Extracción de litio de alta pureza desde el mar: Método fácil y económico

Un grupo de científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah, en Arabia Saudita, se encuentra desarrollando un novedoso método fácil y de bajo costo para la extracción de litio de alta pureza en el mar.

Hasta ahora, los esfuerzos previos para extraer litio a partir de la mezcla que se produce del metal con el sodio, magnesio y potasio con el agua de mar no han resultado del todo convenientes. Aun cuando esto contiene 5,000 veces más litio que el que se puede hallar en la tierra; pues solo se le encuentra en concentraciones extremadamente bajas de alrededor de 0.2 partes por millón (ppm).

Entonces, con el fin de solventar esta situación, el equipo de científicos, bajo la dirección de Zhiping Lai, probó un método totalmente diferente.

Este modelo para la extracción de litio usa una celda electroquímica que contiene una membrana cerámica hecha de óxido de litio, lantano y titanio (LLTO).

De esta forma, la estructura de cristal de la membrana presenta hoyos lo suficientemente anchos para dejar pasar los iones de litio; mientras se impide el ingreso de iones de metal más grandes, según explican en un artículo de la revista Energy & Environmental Science.

En tanto, la celda contiene tres compartimientos, donde el agua de mar se mantiene flotante en la del medio; mientras que los iones positivos de litio pasan a través de la membrana a uno de los lados, donde hay una solución tampón y un cátodo de cobre recubierto con platino y rutenio. Y en la cámara restante hay una solución de cloruro de sodio y ánodo de platino rutenio donde entran los iones negativos de este método de extracción de litio.

Extracción de litio con agua del Mar Rojo

Para las pruebas, se utilizó agua del Mar Rojo a 3.25 V, que genera gas hidrógeno en el cátodo y gas cloro en el ánodo.

De esta forma, el litio se impulsa por la membrana LLTO, y se acumula en la cámara lateral. Luego, el agua enriquecida con litio se convierte en la materia prima para cuatro ciclos más de procesamiento; alcanzando finalmente una concentración de más de 9.000 ppm.

Los autores de este tipo de extracción ajustaron el pH de la solución para entregar fosfato de litio sólido con meras trazas de otros iones metálico. Esto con el objetivo que el producto final sea lo suficientemente puro para cumplir con los requisitos de los fabricantes de baterías.

Por último, los investigadores señalan que la celda probablemente necesitará US$5 de electricidad para extraer 1 kg de litio del agua del mar. Esto significa que el valor del hidrógeno y el cloro producido por la celda terminaría compensando el costo de la energía; y el agua de mar residual también podría usarse en plantas desalinizadoras para proporcionar agua dulce.