La extracción de litio de fuentes más diluidas como el agua de mar y aguas subterráneas será el tema que exploraremos hoy, a través de una innovadora técnica desarrollada por investigadores de la Escuela de Ingeniería Molecular Pritzker de la Universidad de Chicago. Este tema es crucial debido al creciente mercado de vehículos eléctricos y la necesidad de baterías de iones de litio, lo que ha llevado a una mayor demanda de litio y la necesidad de métodos de extracción de litio más eficientes y sostenibles
Desarrollo de la técnica de extracción
Los investigadores han desarrollado un método para extraer litio de fuentes diluidas, incluyendo el agua de mar y el agua de retorno de la fracturación hidráulica. Este avance podría cerrar la brecha entre la demanda de litio y la producción actual, que ha aumentado significativamente en la última década. El equipo ha mostrado cómo ciertas partículas de fosfato de hierro (FePO4) pueden extraer litio de líquidos diluidos de manera eficiente.
Este nuevo método se basa en las propiedades electroquímicas del litio, utilizando redes cristalinas de fosfato de hierro olivino (FePO4). Las partículas de FePO4 tienen una estructura que permite la intercalación preferencial de iones de litio sobre los iones de sodio presentes en las soluciones salinas. Este enfoque permite la extracción selectiva de litio, aprovechando su tamaño, carga y reactividad. Las partículas de FePO4 actúan como una esponja, absorbiendo iones de litio mientras rechazan los iones de sodio presentes en las soluciones salinas.
El método utiliza FePO4 para extraer litio selectivamente
Liu y su equipo sintetizaron partículas de FePO4 utilizando diferentes métodos, obteniendo una gama de tamaños de partículas que van desde 20 hasta 6000 nanómetros. Estas partículas se clasificaron por tamaño y se usaron para construir electrodos capaces de extraer litio de soluciones diluidas. Descubrieron que las partículas de tamaño intermedio (alrededor de 600 nanómetros) ofrecían la mejor selectividad para el litio sobre el sodio, logrando una pureza del 96.6% en extracciones desde una solución con una proporción de 1:1000 de litio a sodio.
Proceso basado en fosfato de hierro olivino
El método tradicional de extracción de litio de rocas y salmueras es lento y consume mucha energía. En contraste, el nuevo método electroquímico permite la extracción de litio mediante la creación de columnas de fosfato de hierro que actúan como esponjas para el litio. Estas columnas permiten que el litio se intercale preferencialmente, mientras que los iones de sodio quedan en menor cantidad. Este método de extracción no solo es más eficiente, sino también más respetuoso con el medio ambiente.
Los métodos tradicionales requieren grandes cantidades de agua y energía, mientras que el método desarrollado por el equipo de Liu utiliza procesos electroquímicos que reducen significativamente el impacto ambiental. Este avance podría hacer que la extracción de litio sea más viable económicamente y sostenible a largo plazo. Este avance podría transformar la industria del litio, ampliando las fuentes de extracción y mejorando la sostenibilidad del suministro de este mineral crítico.
El nuevo método reduce el impacto ambiental y mejora la viabilidad económica.
Conclusión
La investigación sobre la extracción de litio del equipo de la Universidad de Chicago representa un avance significativo en la tecnología de tratamiento de aguas y extracción de minerales. Con la demanda de litio en aumento debido al auge de los vehículos eléctricos, métodos más eficientes y sostenibles son esenciales. Este nuevo enfoque no solo promete cerrar la brecha entre la demanda y la producción de litio, sino que también reduce el impacto ambiental asociado con la extracción de este mineral vital. La adopción de estas tecnologías avanzadas es crucial para el desarrollo sostenible y la mitigación de la crisis climática.
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