Desarrollan un nuevo proceso para la extracción sostenible de litio

Un grupo internacional de investigadores del Reino Unido, Francia y China han desarrollado un nuevo proceso para la extracción sostenible de litio, que podría ayudar a hacer frente a la creciente demanda mundial de los metales utilizados en las baterías de los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energías renovables. Los investigadores han publicado sus hallazgos en Nature Water y revelan que el proceso ofrece una alternativa prometedora a los métodos tradicionales de extracción de litio.

Las formas actuales de obtener litio son perjudiciales para el medio ambiente y resulta difícil aplicar a gran escala métodos más sostenibles, pero los científicos han desarrollado nuevas membranas para extraer litio directamente del agua salada de los lagos mediante electricidad, dejando atrás otros iones metálicos.

La coautora, la profesora Melanie Britton, de la Universidad de Birmingham, comentó: “Hay una demanda crítica de procesos más sostenibles que aborden los desafíos globales de la disponibilidad de minerales y el suministro de agua limpia, que conducen a una economía circular. Creemos que nuestros hallazgos podrían conducir a una extracción de litio más eficiente y sostenible, que es crucial para las baterías que alimentan dispositivos cotidianos como teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles y vehículos eléctricos”.

Las nuevas membranas de filtración permiten la extracción directa de litio a partir de salmueras de lagos salados mediante un proceso de electrodiálisis selectiva, separando eficazmente los iones de litio de otros iones presentes en la salmuera.

El Dr. Qilei Song, del Imperial College de Londres, que dirigió el trabajo, comentó: “Nuestra investigación podría reducir el impacto ambiental de la extracción de litio y contribuir al desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía más eficientes para las fuentes de energía renovables. También podría tener aplicaciones en otros ámbitos de la recuperación de recursos, por ejemplo, la recuperación de metales críticos a partir de aguas residuales o el reciclado de plásticos y baterías”.

Estos novedosos filtros pueden diferenciar entre iones con una carga eléctrica (monovalentes) y los que tienen dos cargas (divalentes), lo que los hace muy buenos para separar distintos tipos de iones salinos.

Las membranas utilizan canales muy pequeños, inferiores a un nanómetro (la milmillonésima parte de un metro), recubiertos de grupos químicos especiales que interactúan con los iones a su paso. El estudiante de doctorado Louie Lovell, del equipo del profesor Britton, aplicó la técnica de resonancia magnética nuclear de gradiente de campo pulsado (PFG-NMR) para caracterizar la difusión de agua e iones en los canales subnanométricos de las membranas. Descubrieron que los coeficientes de difusión del agua dependen en gran medida del tamaño de los canales y de los grupos químicos de las membranas.  Estas membranas pueden producir carbonato de litio (Li2CO3) muy puro, de calidad suficiente para su uso en baterías.