Facem o mulțime de baterii litiu-ion. Adică, o mulțime. Atât de multe, încât economia lanțului lor de aprovizionare este atât de eficientă încât, chiar dacă cineva inventează mâine o baterie mai bună, tot ar lupta să concureze la preț. Dar dacă apare o penurie de litiu? Acesta este singurul lucru care ar putea da totul peste cap. Litiul este peste tot, dar litiul pe care ți-l poți permite să extragi se află mai ales în saramurile din America de Sud. Obținerea lui din roci este costisitoare și consumatoare de energie – până acum.
Într-un articol publicat în numărul de azi al revistei Science, o echipă de la MIT și câteva companii din zona Bostonului a inventat o nouă metodă de extragere a litiului din roci care folosește mult mai puțină energie, își regenerează substanțele chimice de pornire și chiar produce subproduse vandabile. Pentru că de ce să obții doar litiu când poți obține și oxid de aluminiu și dioxid de siliciu? E ca un bufet suedez chimic.
Metoda actuală de extragere a litiului din spodumen – un silicat de litiu și aluminiu și cel mai abundent minereu de litiu – implică prăjirea rocii la aproximativ 1.000° C, apoi stropirea cu acid sulfuric. Aceasta lasă în urmă o mulțime de deșeuri și consumă multă energie. Noul proces folosește fluorură de amoniu (NH4F) dizolvată în apă, încălzită la o temperatură confortabilă de 70° C. Aceasta creează ioni care donează fluor litiului, formând fluorură de litiu, în timp ce siliciul și aluminiul formează compuși separați care pot fi procesați în materiale utile.
Calea aluminiului implică încălzirea la 300° C și apoi la 700° C pentru a produce oxid de aluminiu (folosit la fabricarea aluminiului metalic) și a elibera fluorură de hidrogen și amoniac, care sunt apoi recombinate pentru a reforma fluorura de amoniu originală. Este un truc chimic de reciclare ingenios, deși trebuie să menționăm că fluorura de hidrogen este extrem de periculoasă. Calea siliciului este mai simplă: se adaugă mai mult amoniac pentru a obține dioxid de siliciu, care poate întări betonul. Fluorura de litiu poate fi folosită direct la fabricarea electrolitului pentru baterii sau convertită în oxid de litiu pentru alte utilizări.
Cercetătorii au făcut calculele: vechea metodă de prăjire costă puțin sub 9.000 de dolari pe tonă de litiu. Noul lor proces? Aproximativ 5.000 de dolari pe tonă – comparabil cu extracția ieftină din saramură. Și dacă vinzi subprodusele de aluminiu și siliciu, costul scade cu peste 1.000 de dolari. Desigur, prețurile din lumea reală fluctuează, iar schimbarea proceselor necesită echipamente noi. Dar hei, într-o lume care nu poate înceta să construiască baterii, e bine să ai opțiuni. Plus, e întotdeauna distractiv să urmărești chimiștii regândind procese industriale vechi de un secol.