Ciclo vital del litio (Life Cycle Assessment del Litio)
El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) es una herramienta de gestión medioambiental que analiza de forma objetiva, metódica, sistemática y científica el impacto ambiental que genera un proceso o producto durante su ciclo de vida completo.
Es una herramienta destinada a la comparación y no a la evaluación absoluta. Ayuda a los responsables de la toma de decisiones a revisar los principales impactos ambientales. Dado que el ACV es un método de uso intensivo de datos, la disponibilidad de información adecuada y confiable es un tema fundamental y, por ello, se han desarrollado internacionalmente diversas bases de datos, como GaBi, ecoinvent, IBO y otras.
Siguiendo los principios básicos de la evaluación del ciclo vital, los cálculos se basan en las normas ISO 14040, 14044 o 14067 y la norma PAS2050 relacionada con el producto en específico. También se aplica el Protocolo de Gases de Efecto Invernadero del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) y las recomendaciones de cálculo de emisiones de acuerdo con su potencial de calentamiento global.
SFig. 1: fases de un ACV. De la Organización Internacional de Normalización (2006) Gestión ambiental – LCA – principios y marco. ISO 14040. Ginebra: ISO.
Los pasos necesarios para el análisis son:
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- De puerta a puerta (gate to gate): contempla únicamente las actividades o el proceso productivo de la empresa a la que se aplica.
- De cuna a puerta (cradle to gate): considera desde la extracción y acondicionamiento de materias primas hasta el proceso productivo de la empresa.
- De puerta a tumba (gate to grave): revisa el proceso productivo de la empresa hasta la fase de gestión de los residuos que genera el producto.
- De cuna a tumba (cradle to grave): analiza desde el acondicionamiento de las materias primas hasta el último tratamiento de los residuos a través del reciclaje u otras alternativas.
- De cuna a cuna (cradle to cradle): estudia el ciclo de vida completo del producto. Va desde el acondicionamiento de las materias primas hasta que el producto, tras quedar fuera de uso, se reintroduce en el mismo proceso productivo o en otro.
LCA para carbonato de litio
Los valores para el carbonato de litio difieren según las bases de datos:
Desde la cuna a la puerta datasets
| Data base | Ton CO2/ton Li2CO3 |
| Ecoinvent 3.1 | 2 |
| GREET 2016 | 3,3 |
LCA para Hidróxido de Litio:
LiOH • H2O es producido de diversas maneras, por diferentes compañías, desde distintos recursos naturales, lo que significa que no hay una sola intensidad de producción de LiOH • H2O CO2, sino un rango para una variedad de productos LiOH • H2O ofrecidos por compañías que realizan operaciones. Minviro realizó un LCA para hidróxido de litio de procesos disímiles.
RESULTADOS
LiOH • El H2O producido a partir de salmuera tiene la intensidad de CO2 más baja del mercado actual.
Por otro lado, la intensidad de CO2 del procesamiento del concentrado de espodumeno en China es la más alta del mundo.
CICLO DE VIDA DEL LITIO
Comprometidos con el cuidado del medio ambiente, en SQM trabajamos los procesos de producción bajo estrictos estándares nacionales e internacionales. Por esa razón, una de las acciones más importantes de la operación es medir el impacto que tiene la producción de litio de la compañía, tanto en el medio ambiente como en comunidades y zonas de operación. Se trata del Análisis de Ciclo de Vida, una herramienta de gestión medioambiental que analiza de forma objetiva, metódica, sistemática y científica el impacto ambiental que genera un proceso o producto durante su ciclo de vida completo.
Un ítem importante que se mide es la huella de carbono de la operación y sus productos. En el caso del litio, el proceso es medido bajo estrictos, exigentes y prestigiosos estándares internacionales, bajo las normas ISO standards 14040 y 14044. Actualmente, la compañía pudo medir bajos tres variables de medición, basados en el uso de energía, consumo de agua, y CO2 de las operaciones; se trata de un estudio realizado por Afry, cuyos resultados son utilizados para el desarrollo de distintos procesos en las operaciones propias de SQM y para comunicarlos, según sea el caso, a distintos públicos de interés. Para los cálculos de estos estudios se aplican las normas LCA ISO 14040 y 14044.
El estudio entrega un documento que permite definir los niveles de CO2, energía y consumo de agua con el objetivo de mantener actualizadas y controladas las emisiones de la operación y el ciclo de vida del producto. Este método permite calcular el aporte de las emisiones para la fabricación de materiales de cátodo y baterías de ion litio. Existe, además, una fortaleza que es reputacional, ya que es un laboratorio de Estados Unidos, que depende del Departamento de Energía de ese país, el cual brinda respaldo y credibilidad a las informaciones que emanan de sus estudios.
CONSUMO DE ENERGÍA
El proceso de producción de litio de SQM tiene el menor consumo de energía en comparación a la producción de litio a base de espodumeno. Esta afirmación se basa en que durante 2018 aproximadamente la mitad de la producción mundial de litio provino de espodumeno y la otra mitad de salmuera como es el caso de SQM Lithium, y según un análisis de ciclo de vida realizado por SQM y la consultora Afry, SQM tiene un bajo consumo energético.
Según el análisis del ciclo de vida de SQM Lithium proporcionado por AFRY, la huella hídrica en la producción de salmuera es significativamente menor que en la producción de roca dura australiana (espodumeno) refinada en China. Por ejemplo, SQM requiere aproximadamente 22,5 litros de agua por kilogramo de carbonato de litio para todo el proceso si no se incluye el consumo de agua de los productos suministrados (puerta a puerta). En el LCA, el consumo de agua fue calculado por SQM (cradle to customer) según ISO 14040 y 14044.
Durante 2018, el carbonato de litio y el hidróxido de litio producidos a partir de la salmuera y el espodumeno se consumieron casi en partes iguales y, según nuestras estimaciones, podemos decir que solo 1/3 de la huella de carbono total fue generada por la producción basada en la salmuera como es el caso de SQM Lithium. Eso significa que el litio de SQM tiene una de las huellas de carbono más bajas del mundo.
* Estudio SQM de Afry (datos mundiales de 2018). La comparación se realizó con la espodumeno australiana, refinada en China.
* LCA: En base a información de SQM.
Fuentes:
https://www.sqmlithium.com
https://www.gabi-software.com/fileadmin/Documents/GaBi_Modelling_Principles_2018.pdf
Takano A, Winter S, Hughes M, Linkosalmi L, Comparison of life cycle assessment databases: A case study on building assessment, Building and Environment (2014), doi: 10.1016/j.buildenv.2014.04.025.
The Life Cycle Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions from Lithium-Ion Batteries – A Study with Focus on Current Technology and Batteries for Light-duty Vehicles. IVL Swedish Environmental Research Institute 2017.
Grant A, Deak D, Pell R. The CO2 Impact of the 2020s Battery Quality Lithium Hydroxide Supply Chain. Minviro, January 2020.
