Todo sobre el litio

En 1817 el químico sueco Johan August Arfwedson descubrió el elemento conocido como litio (del griego piedra), nombrado así para indicar que dicho elemento proviene de un mineral. Es el tercer elemento en la tabla periódica encabezando el grupo de los metales alcalinos, lo que le concede ciertas propiedades naturales.

Actualmente se implementa en la elaboración de baterías recargables de ion-litio, las cuales son particularmente importantes en los esfuerzos para reducir el calentamiento global, ya que permiten proveer de electricidad a vehículos a partir de fuentes de energía renovables (por ejemplo, hidroeléctrica, solar o eólica) en lugar del uso de combustibles fósiles. En este sentido, el litio ha cobrado un importante papel en la sociedad moderna y, por tanto, la demanda del mismo se encuentra sujeta a sus crecientes aplicaciones.

¿Dónde se encuentra?

El litio no se encuentra como un elemento libre en la naturaleza: uno de los lugares donde puede hallarse es disuelto en el agua de mar, pero tiende a fijarse en las arcillas que se depositan en los fondos marinos, lo que dificulta su extracción. Es así como una de las fuentes principales para la obtención de este mineral son las salmueras, aunque también se puede extraer de minerales graníticos de pegmatita, es decir, de roca dura.

A escala global, Australia y China son los primeros productores de litio y sigue Chile en segundo lugar, con mineral proveniente de salmuera. Al contar con los recursos, infraestructura y cultura minera, los proyectos más relevantes se encuentran en Australia, y es por eso que el país es el líder en este sector y muy posiblemente continúe siéndolo en el futuro próximo. Sin embargo, en las últimas décadas, el grupo de países compuesto por Chile, Bolivia y Argentina, conocidos por ubicarse en lo que se denomina como el “triángulo de Litio”, han cobrado mayor relevancia internacional debido a que se trata de una región que posee salares con altos niveles de concentración.

¿Cómo se produce?

A modo de síntesis, este proceso consta de someter la salmuera extraída a distintas etapas de evaporación, que tienen lugar en piletas en las que se agrega cal para precipitar sales de sodio, potasio y magnesio, entre otras, hasta que se alcanza el contenido de litio. El procesamiento de compuestos de litio continúa en una planta industrial, con un proceso químico en el que se utilizan reactivos para extraer nuevos residuos y alcanzar la pureza deseada.

Inicialmente se extrae parte de la salmuera por medio de un sistema de bombeo, para luego someterla a un proceso de evaporación en piletones cavados en las propias salinas e impermeabilizados, y de esa forma se recuperan las sales que están contenidas en la solución.

El contenido de litio depende de la composición de las salmueras y, generalmente, es acompañado por otros elementos, como boro, bromo, calcio, carbonatos, cloruros, nitratos, magnesio, potasio y sodio. Esto significa que al ser variable la composición de los salares, el tratamiento de cada uno de ellos es específico y, por ende, el proceso productivo se ajustará a esa particularidad. La separación del litio se realiza en una planta de procesos en la que, según la tecnología desarrollada por cada productor, se llegará a la obtención de: carbonato de litio grado industrial o batería, hidróxido de litio, cloruro de litio, o fluoruro de litio.

En lo que respecta a los salares, su principal ventaja radica en menores costos operativos y en un impacto ambiental relativamente bajo. En cuanto a desventajas, los costos de capital son superiores a los requeridos por la explotación del recurso presente en rocas.

Actualmente se suman grandes esfuerzos tanto del ámbito público como del privado en la búsqueda de continuas mejoras en los sistemas de producción con el fin de obtener una mayor eficiencia en el proceso y menores tiempos para obtener el producto final. No obstante, el país aún tiene grandes desafíos en las etapas de exploración y prospección. En los últimos años se ha observado un aumento importante en la demanda de litio. Este hito se reflejó en el incremento del precio internacional como consecuencia de las tensiones entre una escasa oferta y una creciente demanda de baterías, debido a su capacidad cada vez más eficiente de almacenaje de energía.

La demanda del lito puede ser escindida en dos categorías generales: usos tradicionales y baterías recargables, principalmente destinadas a los vehículos eléctricos.

¿Para qué se usa?

Dentro de la categoría usos tradicionales se encuentran vidrios y cerámicas, donde el litio otorga determinados beneficios, como mayor adhesión y dureza. Otro uso clásico es el de aplicación a grasas y lubricantes para lograr una mayor manipulación de los materiales en contextos térmicos adversos.

También, se aplica en diversas fases de la cadena de valor de las industrias plásticas, producción de medicamentos para trastornos bipolares y cuidado de la salud, secado industrial y placas de blindaje, entre otros.

Los usos relacionados con las baterías están en estrecha relación con los dispositivos electrónicos, por ejemplo, las baterías de dispositivos móviles (smartphones), los controladores de consolas de juego o dispositivos médicos u otros relacionados con la industria de la salud, y las destinadas a la electromovilidad.

Un rasgo importante a tener en cuenta es que el 95% del litio que se utiliza en las baterías es reutilizable, lo que esgrime a futuro, una posibilidad de sustituibilidad frente a un fuerte aumento de precios.

El segundo uso más importante después de las baterías es en cerámicas y vidrios, incluso hasta los primeros años de la década pasada, la demanda para la utilización en el proceso de producción de este tipo de bienes fue más importante que la tracción por parte de las baterías. El auge de la demanda de autos eléctricos como alternativa más amigable con el medio ambiente y la masificación de smartphones condujeron a que el motor principal de la demanda de litio, en la actualidad, sea para la producción de la batería.

Demanda

Las perspectivas de la demanda de litio son positivas en torno al desarrollo de la electromovilidad y la necesidad creciente de baterías para la industria electrónica. En línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible hacia 2030, donde se plantea la necesidad de alcanzar la sostenibilidad ambiental como prioridad, los gobiernos incentivan la adopción de medidas tendientes a la vinculación con el cuidado del medio ambiente y, como consecuencia, la
utilización de autos eléctricos que requieren, cada vez más, baterías con mayores capacidades de almacenar energía.

En lo que respecta al litio en Argentina hay antecedentes en las zonas pegmatíticas (San Luis y Córdoba) desde la década del 30, y, a partir de la década de 1980, el sector comenzó a explorar los salares, aunque sin grandes avances. No fue sino hasta la década de los noventa que se concretó el proyecto Fénix en el Salar del Hombre Muerto, que se comenzó a producir y exportar derivados de litio en el país. Ya en el año 1991, la empresa FMC Lithium había comenzado a abastecer de carbonato de litio a Sony Electronics para la primera producción de baterías de litio-cobalto.

No obstante, el país se consolida en el mercado mundial a mediados de los 2000, precisamente en 2008, cuando alcanza una participación de 12,5%. Recién en el año 2015 se suma al escenario local la puesta en marcha del proyecto Olaroz, lo que se tradujo en una mayor participación en la oferta mundial por parte de Argentina. Sin embargo, este incremento en la participación se vio rápidamente reducido y se mantuvo estable en los últimos años, debido a que no se incorporaron nuevos proyectos en operación. Es así como el país pasó de ser el tercer productor mundial de litio, en el 2016, a descender una posición en la participación del mercado. En este sentido, si bien Argentina extrae el litio de salares, lo que supone períodos de tiempo más extensos en la producción, cuenta con la ventaja de poseer costos de producción menores que los registrados en explotaciones de pegmatitas como es en el caso de Australia. Esto es relevante de analizar, ya que el sector no puede responder rápidamente a eventuales aumentos en el precio del litio.

Al analizar los recursos de litio en el mundo, se puede encontrar que el “triángulo del litio”, formado por Bolivia, Chile y Argentina, posee cerca del 70% de los recursos del mineral.

El país cuenta con un enorme potencial que le permitiría mantenerse entre los primeros productores a nivel global, e incluso mejorar la posición que tiene en la actualidad de cara a los aumentos esperados en la demanda futura.

En contexto

El presidente de Y-TEC (YPF-Tecnología), Roberto Salvarezza, afirmó que en diciembre próximo se pondrá en marcha la producción de “celdas” para baterías de litio en la Argentina, proyecto desplegado desde YPF que apunta a un desarrollo “desde el salar hasta las baterías”.

Hasta el momento Argentina importa, o bien las partes y realiza aquí el ensamblado, o directamente el producto terminado, tanto de las celdas como de las baterías. Con este proyecto se pretenden ciertos objetivos.

El primero es liderar el proceso de tecnologías de Litio en la región, con altos estándares tecnológicos, según las exigencias de la industria internacional más avanzada.

Por otra parte, desarrollar la cadena de valor de litio, desagregando el paquete tecnológico de la fabricación de celdas e incorporando la mayor proporción de insumos y/o componentes locales en dicho proceso. Y, por último, acompañar el desarrollo de una industria de sistemas de almacenamiento, basada en baterías de Ion Litio que podrá en definitiva convertirse en una gran industria que abastezca una creciente demanda mundial.

*Informe Litio - Ministerio de Desarrollo Productivo de la Nación - Secretaría de Minería de la Nación