleando capacidades científico-tecnológicas locales”.
A través del Instituto de Tecnologías Limpias, Corfo busca impulsar en Chile un polo industrial de energía solar, minería de bajas emisiones y desarrollo de materiales avanzados utilizando litio, entre otros objetivos.
Este reportaje forma parte de la última edición de la revista Mirada Universitaria, que puedes mirar en el siguiente enlace.
Fuente: Noticias USM.
