Hacemos muchas baterías de iones de litio. Muchísimas. Tantas, de hecho, que la economía de su cadena de suministro es tan eficiente que incluso si alguien inventa una batería mejor mañana, aún le costaría competir en precio. Pero ¿y si hay escasez de litio? Eso es lo único que podría sacudir las cosas. El litio está en todas partes, pero el litio que realmente puedes permitirte extraer está principalmente en salmueras sudamericanas. Obtenerlo de rocas es caro y consume mucha energía, hasta ahora.
En un artículo publicado en el número de hoy de Science, un equipo del MIT y un par de empresas del área de Boston ha ideado un nuevo método para extraer litio de rocas que usa mucha menos energía, regenera sus químicos iniciales e incluso produce subproductos vendibles. Porque ¿por qué obtener solo litio cuando también puedes obtener óxido de aluminio y dióxido de silicio? Es como un bufé libre químico.
El método actual para extraer litio del espodumeno —un silicato de litio y aluminio y el mineral de litio más abundante— implica tostar la roca a unos 1.000 °C, luego rociarla con ácido sulfúrico. Esto deja muchos residuos y consume mucha energía. El nuevo proceso usa fluoruro de amonio (NH4F) disuelto en agua, calentado a unos acogedores 70 °C. Esto crea iones que donan flúor al litio, formando fluoruro de litio, mientras que el silicio y el aluminio forman compuestos separados que pueden procesarse para obtener materiales útiles.
La ruta del aluminio implica calentar a 300 °C y luego a 700 °C para producir óxido de aluminio (usado para fabricar aluminio metálico) y liberar fluoruro de hidrógeno y amoníaco, que luego se recombinan para reformar el fluoruro de amonio original. Es un truco de reciclaje químico ingenioso, aunque debemos señalar que el fluoruro de hidrógeno es extremadamente peligroso. La ruta del silicio es más simple: añadir más amoníaco para obtener dióxido de silicio, que puede fortalecer el hormigón. El fluoruro de litio puede usarse directamente para fabricar electrolito de batería o convertirse en óxido de litio para otros usos.
Los investigadores hicieron números: el antiguo método de tostado cuesta poco menos de 9.000 dólares por tonelada de litio. ¿Su nuevo proceso? Unos 5.000 dólares por tonelada, comparable a la extracción barata de salmuera. Y si vendes los subproductos de aluminio y silicio, eso baja en más de 1.000 dólares. Por supuesto, los precios del mundo real fluctúan, y cambiar de proceso requiere nuevos equipos. Pero bueno, en un mundo que no puede dejar de fabricar baterías, es bueno tener opciones. Además, siempre es divertido ver a los químicos repensar procesos industriales centenarios.