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El litio es un mineral estratégico para la transición energética global y Argentina es uno de los países con mayor potencial en su producción. Por esta razón, es un término que comenzó a resonar cada vez más en nuestro país en el último tiempo.
Para hablar de litio no hace falta ser un experto, pero primero hay que conocer la definición de sus principales palabras relacionadas. Entre ellas se encuentran, por ejemplo, términos geológicos, procesos industriales y formas de procesamiento.
Un proyecto de litio no solo se divide en las famosas etapas de exploración, extracción, procesamiento y transformación. Dentro de cada una, existen palabras cuyos significados son esenciales para comprender el desarrollo del mineral.
En los últimos años, el litio pasó de ser un término poco conocido a ser escuchado con una frecuencia cada vez mayor en las conversaciones cotidianas. Muchos saben que se trata de un mineral clave para la transición energética global y que se utiliza, por ejemplo, en la fabricación de baterías. Sin embargo, comprenderlo en su totalidad va más allá de saber para qué sirve.
Argentina es uno de los principales productores de litio a nivel mundial y cuenta con alrededor de 50 proyectos en marcha en la actualidad. Por esta razón, es lógico que haya cobrado una gran relevancia en nuestro país. Ante esto, quienes quieran aprender más sobre el recurso pueden empezar por conocer cuáles son sus palabras relacionadas.
Palabras básicas para entender al litio
En busca de comprender la relevancia del litio, es necesario empezar por qué es y cómo se obtiene. No obstante, adentrarse de lleno en los procesos detrás de su producción puede ser una tarea difícil, por lo que el primer paso es aprender la definición de algunas de sus principales palabras relacionadas.
A continuación, algunos conceptos básicos para comenzar a entender al litio:
→ Litio: es el elemento químico de símbolo Li y número atómico 3 en la tabla periódica. Se trata del metal sólido más liviano y uno de los más reactivos, y se puede encontrar en la naturaleza como parte de compuestos que se extraen de salmueras o rocas. Es utilizado en la producción de baterías para vehículos eléctricos, celulares y otros dispositivos, y en la medicina.
→ Metales alcalinos: son los primeros metales de la tabla periódica, grupo al que pertenecen el litio, el sodio, el potasio, el rubidio, el cesio y el francio. Son muy reactivos, blandos y tienen baja densidad, y su capacidad para perder su único electrón de valencia los vuelve ideales para procesos electroquímicos.
→ Mineralogía: es la rama de la geología que estudia los minerales, su composición, estructura, propiedades físicas y origen. En el caso del litio, la mineralogía permite identificar y caracterizar los distintos tipos de yacimientos, ya sea en salares o en rocas duras.
→ Baterías de litio: son los dispositivos que almacenan energía eléctrica mediante reacciones químicas reversibles. Las más utilizadas son las baterías de iones de litio, que tienen alta densidad energética, durabilidad y peso reducido.
→ Iones de litio: son los átomos de litio que perdieron un electrón. En las baterías de litio, esto permite que la energía se mueva de un lado a otro para que los dispositivos se puedan cargar y usar.
→ Cátodo: es el electrodo positivo de una celda electroquímica. Es hacia donde los iones se mueven y liberan su energía durante la descarga de una batería de iones de litio.
→ Electrolito: es una sustancia similar a agua salada que puede ser líquida, de gel o sólida. Ayuda a mover los iones de litio de un lado al otro dentro de la batería, lo que permite que la batería funcione y los dispositivos se puedan usar.
→ Espodumeno: es el mineral de litio presente en depósitos de roca dura. Es una fuente sólida que requiere procesos físicos y químicos complejos para extraer el litio.
→ Triángulo de litio: es la zona geográfica conformada por el norte de Argentina, el suroeste de Bolivia y el norte de Chile. La misma alberga gran parte de los recursos mundiales de litio en salmueras, por lo que es muy importante para la producción de litio a nivel global.
→ Transición energética: es el proceso de reemplazo de fuentes fósiles por energías renovables. El litio es clave en esta transformación porque posibilita el almacenamiento de energía solar y eólica mediante baterías, lo que promueve un sistema eléctrico más limpio y descentralizado.
Etapas y conceptos clave en los proyectos de litio
Los proyectos de litio cuentan con distintas fases técnicas, ambientales y económicas que se desarrollan a lo largo de los años. Estas etapas son la exploración, la extracción y el procesamiento del litio, cada una con sus respectivos términos esenciales.
Exploración del litio
Uno de los primeros pasos en cualquier proyecto de litio es identificar y evaluar los recursos disponibles. La exploración implica estudios geológicos, geoquímicos y geofísicos que permiten estimar la presencia, concentración y viabilidad del recurso. Esto incluye campañas de perforación, análisis de salmueras y modelado de cuencas.
- Geofísica: es el conjunto de métodos indirectos para estudiar el subsuelo sin perforación. Incluye técnicas como sísmica, resistividad eléctrica y gravimetría. En salares, la geofísica permite detectar acuíferos profundos y estructuras geológicas asociadas a la acumulación de salmuera.
- Salar: es un depósito salino que suele estar ubicado en regiones áridas de altura. Es una formación geológica donde el agua evaporada deja atrás minerales disueltos como el litio. En el norte de Argentina, los más importantes están ubicados en Catamarca, Salta y Jujuy.
- Salar maduro: es un salar que pasó por largos procesos de evaporación y concentración de minerales, por lo que tiene una alta concentración de sales y litio. Esto lo convierte en un objetivo prioritario para la producción.
- Salar inmaduro: es un salar que no tuvo suficiente evaporación para concentrar muchas sales, por lo que tiene pocos minerales y no es bueno para extraer litio. Requiere más estudios y desarrollo antes de ser considerado viable en términos económicos.
- Cuenca endorreica: es un sistema hidrológico cerrado, sin salida al mar, donde se acumulan las aguas y se forman los salares. Son fundamentales para el desarrollo de proyectos de litio en salmueras, ya que permiten la concentración progresiva del recurso.
Extracción del litio
Una vez identificado el recurso, es momento de la etapa de extracción. En el caso de los salares, se perforan pozos para bombear la salmuera hacia la superficie, donde luego se concentra mediante evaporación o tecnologías de extracción directa.
- Salmuera: es una solución acuosa rica en sales minerales que se encuentra en los salares. Si bien parece solo agua con sal, tiene mucho litio que se puede extraer y usar, y su composición varía según la profundidad y la localización.
- Pozo de extracción: es una perforación en los salares diseñada para acceder a las capas donde se encuentra la salmuera rica en litio. Su diseño y profundidad dependen de la geología del salar.
- Bomba de extracción: es el equipo electromecánico que se utiliza para extraer la salmuera de los pozos y llevarla a la superficie. Debe estar adaptado a la composición química y a la presión del acuífero.
- Pileta de evaporación: es la infraestructura superficial donde se almacena la salmuera para que el agua se evapore bajo el sol y concentre el litio y otros minerales. Es el método tradicional de extracción de litio.
- Precipitación: es el proceso químico por el cual se separan los compuestos de litio en la salmuera y forman cristales sólidos. Esto sucede en las piletas de evaporación luego de la evaporación del agua.
- Método de extracción directa: es una tecnología emergente que permite separar el litio de la salmuera sin necesidad de evaporarla. Utiliza resinas, membranas o solventes específicos, es más eficiente, tiene un menor impacto ambiental y permite reinyectar el agua purgada.
Procesamiento y transformación de litio
Por último, la salmuera o el mineral extraído deben pasar por procesos fisicoquímicos para obtener productos refinados aptos para uso industrial. El objetivo final es lograr compuestos con niveles de pureza específicos, como baterías, cerámicas, vidrios o lubricantes.
- Flotación: es una técnica usada para separar el espodumeno de otros minerales en el procesamiento de roca dura. Consiste en agregar químicos a una suspensión que hacen que el litio se adhiera a burbujas de aire y flote, lo que facilita su recolección.
- Calcinación: es el proceso térmico por el cual el espodumeno es calentado a altas temperaturas para modificar su estructura cristalina y volverlo más reactivo. Es un paso previo para que el litio pueda ser extraído mediante lixiviación.
- Lixiviación: es el proceso por el cual se utilizan soluciones ácidas para extraer el litio del espodumeno calcinado. Se emplean líquidos especiales que disuelven los minerales valiosos para separarlos del resto de la roca, lo que permite obtener un concentrado purificado.
- Refinación: es la etapa final del proceso en la que se eliminan las impurezas. Como resultado, se obtienen compuestos muy puros con estándares comerciales.
- Grado batería: es el nivel de pureza superior al 99.5% requerido para fabricar celdas de baterías. Exige un control estricto sobre contaminantes metálicos como sodio, calcio o hierro.
- Grado técnico: es un nivel de pureza inferior, por lo general entre 99.0% y 99.5%. Se utiliza en aplicaciones industriales como la fabricación de cerámicas, vidrios especiales o lubricantes.
- Carbonato de litio: es una sustancia blanca, polvorienta e inodora, y uno de los compuestos más comunes y versátiles del litio. Se utiliza en baterías y cerámicas, y es soluble en agua.
- Hidróxido de litio: es un compuesto químico inorgánico que se presenta en forma de cristales blancos. Es cada vez más demandado por fabricantes de baterías de alta densidad energética y también es soluble en agua.
- Cloruro de litio: es una sal higroscópica y blanca que se presenta en forma de cristales incoloros. Tiene usos en metalurgia, aires acondicionados industriales y en algunas rutas químicas hacia el carbonato o el hidróxido.
Entender el litio no es solo conocer un elemento químico, sino adentrarse en un mundo de términos geológicos, procesos industriales y transformaciones energéticas que cobran cada vez más importancia en la economía global. Para cumplir ese objetivo, es necesario empezar por aprender qué significan las palabras de esta guía.
