¿Qué?
¿Qué es el Litio?
El astrónomo Carl Sagan ha dicho que “estamos hechos de materia de polvo de estrellas”.
En ese gran horno nuclear que nos forjó hubo tres elementos claves, los primeros que nacieron tras el Big Bang: trazas de una versión más pesada del hidrógeno llamado deuterio, una especie más ligera de helio y una pequeña cantidad de litio.
Hoy abunda, según descubrimientos científicos, en la superficie de las estrellas jóvenes y en los meteoritos del Sistema Solar. En la Tierra, las reservas de litio se concentran en un 85% en territorio chileno, boliviano y argentino.
Es un elemento químico alcalino, semejante al sodio, metálico, sumamente reactivo, que no se encuentra en estado libre en la naturaleza. Para que llegue a ser usado en la industria farmacéutica o en la electromovilidad debe someterse a un proceso complejo, que requiere de tecnología de punta, para luego ser tratado. A esto se dedica SQM en el Salar de Atacama, en Chile.
Aunque es muy ligero, el litio -de símbolo Li y número atómico 3- es un excelente conductor del calor y la electricidad. Se encuentra principalmente en salmueras naturales, pegmatitas, pozos petrolíferos, campos geotermales y agua de mar.
¿Qué?
Relevancia del Litio
Si usas lentes, caminas sobre una cerámica o enciendes una computadora, estás interactuando con productos que utilizan el litio en su elaboración.
Al ser uno de los metales con mayor densidad energética, es un material que se usa ampliamente en el área tecnológica.
Su potencial electroquímico lo convierte en ideal para el ánodo -polo positivo- de las baterías eléctricas; también es muy importante para las empresas farmacéuticas y para usos industriales.
Reservas
El 52% de los depósitos de litio del mundo se encuentran en Chile, específicamente en el Salar de Atacama. SQM es una de las compañías líderes en su extracción sustentable y comercialización.
Para 2025 se necesitarán alrededor de 800 mil toneladas de Carbonato de Litio Equivalente (LCE) en todo el planeta, lo que significan US$ 6 mil millones en ventas.
El LCE es la sal ya sometida a los procesos de purificación y representa la unidad más usada para medir la oferta y la demanda. Sólo Chile tiene reservas calculadas de 7,5 millones de toneladas de litio, 9,3 veces la demanda mundial estimada.
Presente en nuestra vida
En 1817, el químico sueco Johann A. Arfvedson descubrió la existencia del litio. En los años posteriores, se usó para tratar desde enfermedades como la gota hasta desórdenes psiquiátricos. Hoy, sigue siendo fundamental en el tratamiento del trastorno bipolar, pero es un elemento clave en muchísimas otras cosas.
Las baterías de litio alimentan nuestros teléfonos, tabletas, automóviles, entre muchos otros dispositivos de uso cotidiano. Se aplica en la elaboración de vidrio resistente al calor, grasas lubricantes, adhesivos, telescopios. Cuando avanzas sobre las calles de cemento, en esa superficie que pisas, hay litio.
Está presente también en funciones esenciales para nuestra vida, no sólo en la superficie terrestre: para extraer del aire el dióxido de carbono, en los submarinos y naves espaciales se emplea hidróxido de litio.
Sus usos son tan versátiles, que en 2019, en la Estación Espacial Internacional (ISS) los ingenieros de vuelo de la Expedición 59 Nick Hague y Anne McClain de la NASA realizaron un paseo espacial de seis horas y 39 minutos para reemplazar las baterías de níquel-hidrógeno por baterías de iones de litio, más nuevas y potentes, en uno de los canales que suministra la energía proveniente de paneles solares de la ISS.
¿Qué?
Automóviles eléctricos
En la actualidad, el ion litio es la principal tecnología que se utiliza en baterías para autos eléctricos a nivel internacional y se estima que la demanda por la materia va a continuar creciendo.
Este elemento ofrece una serie de ventajas: no provoca contaminación energética como la combustión fósil y tampoco produce contaminación acústica, ya que el ruido del motor eléctrico es mucho más bajo que el de los vehículos tradicionales.
El litio aporta así a un desarrollo sustentable.
¿Qué?
Agua dulce y salmuera: por qué son diferentes
En el Salar de Atacama se formaron naturalmente salmueras que, para la extracción del litio, se ven naturalmente favorecidas por la elevada gradiente geotérmica del sector. Son pozas que se encuentran saturadas de cloruro de sodio y altas concentraciones de potasio, magnesio, boro, sulfatos y litio. Pese a que en estas cuencas también se encuentra agua, esta no es apta para el consumo humano ni animal.
¿Por qué? Imagina un vaso de agua dulce, uno de agua de mar y uno de salmuera. El primero tiene un máximo de 1.500 mg/l de sólidos disueltos totales (TDS) y es, por tanto, bebestible. Si tiene hasta 5.000 mg/l de TDS, no se puede tomar, pero sirve para el riego. El agua de mar tiene 35.000 mg/l de TDS. Podría, tras varios tratamientos, ser desalinizada y transformada en apta para el consumo humano.
La salmuera, en cambio, es mucho más compleja: tiene una concentración de TDS de más de 300.000 mg/l, 200 veces más que el agua potable y 70 veces más que la peor agua para riego, además de otros minerales. Por eso se puede decir que la extracción de elementos desde las salmueras del Salar de Atacama no afecta directamente los recursos de agua dulce de la zona.
Aun así, y en pos de proteger el equilibrio medioambiental, existen restricciones para la extracción de salmuera. SQM puede actualmente trabajar con hasta 1.600 l/s de salmuera desde el núcleo del Salar de Atacama para la producción de productos de potasio y litio. Esto se basa en la Resolución de Calificación Ambiental 226 del año 2016.
Esta autorización se obtuvo luego de una extensa y estricta evaluación de la autoridad y busca que las actividades productivas se realicen sin provocar impactos negativos en las zonas sensibles de interés ambiental y en las comunidades cercanas.
SQM es constantemente supervisada por las organizaciones fiscalizadoras chilenas y la evidencia da cuenta del cumplimiento de la normativa: todo aumento de producción de litio se ha realizado dentro de este límite de extracción y el compromiso es continuar así.
¿Qué?
Cuidado del agua
SQM usa un porcentaje muy marginal de agua dulce respecto de la operación tradicional de la minería: 180 l/s de agua dulce para las operaciones en el Salar de Atacama, específicamente para ayudar a los procesos de bombeo de salmuera y producción de potasio.
Los 180 l/s equivalen a menos del 5% de los derechos de agua subterránea otorgados por la autoridad a la compañía y a menos del 2,5% del total de derechos otorgados por la autoridad en la cuenca a la empresa, si consideramos, además, la concesión de aguas superficiales. Se usan para la producción conjunta de más de dos millones de toneladas de sales de potasio (MOP, silvinitas y sarnalitas), 270 mil toneladas de solución concentrada de cloruro de litio y sales de magnesio (bischofita).
Las aducciones de agua se realizan desde pozos ubicados al este del Salar de Atacama, al igual que las extracciones de salmuera. Ambas se encuentran regidas por un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) y son prioritarias en los planes de monitoreo y de alerta temprana de la empresa.
El mayor consumo de agua en la zona proviene de las empresas mineras de cobre, que tienen derechos por más de 2.800 l/s, casi el doble de la cantidad de salmuera extraída por SQM.
La producción de hidróxido de litio de SQM consume ~24 l/kg de agua directamente en sus procesos productivos en Salar de Atacama (Pöyry 2020, Life Cycle Assessment (LCA) for Lithium Products), por lo tanto, 2/3 del agua se utiliza para la producción de potasio y sus sales. En comparación, el algodón consume ~400X y la carne de res ~571X más agua que el proceso de producción de hidróxido de litio de SQM en el Salar de Atacama.
¿Qué?
Principales Tipos de Compuestos de Litio
LOS MÁS RELEVANTES SON:
- Carbonato de litio, del que derivan compuestos orgánicos e inorgánicos como bromuro de litio, fluoruro de litio y nitrato de litio.
- Hidróxido de litio del que derivan carbonato de Litio HP y -Peróxido de litio.
- Cloruro de litio.
- Litio metálico.
Principales Tipos de Compuestos de Litio
Carbonato de Litio
Es una sal que se obtiene tras la purificación del litio. Es actualmente la solución más utilizada y se proyecta que representará alrededor del 42% del mercado del litio al año 2027.
Se usa en la industria farmacéutica para tratamientos psiquiátricos; en el proceso de fabricación de cerámica y vidrios, y como material de cátodos en las baterías de ion litio.
SQM está así presente cuando prendes un computador portátil, hablas por teléfono móvil o usas una cámara digital.
Principales Tipos de Compuestos de Litio
Hidróxido de Litio
Las naves espaciales de los proyectos Mercury, Geminni y Apollo de la NASA usaron el hidróxido de litio como absorbente, ya que capta fácilmente el dióxido de carbono del vapor de agua. Así de amplias y fascinantes son las posibilidades que ofrece este compuesto, que se usa principalmente en la producción de grasas lubricantes capaces de funcionar en condiciones extremas de temperatura y carga.
Aproximadamente el 70% de las grasas lubricantes producidas en el mundo contiene litio. También se emplea en baterías y colorantes.
Hidróxido de Litio
Baterías de larga duración
El hidróxido de litio posee propiedades químicas y físicas que son claves para lograr el rendimiento electroquímico y la longevidad en baterías con alto contenido de níquel (60%) para automóviles eléctricos.
Estos tipos de cátodos tienen la ventaja de una vida útil más larga y permiten recorridos de mayor distancia con una sola carga.
Hidróxido de Litio
Grasas lubricantes
Es el agente espesante más utilizado en grasas multipropósito para la lubricación automotriz e industrial.
Se caracteriza por su alto poder anticorrosión, larga duración y resistencia al desgaste. Además, posee una fuerte adherencia a cualquier superficie y una alta resistencia en condiciones extremas de calor o frío, -20ºC a +120ºC, y a la humedad.
Por estas razones, lidera el 70% de la producción mundial de grasa, pero eso no es todo: el litio también es un ingrediente importante para hacer aplicaciones agrícolas que ayudan a proteger los alimentos que cultivamos y comemos.
Hidróxido de Litio
Mercado automotriz y electromovilidad
El mercado de vehículos eléctricos ha ido ganando cada vez más relevancia en el mundo, desplazando a los motores de combustión interna que operan con combustibles fósiles.
Se prevé que en los próximos años se concrete un crecimiento realmente impresionante: se proyectan 60 millones de automóviles eléctricos vendidos al año 2040, principalmente en Europa y Asia. Ello va en línea con las recomendaciones de la Agencia Internacional de Energía que estima que, para cumplir con los objetivos climáticos del Acuerdo de París, al menos el 40% de las ventas de vehículos deben ser de modelos eléctricos.
La adopción de esta nueva tecnología está siendo impulsada por los gobiernos a través de subsidios e incentivos estatales. Los consumidores, a su vez, están motivados por participar en la reducción de emisiones globales de gases de efecto invernadero.
Otro factor relevante es la nueva generación de baterías avanzadas, las que permitirán una mayor autonomía. De hecho, la mayoría de los principales fabricantes de equipos originales han anunciado el desarrollo de flotas autónomas.
Principales Tipos de Compuestos de Litio
CLORURO DE LITIO
Se utiliza en las soldaduras de automóviles, como desecante para el secado de corrientes de aire. En aplicaciones más especializadas, se aplica a la síntesis orgánica, por ejemplo, como un aditivo en la reacción de Stille. En bioquímicas, puede ser utilizado para precipitar el ARN a partir de extractos celulares.
También se utiliza como un colorante de llama para producir flamas de color rojo oscuro.
Principales Tipos de Compuestos de Litio
LITIO METÁLICO
Se usa en la industria aeroespacial.
