Un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah (Arabia Saudí) ha desarrollado un método económico para extraer litio del agua de mar. Hasta ahora, todos los esfuerzos realizados en este campo habían resultado infructuosos debido a que el litio se encuentra disuelto en concentraciones muy bajas (0,2 ppm).
Para sortear este problema, el equipo dirigido por Zhiping Lai ha empleado una celda electroquímica con una membrana cerámica realizada con óxido de litio, lantano y titanio. La celda cuenta con tres cámaras: el agua del mar se introduce en el depósito central, donde los iones positivos pasan a través de la membrana a un compartimento lateral en el que se sitúan tanto una solución tampón como un cátodo de cobre recubierto de platino y rutenio.
Los iones negativos por su parte pasan a un tercer compartimento a través de una membrana de intercambio aniónico estándar cuya estructura cristalina contiene agujeros lo suficientemente grandes como para permitir el paso de iones de litio, pero lo suficientemente pequeños como para bloquear los iones metálicos de mayor tamaño. Esta tercera cámara contiene una solución de cloruro de sodio y un ánodo de platino-rutenio.
Las primeras pruebas se han llevado a cabo utilizando agua del Mar Rojo. A un voltaje de 3,25 V, se genera hidrógeno en el cátodo y cloro en el ánodo, ambos en forma de gas. Esto permite transportar el litio a través de la membrana cerámica, obteniéndose un agua enriquecida con litio que después se somete a cuatro ciclos más de procesamiento hasta alcanzar una concentración superior a 9.000 ppm.
Con el objetivo de lograr un producto capaz de cumplir con los requisitos de la industria de baterías en términos de pureza, el pH de la solución final se ajusta para entregar fosfato de litio sólido con pequeñas trazas de otros iones metálicos. Así, se obtiene un producto resultante competitivo a un coste notablemente reducido.
Por cada kilogramo de litio extraído, la celda desarrollada por el equipo liderado por Zhiping Lai necesita el equivalente a 5 dólares de electricidad. Además, la generación de hidrógeno y cloro compensa el coste energético del proceso, y el agua obtenida como subproducto se puede conducir a plantas de desalinización para conseguir agua dulce.
Por el momento no está claro cuándo comenzarán a llevarse a cabo pruebas a escala industrial del proceso, si bien este desarrollo es un paso importante en la creación de métodos de extracción más económicos y respetuosos con el medio ambiente, un aspecto de vital importancia para lograr que la industria de las baterías sea verdaderamente sostenible.
Fuente | MINING.COM
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