Last updated on May 26th, 2026 at 01:13 pm
Los efectos derivados de la minería moderna suelen provocar graves daños medioambientales, a pesar de los esfuerzos de las empresas mineras por reducir el impacto negativo. La minería moderna incluye la extracción de metales y minerales que necesitan diversas industrias para hacer el mundo más sostenible. La minería del litio, por ejemplo, adolece de graves problemas de relaciones públicas debido a los efectos negativos derivados de la extracción, especialmente en las zonas propensas a la sequía, donde se produce gran parte de la extracción de litio actual.
La necesidad de desarrollar técnicas de extracción de litio más sostenibles se deriva del papel fundamental que desempeña este metal en la fabricación de baterías recargables, en particular las utilizadas en los vehículos eléctricos (VE). Dada su importancia para lograr un mundo más sostenible, las empresas mineras de litio han buscado formas de reducir el daño que la extracción causa al medio ambiente. Si bien las nuevas tecnologías aún no han sustituido al litio en las baterías de los VE, las nuevas técnicas sostenibles de extracción de litio están haciendo que el proceso sea más seguro para el medio ambiente.
Técnicas y tecnologías sostenibles para la extracción de litio
La explosión de la fabricación de vehículos eléctricos en los últimos años ha dado lugar a un aumento de la demanda de litio, el metal más ligero de la tabla periódica. Con este aumento de los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía estacionaria para almacenar energía renovable procedente del viento y el sol, el mercado de las baterías de litio parece destinado a multiplicarse por diez para 2030. Sin embargo, no son solo los mercados de los vehículos eléctricos y las baterías de litio los que están impulsando esta demanda de minería sostenible de litio. Más de setenta productos contienen litio como componente principal, entre ellos ciertos tipos de vidrio, cerámicas resistentes al calor, medicamentos, dispositivos móviles y muchos más.
Sin embargo, la energía y las emisiones de carbono resultantes que se requieren, junto con la cantidad de agua dulce y tierra necesarias para la extracción y el procesamiento del litio, lo hacen menos sostenible. La extracción de litio es necesaria para descarbonizar la economía mundial, mientras que su producción mediante medios convencionales a menudo produce un daño medioambiental significativo, aunque localizado. Actualmente se utilizan tres técnicas de extracción de litio comercialmente viables para extraer el metal, y varias formas de extracción directa de litio parecen especialmente prometedoras.
Tres técnicas principales de extracción de litio que se utilizan en la actualidad y cómo afectan al medio ambiente:
1. Minería de roca dura:
- Esto genera emisiones de dióxido de carbono de 15 toneladas por cada tonelada de litio extraída.
- Requiere 170 m³ de agua por cada tonelada de litio extraída.
- Requiere una superficie de 464 m² por tonelada de litio extraída.
2. Yacimientos subterráneos de salmuera:
- Esto genera emisiones de dióxido de carbono de 5 toneladas por cada tonelada de litio extraída.
- Requiere 469 m³ de agua por cada tonelada de litio extraída.
- Requiere una superficie de 3124 m² por tonelada de litio extraída.
3. Fuentes de salmuera geotérmica:
- No produce emisiones adicionales de dióxido de carbono.
- Requiere 3 m³ de agua por cada tonelada de litio extraída.
- Requiere una superficie de 1 m² por cada tonelada de litio extraída.
Dado que se estima que la demanda mundial se multiplicará por casi cinco para 2050 con respecto a los niveles de 2018, la extracción directa de fuentes geotérmicas es actualmente el método más sostenible para la extracción de litio, aunque su uso está limitado en cuanto a los lugares donde puede aplicarse. El litio extraído de fuentes de salmuera geotérmica procede de un proceso patentado, el hecho de que pueda realizarse sin utilizar estanques de evaporación, combustibles fósiles o técnicas tradicionales de minería de roca dura demuestra que la extracción sostenible de litio es una posibilidad real. Sin embargo, dado que solo hay unos pocos lugares en el planeta donde se puede llevar a cabo la extracción sostenible de litio a partir de salmueras geotérmicas, es importante buscar otras formas de extraer litio directamente de otras fuentes con mayor eficiencia.
Extracción directa de litio
El uso intensivo de agua y los procesos que requieren mucho tiempo hacen que los métodos convencionales de extracción de litio sean insostenibles. La extracción de litio mediante estas técnicas establecidas suele dar como resultado la eliminación de solo la mitad del litio disponible en cualquier caso, además de implicar un tratamiento químico intensivo. Las alternativas a estos métodos se conocen colectivamente como extracción directa de litio, de las cuales la extracción a partir de salmueras geotérmicas es solo un método.
Las tecnologías de extracción directa de litio abordan tanto el impacto medioambiental como las limitaciones técnicas que implican los métodos tradicionales de extracción de litio. La sostenibilidad de los procesos debe incluir evitar el uso de estanques al aire libre para la evaporación, ya que estos estanques ocupan mucho espacio y requieren largos periodos de tiempo para que una cantidad suficiente de agua en la salmuera se evapore de forma natural. Se están desarrollando varias técnicas propuestas para extraer litio de forma directa y sostenible.
Algunas técnicas de extracción directa de litio que se están investigando incluyen:
- Resinas de intercambio iónico:También conocidas como sorbentes específicos o tamices iónicos, este método utiliza resinas que pueden absorber fácilmente los iones de litio con carga positiva de las salmueras, incluso en bajas concentraciones. Normalmente también se utiliza agua dulce o mezclas que contienen ácidos para producir soluciones de litio suficientemente puras.
- Extracción con disolventes:Combinación de la salmuera con soluciones orgánicas o disolventes como sulfuro férrico o fosfato de tri-n-butilo. La salmuera que entra en contacto con estas sustancias transfiere altas proporciones de ionenes de litio positivos al líquido, que luego se mezcla durante una fase líquida para eliminar estos ionenes. Normalmente, denominado extracción líquido-líquido, este método a menudo requiere alterar el pH de la solución para mover los ionenes de litio entre las fases del proceso.
- Procesos de membrana eléctrica:selectivos para iones de litio negativos o positivos, este tipo de procesos utilizan membranas impulsadas por campos eléctricos para recuperar litio.
- Nanofiltración:Similar a los procesos de electromembrana, la nanofiltración utiliza fuerzas mecánicas, en lugar de fuerzas eléctricas, para filtrar soluciones a través de membranas y recuperar litio.
- Bombeo electroquímico de iones:También denominado intercambio iónico conmutable electroquímicamente o inserción electroquímica de iones, esta técnica es similar al uso de resinas de intercambio iónico, ya que utiliza materiales específicos para atraer iones de litio positivos. A menudo utilizado junto con membranas selectivas de iones, el bombeo electroquímico de iones no requiere productos químicos, sino que utiliza materiales de electrodos dentro de soluciones que contienen agua dulce para producir una solución diluida de cloruro de litio.
- Precipitación selectiva:Utilizada en salmueras en las que se han eliminado en gran medida los productos químicos capaces de formar enlaces múltiples, este método permite eliminar una alta proporción de ionenes de litio mediante la adición de diversos fosfatos.
Muchos de estos procesos funcionan de manera similar a los estanques de evaporación convencionales, aunque utilizan membranas o electricidad para atraer los iones de litio. Del mismo modo, otros tipos de procesos asistidos térmicamente que concentran la salmuera pueden utilizar evaporadores o dispositivos de destilación. Estas tecnologías, cuando estén suficientemente desarrolladas, reducirán la necesidad de los actuales métodos insostenibles de extracción de litio. Al ser más rápidos y requerir una huella operativa mucho menor que las técnicas convencionales, estos métodos seguirán evolucionando, proporcionando a Estados Unidos y a otros países un suministro de litio mucho más económico y sostenible para satisfacer las necesidades futuras.
Minería sostenible de litio en los Estados Unidos
El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) vio la urgencia de aumentar la producción de baterías de litio, ya que gran parte del suministro de litio del país procedía de Australia, China o Sudamérica. A mediados de 2021, el DOE anunció cambios en la política que permitirían aumentar la producción nacional de litio. Estas medidas buscaban aprovechar las reservas de litio de EE. UU., que representan alrededor del 10 % de las reservas mundiales. Muchas de estas medidas implican asociaciones entre entidades públicas como el DOE y otras organizaciones gubernamentales y empresas privadas estadounidenses.
Estos esfuerzos del DOE buscan:
- Evaluar la cadena de suministro de baterías de EE. UU. con el fin de invertir fondos federales de manera estratégica para posicionar al país como líder del mercado mundial de baterías de litio.
- Garantizar que los socios del sector privado utilicen los fondos de los contribuyentes estadounidenses para apoyar los procesos de fabricación y las políticas que fomenten la creación de empleo a nivel nacional.
- Mejorar la industria manufacturera estadounidense mediante acuerdos de cooperación, subvenciones financiadas por el gobierno federal y acuerdos de investigación y desarrollo.
- Poner en marcha proyectos de infraestructura en emplazamientos federales proporcionando toda la asistencia técnica necesaria, incluidas subvenciones para el almacenamiento de energía.
- Adquirir suficiente almacenamiento de energía a partir de baterías estacionarias para respaldar por completo la producción de energía limpia para 2035.
- Proporcionar financiación procedente de los programas de préstamos del Departamento de Energía (DOE) para la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos del país mediante préstamos a fabricantes privados con el fin de establecer, ampliar y reequipar instalaciones en todo Estados Unidos.
- Apoyo a los objetivos de la administración actual en materia de descarbonización.
Estas medidas están siendo implementadas por el DOE e incluirán a múltiples organizaciones y departamentos del gobierno federal, entre ellos los Departamentos de Comercio, Defensa y Estado.
Sistemas de filtrado para la extracción sostenible de litio
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