¿Cuál es la diferencia entre un salar maduro y un salar inmaduro?

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Los salares en Argentina son cruciales cuando se habla de la producciónde litio, recurso esencial para la transición energética y las tecnologías modernas. La concentración del mineral en dichos yacimientos está vinculada a condiciones geográficas específicas de las provincias de Salta, Jujuy y Catamarca, donde se encuentra la mayor cantidad de litio. 

Los salares poseen diferentes características según su superficie y subsuelo y considerando diversos aspectos geológicos que los agrupan en dos grandes conjuntos: salares maduros e inmaduros. La evolución de los mismos se asocia con climas áridos, actividad volcánica y condiciones geológicas prolongadas, factores que favorecen la concentración de sales y litio.

Los salares maduros, con mayor concentración de sales que de arcillas, contrastan con los salares inmaduros que exhiben una mayor proporción de arcillas. Esta diferenciación es esencial para comprender la diversidad y el potencial de estos ecosistemas en la producción de litio.

Cuando se habla de litio en Argentina es indispensable relacionar el recurso con los salares y su importancia. El mineral, que se convirtió en una pieza esencial para tecnologías modernas, en el país se extrae en mayor medida mediante un proceso de evaporación de salmuera en Salta, Jujuy y Catamarca, lo que es llamado el “proceso tradicional”.

Para que exista concentración de litio y el mismo pueda extraerse deben darse una serie de situaciones que en Argentina ocurren en las provincias del norte. En el informe “Características Hidrogeológicas de los Salares en la Puna Argentina”, los investigadores Rodolfo García, Eduardo Kruse, Ricardo Etcheverry, Mario Tessone y Pilar Moreira definen los puntos centrales a tener en cuenta.

En primer lugar, se plantea que en la Puna existe una geografía caracterizada por numerosas cuencas endorreicas ubicadas en un ambiente de altura media de unos 4000 m.s.n.m. A su vez, el desarrollo de los salares como fuente de litio se asocia a “climas áridos con bajas precipitaciones, cuencas en las cuales la escasa agua superficial y subterránea tiene como nivel de base una laguna, salina o salar, regiones con actividad volcánica terciaria o cuaternaria y un tiempo geológico prolongado con condiciones óptimas para que se produzca la concentración de distintos tipos de salares”.

En el caso de Salta, Jujuy y Catamarca, los salares se originaron a lo largo de millones de años a través de un proceso geológico complejo que atraviesa las características previamente mencionadas y que abarca desde las cuencas endorreicas hasta la evaporación de agua que dio lugar a la acumulación de sales, incluyendo el litio. 

En este sentido, resulta fundamental comprender algunas claves de los salares, sus características y su distinción entre los maduros e inmaduros.

Características generales de los salares

De acuerdo al informe “Características Hidrogeológicas de los Salares en la Puna Argentina”, la mayoría de los salares de la región presentan cualidades similares: casi todos se comportan como una cuenca hidrológica endorreica. Sin embargo, “existen evidencias que indican que en el pasado geológico estas depresiones pudieron estar conectadas superficialmente con otras, incluso con salares cercanos”. Si bien hoy predomina el clima árido, esto indica que existían niveles considerables de humedad en el pasado.

De acuerdo a Rodolfo García Maurizio, un punto a destacar es que las diferencias entre los salares en cuanto a su extensión, espesor del relleno sedimentario, concentración de salares, mineralización y facies sedimentarias está relacionada con que “su evolución se produjo en forma independiente uno del otro”. Es por eso que aparecen tanto los salares maduros como inmaduros.

Salares maduros e inmaduros

Los salares actuales de la puna son el “producto del reciclaje de viejas sales a las que se suman las nuevas, que siguen llegando día a día a su interior por el lavado tanto superficial como profundo de las rocas del contorno”, explica el artículo “Los salares de la Puna y la memoria del clima” de El Tribuno. A raíz de años de glaciaciones y desglaciaciones, los salares se han convertido en yacimientos ricos en calizas, travertinos, arcillas y minerales. En este sentido, el escrito define como salar maduro o cristalino a aquel que posee más sales que arcillas e inmaduro o terroso a los que tienen mayor concentración de arcilla que de sales.

El profesional Nicolás Eduardo Cádiz Trejos señala en “Hidrogeología y estimación del potencial del litio en el Salar de Las Parinas, región de Atacama” que existen diferentes modelos que ilustran las diferencias entre los salares maduros e inmaduros.

En los primeros, la extensión y recesión de las facies marginales, es decir, rocas sedimentarias, “son el resultado del tectonismo y de las variaciones climáticas que otorgan la posibilidad de que ingresen al núcleo aguas diluidas”. En el otro caso, las facies son menos complejas, pero también es posible la transmisión de aguas diluidas al núcleo del salar.

En cuanto a las características específicas de estos salares, J. B. Houston plantea que las diferencias radican tanto en la superficie como en el subsuelo. Los salares inmaduros, define, se caracterizan por tener “regímenes más húmedos, ubicándose en zonas más elevadas, al Norte y al Este de la Puna”. Los mismos están compuestos por secuencias alternadas de sedimentos finos y capas evaporíticas de halita y ulexita, lo que evidencia “períodos de aumento y disminución del aporte de sedimentos debido a variaciones climáticas y tectónicas”.

Tomando lo planteado por Houston, Nicolás Eduardo Cádiz Trejos remarca que los salares maduros se caracterizan por tener regímenes de baja humedad y que tienden a ubicarse en zonas más secas de la Puna. “Estos salares suelen presentar una relativa, uniforme y gruesa secuencia de halita, depositada bajo condiciones subaéreas a subacuáticas”, define. Estos yacimientos pueden presentar secuencias de arcillas a causa de inundaciones pasadas y abanicos aluviales o también secuencias de material volcánico como consecuencia de la denudación de los edificios volcánicos cercanos.

En base a estas distinciones, en “Exploración y Explotación de Salmueras Enriquecidas en Litio y Potasio en Salares de la Puna Argentina”, Rodolfo García, Verónica Rocha Fasola, Federico Moya Ruiz y Esteban Tálamo brindan algunos ejemplos de Argentina y la región en general. Cuando se habla de salares inmaduros, se puede mencionar a Olaroz y Cauchari, en la provincia de Jujuy, y Centenario Ratones, en Salta. Ejemplos de salares maduros lo conforman Rincón, Arizaro, Río Grande y Pocitos, en la provincia de Salta; y Hombre Muerto y Antofalla en Catamarca. 

Otro punto a destacar lo refiere Ricardo Alonso en “Historia del Litio en la Puna” y está vinculado con un hecho que puede ocurrir en algunos salares: el salar del Hombre Muerto, por ejemplo, es inmaduro en la mitad oriental y maduro en la occidental.

Producción de litio a partir de salares

El Centro Argentino de Información Científica y Tecnológica (CIETI) explica que las salinas y salares en los que se realiza son cuencas cerradas donde, por razones geológicas, quedó almacenada agua que a lo largo de decenas de miles de años se fue evaporando, lo cual aumentó la concentración en lecho de minerales y compuestos químicos. Debajo de las costras de sal se encuentran distintos cuerpos acuosos denominados salmueras, que no son aptos para el consumo humano ni animal y cuya concentración y presencia de minerales varía. Es decir, no en todos los salares hay presencia de litio, o si la hay, no siempre en la misma proporción.

A la hora de hablar de la extracción de litio a partir de salmueras con el método tradicional se tienen en cuenta varios pasos:

1. Perforación: la dureza y la porosidad de la costra salina, a medida que se va avanzando en las profundidades, va disminuyendo considerablemente. Por eso se dice que el trabajo más arduo ocurre en los primeros metros, más cerca de la superficie. Las profundidades de estos también pueden variar: se pueden encontrar algunos de 40 metros o hasta de 400 metros.
2. Evaporación: a través de las perforaciones, la salmuera se bombea a la superficie y es conducida a piletas o lechos diseñados con poca profundidad pero sí mucha extensión para maximizar la tasa de evaporación de agua. Tal como explican los especialistas, a la espera de que la temperatura, la presión y la radiación solar produzcan la evaporación, la salmuera quedará expuesta a condiciones atmosféricas naturales, estacionada allí en esos lechos anteriormente descritos. El objetivo es incrementar la concentración de compuestos salinos, entre los cuales los de litio son los más insolubles y, por ende, lo más probable es que sean los últimos en decantar.
3. Transformación a carbonato: la fase de conversión se inicia cuando la proporción de litio en la salmuera alcanza los 7 gramos por litro. Se realiza la separación de magnesio, que se lleva a cabo a través del agregado directo de cal viva a la salmuera, sumado al carbonato de sodio, lo que produce la precipitación de carbonato de litio Li2CO.
   
   Cuando se habla de la extracción de litio en Argentina, es crucial considerar la naturaleza de los salares, maduros e inmaduros, para garantizar una producción sostenible en el tiempo y responsable.