Los estanques de evaporación abiertos, como éstos en una mina de litio, a menudo se utilizan para concentrar el litio en los efluentes.
El nuevo proceso de membrana podría cambiar las reglas del juego en la eficiencia de extracción de litio
Las baterías de iones de litio alimentan una amplia variedad de dispositivos electrónicos, incluidos teléfonos móviles, computadoras portátiles e incluso vehículos eléctricos, que podrían representar el 60% de las ventas de automóviles nuevos para el 2030. Por lo tanto, es probable que desempeñen un papel importante en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles.
Desafortunadamente, la minería de litio puede tener graves impactos ambientales, y la producción de baterías de iones de litio requiere una gran parte del elemento. La batería del Tesla Modelo S, por ejemplo, contiene aproximadamente 12 kg de litio.
Sin embargo, los científicos que buscaban nuevas maneras de conseguir litio, han descubierto un nuevo material prometedor de la membrana que podría ayudar a recuperar el litio de los efluentes de la minería y el fracking, mejorando la calidad del agua mientras que producen una fuente de ingresos.
Los procesos de la membrana se han utilizado para extraer el litio de las fuentes acuosas por un tiempo, pero las membranas que están en funcionamiento generalmente han demostrado una baja selectividad específica de iones. Se estima que el 58% de las reservas de litio conocidas del mundo existen en salmueras, siendo América del Sur el continente que lidera la producción. La evaporación solar, el proceso que se utiliza actualmente allí, puede tardar un año.
Extracción mejorada de litio
Para mejorar la eficiencia, los investigadores han colaborado con el descubrimiento de un nuevo método de extracción de litio a partir de efluentes. Los científicos involucrados provienen de la Universidad de Texas efluentes. Los científicos involucrados provienen de la Universidad de Texas en Austin, la Academia China de Ciencias y la Universidad de Monash y la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth (CSIRO, por sus siglas en inglés) en Australia.
El proceso utiliza una membrana de una infraestructura orgánica de metal hecha de un material nuevo con el área superficial interna más grande observada en una sustancia hasta la fecha. La membrana imita la membrana biológica de la célula que se filtra mientras que elimina de manera eficiente los iones del metal del agua. Los investigadores confían en que la nueva técnica ayudará a bajar los precios del litio. Anita Hill, una científica implicada en la investigación, explica lo siguiente:
La posibilidad de usar la infraestructura orgánica de metal para la filtración sostenible del agua es increíblemente emocionante desde una perspectiva de bien público, mientras que entregar una mejor manera de extraer los iones del litio para resolver la demanda global podría crear nuevas industrias.
La técnica se puede adaptar a los efluentes del fracking. Por ejemplo, los esquistos Barnett e Eagle Ford en Texas tienen una gran cantidad de litio y se han concebido como un terreno ideal para probar la tecnología. Cada uno de los pozos en los esquistos puede crear tanto como 300.000 galones de efluentes producidos por semana. Estimando de manera conservadora, se podría recuperar suficiente litio para 200 coches eléctricos o 1,6 millones de smartphones por semana de cada pozo, haciendo el fracking más sostenible.
Implicaciones para la desalinización
El descubrimiento puede también mejorar las membranas de la desalinización de la ósmosis inversa (OI). Mientras que las membranas de ósmosis inversa actuales eliminan los iones en forma indiscriminada, la membrana recién descubierta elimina solo los iones seleccionados a medida que atraviesan un proceso potencialmente más rentable.
En la medida en que avanza la investigación y el desarrollo, las tecnologías de tratamiento de agua y efluentes de membrana que ya están disponibles pueden mejorar la eficiencia del agua y hacer que las operaciones de minería y petróleo y gas cumplan con las regulaciones. Las unidades de OI NIROBOX™ y las unidades de tratamiento de efluentes Aspiral™ de Fluence están paquetizadas para servir en entornos remotos como minas y juegos de fracking.
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