A Extração de Lítio do Oceano Poderia Impulsionar a Indústria de Baterias

À medida que a procura por lítio aumenta com a ascensão dos veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia, os cientistas estão a voltar-se para o mar—onde vastas reservas do material crítico para baterias permanecem em grande parte inexploradas.

O lítio, o metal leve essencial para baterias de alto desempenho, enfrenta crescentes restrições de fornecimento à medida que as fontes terrestres diminuem e os métodos de extração levantam preocupações ambientais. O oceano, que contém uma estimativa de 180 mil milhões de toneladas de lítio—quase 5.000 vezes mais do que as reservas terrestres—poderia oferecer uma solução, mas extraí-lo apresenta desafios técnicos formidáveis.

A água do mar contém apenas cerca de 0,17 partes por milhão de lítio—mil vezes mais diluído do que em salinas terrestres. Além disso, os iões de lítio são acompanhados por iões de sódio, magnésio e potássio muito mais abundantes com propriedades químicas semelhantes, tornando a extração seletiva extraordinariamente difícil. Os métodos comerciais atuais, como a evaporação solar (usada em salinas) ou a lixiviação ácida (de minério de rocha dura), provam ser economicamente inviáveis ​​em concentrações de água do mar.

Investigadores em todo o mundo estão a desenvolver abordagens inovadoras para superar estes obstáculos:

Adsorventes Seletivos: Materiais avançados como hidróxidos duplos em camadas de lítio-alumínio e óxido de manganês de lítio mostram-se promissores para capturar preferencialmente iões de lítio. Cientistas japoneses demonstraram recentemente um sistema que utiliza estes materiais e que alcançou 90% de recuperação de lítio da água do mar.

Métodos Eletroquímicos: Ao aplicar campos elétricos precisamente ajustados, os investigadores podem impulsionar os iões de lítio através de membranas especializadas, excluindo ao mesmo tempo iões concorrentes. Um estudo de 2023 na Nature Energy mostrou que esta abordagem poderia reduzir o consumo de energia em 60% em comparação com os métodos tradicionais.

Separação por Membrana: Estão a ser desenvolvidas novas membranas de nanofiltração com canais seletivos de lítio. Embora os protótipos atuais enfrentem problemas de durabilidade, os modelos teóricos sugerem que poderiam eventualmente atingir 99% de pureza a custos competitivos.

A extração bem-sucedida de lítio da água do mar poderia transformar as cadeias de abastecimento globais. Ao contrário da mineração terrestre—que muitas vezes requer o uso extensivo de água em regiões áridas e gera subprodutos tóxicos—a extração marinha poderia ser co-localizada com estações de dessalinização, utilizando a infraestrutura existente. Avaliações preliminares do ciclo de vida sugerem que o lítio da água do mar poderia ter uma pegada de carbono 30-40% menor do que as fontes convencionais.

Embora permaneçam desafios técnicos e de escala significativos, as potenciais recompensas atraíram investimentos de governos e empresas. À medida que a procura por baterias continua o seu crescimento exponencial, os oceanos podem em breve desempenhar um papel central no fornecimento de energia para o nosso futuro de energia limpa.