Facciamo un sacco di batterie agli ioni di litio. Tipo, un sacco. Così tante, infatti, che l'economia della loro catena di approvvigionamento è così efficiente che anche se qualcuno inventasse una batteria migliore domani, farebbe comunque fatica a competere sul prezzo. Ma se ci fosse una carenza di litio? Questa è l'unica cosa che potrebbe sconvolgere le cose. Il litio è ovunque, ma il litio che puoi permetterti di estrarre si trova principalmente nelle salamoie sudamericane. Estrarlo dalle rocce è costoso e dispendioso in termini energetici - fino ad ora.

In un articolo pubblicato sul numero odierno di Science, un team del MIT e di un paio di aziende dell'area di Boston ha escogitato un nuovo metodo per estrarre il litio dalle rocce che usa molta meno energia, rigenera i suoi prodotti chimici di partenza e produce persino sottoprodotti vendibili. Perché accontentarsi di ottenere solo litio quando puoi ottenere anche ossido di alluminio e biossido di silicio? È come un buffet chimico all-you-can-eat.

Il metodo attuale per estrarre il litio dalla spodumene - un silicato di litio e alluminio e il minerale di litio più abbondante - prevede la tostatura della roccia a circa 1.000 °C, per poi bagnarla con acido solforico. Questo lascia molti rifiuti e consuma molta energia. Il nuovo processo utilizza fluoruro di ammonio (NH4F) disciolto in acqua, riscaldato a una comoda temperatura di 70 °C. Questo crea ioni che donano fluoro al litio, formando fluoruro di litio, mentre silicio e alluminio formano composti separati che possono essere trasformati in materiali utili.

Il percorso dell'alluminio prevede il riscaldamento a 300 °C e poi a 700 °C per produrre ossido di alluminio (usato per produrre alluminio metallico) e rilasciare acido fluoridrico e ammoniaca, che vengono poi ricombinati per riformare il fluoruro di ammonio originale. È un bel trucco di riciclo chimico, anche se va notato che l'acido fluoridrico è estremamente pericoloso. Il percorso del silicio è più semplice: aggiungere altra ammoniaca per ottenere biossido di silicio, che può rinforzare il calcestruzzo. Il fluoruro di litio può andare direttamente nella produzione di elettroliti per batterie o essere convertito in ossido di litio per altri usi.

I ricercatori hanno fatto i conti: il vecchio metodo di tostatura costa poco meno di 9.000 dollari per tonnellata di litio. Il loro nuovo processo? Circa 5.000 dollari per tonnellata - paragonabile all'estrazione economica dalle salamoie. E se vendi i sottoprodotti di alluminio e silicio, il costo scende di oltre 1.000 dollari. Certo, i prezzi reali fluttuano e cambiare processo richiede nuove attrezzature. Ma ehi, in un mondo che non smette di costruire batterie, è bello avere opzioni. Inoltre, è sempre divertente vedere i chimici ripensare processi industriali secolari.