Fazemos muitas baterias de íon-lítio. Tipo, muitas. Tantas, na verdade, que a economia de sua cadeia de suprimentos é tão eficiente que, mesmo que alguém invente uma bateria melhor amanhã, ela ainda teria dificuldade em competir no preço. Mas e se houver uma escassez de lítio? Essa é a única coisa que poderia agitar as coisas. O lítio está em toda parte, mas o lítio que você pode realmente pagar para extrair está principalmente em salmouras sul-americanas. Obtê-lo de rochas é caro e intensivo em energia - até agora.
Em um artigo publicado na edição de hoje da Science, uma equipe do MIT e de algumas empresas da área de Boston criou um novo método para extrair lítio de rochas que usa muito menos energia, regenera seus produtos químicos iniciais e ainda produz subprodutos vendáveis. Por que obter apenas lítio quando você também pode obter óxido de alumínio e dióxido de silício? É como um bufê químico à vontade.
O método atual para extrair lítio do espodumênio - um silicato de lítio e alumínio e o minério de lítio mais abundante - envolve torrar a rocha a cerca de 1.000° C e depois mergulhá-la em ácido sulfúrico. Isso deixa muitos resíduos e usa muita energia. O novo processo usa fluoreto de amônio (NH4F) dissolvido em água, aquecido a aconchegantes 70° C. Isso cria íons que doam flúor ao lítio, formando fluoreto de lítio, enquanto o silício e o alumínio formam compostos separados que podem ser processados em materiais úteis.
O caminho do alumínio envolve aquecimento a 300° C e depois a 700° C para produzir óxido de alumínio (usado para fazer metal de alumínio) e liberar fluoreto de hidrogênio e amônia, que são então recombinados para reformar o fluoreto de amônio original. É um truque de reciclagem química bacana, embora devamos notar que o fluoreto de hidrogênio é extremamente perigoso. O caminho do silício é mais simples: adicione mais amônia para obter dióxido de silício, que pode fortalecer o concreto. O fluoreto de lítio pode ir diretamente para a fabricação de eletrólito de bateria ou ser convertido em óxido de lítio para outros usos.
Os pesquisadores fizeram as contas: o antigo método de torrefação custa pouco menos de US$ 9.000 por tonelada de lítio. O novo processo deles? Cerca de US$ 5.000 por tonelada - comparável à extração barata de salmoura. E se você vender os subprodutos de alumínio e silício, isso cai em mais de US$ 1.000. Claro, os preços do mundo real flutuam, e mudar de processo requer novos equipamentos. Mas ei, em um mundo que não para de construir baterias, é bom ter opções. Além disso, é sempre divertido ver químicos repensarem processos industriais centenários.