La extracción de litio oceánico podría impulsar la industria de las baterías

A medida que la demanda de litio se dispara con el auge de los vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía, los científicos se están volcando hacia el mar, donde vastas reservas del material crítico para las baterías permanecen en gran medida sin explotar.

El litio, el metal ligero esencial para las baterías de alto rendimiento, se enfrenta a crecientes limitaciones de suministro a medida que las fuentes terrestres disminuyen y los métodos de extracción plantean preocupaciones ambientales. El océano, que contiene aproximadamente 180 mil millones de toneladas de litio, casi 5.000 veces más que las reservas terrestres, podría ofrecer una solución, pero extraerlo presenta formidables desafíos técnicos.

El agua de mar contiene solo alrededor de 0,17 partes por millón de litio, mil veces más diluido que en las salinas terrestres. Además, los iones de litio están acompañados por iones de sodio, magnesio y potasio mucho más abundantes con propiedades químicas similares, lo que hace que la extracción selectiva sea extraordinariamente difícil. Los métodos comerciales actuales como la evaporación solar (utilizada en las salinas) o la lixiviación ácida (de mineral de roca dura) resultan económicamente inviables en las concentraciones de agua de mar.

Investigadores de todo el mundo están desarrollando enfoques innovadores para superar estos obstáculos:

Adsorbentes Selectivos: Materiales avanzados como los hidróxidos dobles en capas de litio-aluminio y el óxido de manganeso y litio son prometedores para capturar preferentemente iones de litio. Científicos japoneses demostraron recientemente un sistema que utiliza estos materiales y que logró una recuperación del 90% de litio del agua de mar.

Métodos Electroquímicos: Al aplicar campos eléctricos ajustados con precisión, los investigadores pueden impulsar los iones de litio a través de membranas especializadas, excluyendo al mismo tiempo los iones competidores. Un estudio de 2023 en Nature Energy mostró que este enfoque podría reducir el consumo de energía en un 60% en comparación con los métodos tradicionales.

Separación por Membrana: Se están desarrollando nuevas membranas de nanofiltración con canales selectivos para el litio. Si bien los prototipos actuales enfrentan problemas de durabilidad, los modelos teóricos sugieren que eventualmente podrían lograr una pureza del 99% a costos competitivos.

La extracción exitosa de litio del agua de mar podría transformar las cadenas de suministro globales. A diferencia de la minería terrestre, que a menudo requiere un uso intensivo de agua en regiones áridas y genera subproductos tóxicos, la extracción marina podría ubicarse junto con las plantas de desalinización, utilizando la infraestructura existente. Las evaluaciones preliminares del ciclo de vida sugieren que el litio del agua de mar podría tener una huella de carbono entre un 30 y un 40% menor que las fuentes convencionales.

Aunque persisten importantes desafíos técnicos y de escalamiento, las posibles recompensas han atraído inversiones tanto de gobiernos como de corporaciones. A medida que la demanda de baterías continúa su crecimiento exponencial, los océanos pronto podrían desempeñar un papel central en la alimentación de nuestro futuro de energía limpia.