El litio es un elemento químico con una gran variedad de utilidades; una de las funcionalidades más comunes del litio es generar energía.
Por esa razón es muy común el uso de litio en las baterías de casi cualquier dispositivo.
Recientemente, científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah (KAUST) en Arabia Saudita, han descubierto un proceso rentable para poder obtener litio del agua de mar.
El descubrimiento fue publicado en la revista “Energy & Environment Science”; donde se explica el proceso detalladamente.
El agua de mar contiene mayor cantidad de litio que la tierra
De acuerdo con los científicos, este proceso puede asegurar el suministro de litio para el uso futuro de energía.
Esto debido a que el agua de mar tiene cantidades significativas de litio, especialmente en comparación de la cantidad de litio que se encuentra en la tierra.
Por su parte, el agua de mar contiene 5 mil veces más litio que la tierra.
Esto significaría que el mar proporcionaría litio de forma casi ilimitada; lo que ayudaría a satisfacer la demanda que hay de las baterías actualmente.
Sin embargo, es importante aclarar que el litio del agua de mar está en concentraciones más bajas; alrededor de 0.2 partes por millón.
Por lo que capturarlo el litio del mar significa un verdadero reto.
¿Cómo es el proceso para obtener litio del agua de mar?
Para llevar a cabo el proceso, los científicos utilizaron agua del mar Rojo.
Lo primero que hicieron fue emplear una celda electroquímica, la cual contiene una membrana cerámica hecha de óxido de litio, lantano y titanio (LLTO).
Esta membrana posee una estructura cristalina y agujeros que permiten a los iones de litio pasar mientras bloquean los iones metálicos más grandes.
En el estudio también se explica que cada celda tiene tres compartimentos por donde fluye el agua de mar con dirección a una cámara de alimentación central.
Dentro de esta cámara, los iones de litio positivos pasan a través de la membrana LLTO hacia un compartimento lateral.
Este último, a su vez, una solución que bloquea la salida; así como un cátodo de cobre recubierto con platino y rutenio.
Por otro lado, los iones negativos salen de la cámara de alimentación por medio de una membrana de intercambio aniónico estándar.
Posteriormente, pasan a un tercer compartimento que tiene una solución de cloruro de sodio y un ánodo de platino rutenio. Con lo que finalmente queda completado el proceso.
“Esta agua enriquecida con litio se convierte en la materia prima para cuatro ciclos más de procesamiento, alcanzando finalmente una concentración de más de 9,000 ppm. Al ajustar el pH de esta solución, se obtiene fosfato de litio sólido que contiene trazas de otros iones metálicos, pero es lo suficientemente puro como para cumplir con los requisitos de los fabricantes de baterías. "
Estudio
Investigadores afirman que es un proceso rentable
Además de explicar el proceso, los investigadores también aclaran que el proceso resulta rentable.
Estiman que la celda necesitaría alrededor de 5 dólares de electricidad por cada kilogramo de litio extraído del agua de mar.
Los científicos también indicaron que el resto del agua de mar podría ser utilizada en plantas de desalinización para poder proporcionar agua dulce.
Es importante mencionar también que el litio es un elemento indispensable en las baterías, por lo que actualmente se estima que podrían agotarse las reservas terrestres de litio para el año 2080.