El avance de la movilidad eléctrica a nivel global está constituyendo un aporte relevante al cuidado del medio ambiente, objetivo en el que también es relevante los niveles de sostenibilidad con que se lleva a cabo el proceso de manufactura de los vehículos eléctricos y sus componentes. En esa línea, las prácticas con que se obtienen las materias primas que son utilizadas, tales como el cobre y el litio, es otro factor a tener en cuenta.

Al respecto, el Dr. Humberto Estay, investigador del Advanced Mining Technology Center (AMTC), comenta que “la situación actual nos parece una paradoja, ya que el litio se está presentando como uno de los elementos claves que pueden contribuir a limitar los efectos del calentamiento global, mediante su uso en electromovilidad. Sin embargo, su producción podría dañar severamente el ecosistema de los salares en los países productores (desde salmueras, como es el caso de Chile). Es decir, el aporte de litio a la reducción de la huella de carbono, en el contexto actual, está generando una huella hídrica importante”.

El profesional puntualiza que “por ahora, a los productos mineros y particularmente al litio no se les exige un sello de calidad ambiental, una especie de ‘certificado verde’ que sea capaz de garantizar una producción con mínimo impacto al entorno. Sin embargo, en el mediano plazo, producto de la presión social por generar acciones en un contexto de crisis climática, no sería extraño que países desarrolladores de baterías prefieran productos de fuentes con menor impacto ambiental”.

Retos productivos

Actualmente el litio en Chile se produce a partir de la extracción y tratamiento de salmueras de salares, particularmente del salar de Atacama, donde operan las dos compañías productoras de litio (SQM y Albemarle) activas en el país.

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El tratamiento de salmueras considera una primera etapa de concentración y purificación de litio, mediante el uso de piscinas de evaporación solar. “Esta etapa usa la acción de la radiación solar y los vientos del desierto chileno para evaporar el agua contenida en las salmueras, concentrando de esta forma las diversas sales que están contenidas en ellas. Dado que las diversas sales tienen características químicas diferentes, algunas alcanzan su punto de cristalización y precipitan en las piscinas, con lo cual se va purificando la salmuera. Finalmente, se logra una salmuera concentrada de litio, con menores contenidos de impurezas, que se procesa en plantas para obtener carbonato de litio”, detalla el Dr. Humberto Estay.

El ingeniero civil químico enfatiza el hecho de que esta primera etapa considera “la evaporación del 85-95% del agua contenida en la salmuera, que equivale al menos a 20.000 m3/día a las tasas de producción actuales. Esta pérdida de agua al ambiente se torna más crítica si se considera que se efectúa en uno de los lugares más áridos del mundo, en un contexto de escasez hídrica y de cambio climático. Los consumos de agua efectuados en el salar de Atacama por diversas mineras de cobre y litio están generando consecuencias ambientales y efectos de disponibilidad de recurso hídrico a las comunidades cercanas. La gravedad de este hecho podría aumentar, dadas las estimaciones de aumento de demanda futura de litio, a tres veces los niveles actuales, lo que obliga a los países productores a ampliar las capacidades de producción”.

A esta complejidad hídrica se suma el que “el proceso actual, por algunas consideraciones técnicas, presenta una baja eficiencia de recuperación de litio (menor al 50%), por lo que existe una oportunidad de proponer tecnologías que sean capaces de recuperar agua o evitar su pérdida, incrementando la eficiencia del proceso. Asimismo, la pérdida de agua al ambiente limita a las mismas compañías productoras utilizar este recurso para fines productivos, reduciendo su capacidad y eficiencia. Finalmente, el uso de piscinas de evaporación solar complica el control operacional del proceso, ya que depende fuertemente de las condiciones climáticas del momento: se necesitan de 12 a 24 meses para producir la salmuera concentrada”, advierte.

Eficiencia y sostenibilidad

Considerando las implicancias que posee el actual proceso de extracción, el AMTC está llevando a cabo un proyecto que propone el desarrollo de una nueva tecnología que sea capaz de evitar las pérdidas de agua, aumentando la eficiencia del proceso, disminuyendo sus tiempos, manteniendo los mismos productos actuales y con una posibilidad de control operacional mayor.

El investigador del AMTC señala que “nuestra expectativa es poder validar la tecnología propuesta, primero en un entorno de laboratorio y luego en uno real. Estos resultados permitirán determinar de forma concreta valores de eficiencia de proceso y requerimientos de equipamiento”.

Respecto a los avances que posee la iniciativa, Estay detalla que “en este momento estamos iniciando las pruebas de validación experimental, estudiando las diferentes variables de proceso. Tenemos un prototipo experimental montado. Aún no hemos realizado contacto con las compañías mineras, ya que queremos contar con resultados concretos que soporten el atractivo de la tecnología. Esperamos tener los primeros resultados en los próximos cuatro a seis meses, con lo cual nos pondremos en contacto no sólo con empresas mineras, sino que también con compañías de desarrollo tecnológico que estén interesadas en colaborar y acompañar al AMTC en este proyecto”.