Investigadores de Columbia Engineering han desarrollado un innovador método de extracción de litio llamado S3E, que utiliza un disolvente sensible a la temperatura para extraer litio directamente de salmueras subterráneas. Este proceso es hasta 10 veces más eficiente que el sodio y 12 veces más que el potasio, y puede manejar salmueras de baja concentración o contaminadas. Durante las pruebas, se recuperó casi el 40% del litio en ciclos simulados, suficiente para abastecer más de 375 millones de baterías para vehículos eléctricos (EV). S3E busca reemplazar métodos tradicionales como la evaporación solar y la minería de roca dura, abordando preocupaciones sobre el consumo de agua y el daño ambiental en la cadena de suministro del litio. La técnica promete una extracción más rápida y sostenible, crucial ante el aumento de la demanda por parte de la industria automotriz y sistemas de almacenamiento de energía renovable.
Investigadores de Columbia Engineering han presentado un innovador método denominado S3E, que promete revolucionar la extracción de litio de salmueras subterráneas. Este proceso, más rápido y limpio, utiliza un solvente sensible a la temperatura para extraer litio directamente, logrando rendimientos hasta diez veces superiores al sodio y doce veces al potasio, además de ser efectivo en salmueras de baja concentración o contaminadas.
Ngai Yin Yip, profesor asociado de Ingeniería de Tierra y Medio Ambiente en la Universidad de Columbia, destacó que el sistema es rápido, selectivo y fácil de escalar. Además, puede ser alimentado por calor de bajo grado proveniente de fuentes residuales o colectores solares.
Aproximadamente el 40% del suministro mundial de litio proviene actualmente de salmueras subterráneas, pero los productores dependen en gran medida de la evaporación solar. Este método implica bombear salmuera a enormes estanques al aire libre y dejarla expuesta al sol durante meses o incluso años. Esta técnica requiere climas secos y terrenos planos, lo que limita su uso a lugares específicos como el desierto de Atacama en Chile y algunas regiones de Nevada.
Además, este proceso consume una cantidad significativa de agua en regiones ya estresadas hídricamente, lo que ha generado críticas ante el creciente aumento en la demanda de litio debido a la producción de vehículos eléctricos (EV) y sistemas de almacenamiento energético renovable.
Yip advirtió: «No hay forma de que la evaporación solar pueda satisfacer la demanda futura». También mencionó que existen salmueras ricas en litio, como las del Salton Sea en California, donde este método no se puede aplicar.
El sistema S3E opera aprovechando cómo los iones de litio interactúan con las moléculas de agua dentro del solvente que cambia su comportamiento según la temperatura. A temperatura ambiente, el solvente absorbe litio y agua de la salmuera; al calentarse, libera litio purificado y agua mientras regenera el solvente para su reutilización continua.
Durante las pruebas realizadas con salmueras sintéticas que simulan las condiciones del Salton Sea californiano, el equipo recuperó casi el 40% del litio tras cuatro ciclos. Estos resultados sugieren que esta tecnología podría eventualmente soportar operaciones continuas a gran escala.
No obstante, los investigadores enfatizan que el proyecto aún se encuentra en una fase inicial y no ha sido completamente optimizado para alcanzar la máxima eficiencia o recuperación del litio. Sin embargo, consideran que S3E podría convertirse en una alternativa viable a los estanques de evaporación y la minería de roca dura que actualmente dominan la producción global de litio.
El Salton Sea ha enfrentado desafíos ambientales significativos debido a una gestión deficiente y sequías; sin embargo, se cree que contiene suficiente litio para abastecer más de 375 millones de baterías EV. La investigación realizada por el equipo busca transformar esta área en una fuente prometedora para este recurso crítico.
A medida que aumenta la presión sobre las industrias automotriz y energética para encontrar métodos más limpios y eficientes para extraer litio sin agotar recursos hídricos valiosos ni depender de grandes estanques evaporativos, el equipo espera que S3E ofrezca soluciones innovadoras a uno de los problemas más complicados del sector energético limpio.
Con un horizonte cada vez más cercano hacia un futuro sostenible, Yip concluyó: «Hablamos mucho sobre energía verde, pero rara vez consideramos cuán contaminantes son algunas cadenas de suministro. Si queremos una transición verdaderamente sostenible, necesitamos formas más limpias para obtener los materiales necesarios». La llegada del S3E podría ser un paso significativo hacia ese objetivo.
| Cifra | Descripción |
|---|---|
| 10 veces | Extracción de litio comparado con sodio |
| 12 veces | Extracción de litio comparado con potasio |
| 40% | Tasa de recuperación de litio en pruebas después de cuatro ciclos |
| 375 millones | Número estimado de baterías EV que se pueden suministrar con el litio recuperado |