Redacción

El litio es un elemento vital en las baterías que energizan a los vehículos eléctricos, pero según algunas estimaciones, con la creciente demanda de litio se agotarán las reservas terrestres de este elemento en torno al año 2080.

El mar contiene un 5.000 veces más litio que el presente de manera natural en tierra firme. Sin embargo, la concentración de litio en el mar es extremadamente baja, de unas 0,2 partes por millón (ppm).

Otros iones más grandes, como los de sodio, los de magnesio y los de potasio, están presentes en el agua de mar en concentraciones mucho más altas.

Todos los esfuerzos científicos para hallar un método rentable para extraer el litio de esta mezcla han dado poco resultado. Hasta ahora.

El equipo de Zhiping Lai y Zhen Li, de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá (KAUST) en Arabia Saudita, ha resuelto ese problema con una célula o celda electroquímica que contiene una membrana cerámica de óxido de titanio, lantano y litio (LLTO). Su estructura cristalina contiene agujeros lo bastante anchos como para dejar pasar los iones de litio y bloquear los iones metálicos más grandes.

Las membranas de LLTO nunca antes se habían utilizado para extraer y concentrar iones de litio.

Los investigadores probaron el sistema utilizando agua de mar del Mar Rojo. A un voltaje de 3,25 V, la célula genera gas hidrógeno en el cátodo y gas cloro en el ánodo. Esto impulsa el transporte de litio a través de la membrana LLTO, donde se acumula en una cámara lateral. Esta 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. Al ajustar el pH de esta solución se obtiene fosfato de litio sólido que solo contiene trazas de otros iones metálicos, o sea que es lo bastante puro como para cumplir los requisitos de los fabricantes de baterías.

Los investigadores calculan que la célula solo necesitaría 5 dólares de electricidad para extraer 1 kilogramo de litio del agua de mar. El valor del hidrógeno y el cloro producidos por la célula compensaría con creces este coste, y el agua de mar residual también podría utilizarse en plantas desalinizadoras para obtener agua dulce.