Mendoza patenta avances para el "petróleo del futuro"

La UNCuyo obtuvo la patente en Estados Unidos para una innovadora tecnología de extracción de litio y va por otras dos certificaciones a nivel internacional. Este metal estratégico revoluciona el mundo de la energía a partir de su uso en baterías para celulares, vehículos eléctricos y almacenamiento para renovables. 

Cristian Avanzini

El carbonato de litio es un elemento clave en dispositivos de almacenamiento de energía.

El carbonato de litio es un elemento clave en dispositivos de almacenamiento de energía.

Celulares, vehículos eléctricos y equipos de almacenamiento de energía renovable pueden parecer elementos de mundos disímiles. Sin embargo hay algo que los conecta en su esencia: el litio. 

El “petróleo del futuro”, como ya se lo conoce, es un metal cada vez más valorado por su potencial en sistemas de almacenamiento de energía y Mendoza se ha subido a la ola para su estudio y tratamiento a través de la UNCuyo.

Investigadores de la casa de altos estudios trabajan desde hace años en una innovadora tecnología para extraer el metal de la roca y hoy el sistema consiguió la patente en Estados Unidos, lo cual abre un promisorio futuro para su implementación a nivel industrial, y tiene pendientes de aprobación a nivel internacional otras dos.

Desde la facultad de Ciencias Exactas y Naturales y del Conicet, los doctores Mario Rodríguez y Gustavo Daniel Rosales crearon un método para extraer el metal de la roca a través del procesamiento químico del espodumeno (roca que contiene litio), pero además otros componentes tales como silicio y aluminio.

La empresa australiana Latin Resources invirtió en el montaje de la planta piloto para recuperar litio en el Laboratorio de Metalurgia Extractiva y Síntesis de Materiales (MESiMat) -la primera de procesamiento de litio del país- la cual ya funciona en aquella facultad. A cambio la compañía se comprometió a pagar por el uso de la patente en caso de que fuese lograda en Estados Unidos, cosa que es hoy una realidad, ya que le permitirá llevar el proceso a nivel industrial.

"Es la primera vez que la UNCuyo logra una patente internacional, por lo que es muy importante; además hay que tener en cuenta que se trata del visto bueno de Estados Unidos, donde son muy exigentes en sus sistemas de recepción de solicitudes y análisis de procesos", comentó Rodríguez a MDZ.

Mario Rodríguez creó el sistema patentado por UNCuyo-Conicet.

Cómo funciona

El laboratorio fue diseñado por Rodríguez y Rosales a partir de experiencias como la de Río de Janeiro, Brasil, donde hay varios trabajos al respecto. A eso sumaron el análisis de otros equipos similiares disponibles en el mercado los cuales adaptaron a las necesidades propias de un laboratorio a escala como el local, con el detalle no menor de que la mayor parte del equipamiento fue construido aquí, en Mendoza.

El sistema permite recuperar todos los componentes del mineral bajo la forma de diferentes sales a través de un proceso hidrometalúrgico (ver al final de la nota), que se efectúa sobre rocas de aluminosilicatos.

"El objetivo final de este proceso es obtener carbonato de litio, un compuesto muy utilizado en la industria, sobre todo para la fabricación de dispositivos para reserva de energía. La novedad de este proceso es que el litio se va a extraer de una roca, el espodumeno" a bajas temperaturas, explicó Rodríguez.

El doctor destacó además del potencial del proceso para la región, ya que se han descubierto rocas utilizables en San Luis, Córdoba, Catamarca y otras provincias del oeste. Además resaltó que con el proceso extractivo utilizado se puede obtener 10 veces más material que de los salares. "El mineral obtenido en la cantera con un 2% de litio y se concentra por métodos físicos al 5 ó 7%, aproximadamente, que es como se procesa a nivel industrial; en el salar la concentración es de tan solo 0,2% o 0,5%", agregó el experto. 

El laboratorio de MESiMat en la facultad de Ciencias Naturales y Exactas de la UNCuyo.

Al beneficio de la alta concentración se suma el hecho de que se trata de un sistema "totalmente amigable con el medioambiente, ya que no deja pasivos ambientales como otros procedimientos", señala. 

Otros dos potenciales éxitos en cartera

Mientras ya celebran la primera patente internacional alcanzada por la UNCuyo, desde el laboratorio que conduce Rodríguez han presentado otras dos ante el Tratado de Cooperación en Materia de Patentes (PCT, por su denominación internacional). Allí tienen 18 meses para elegir en qué países desean patentar su sistema, plazo tras el cual deben tomar una determinación.

Una de las innovaciones en esa etapa es un proceso de extracción de litio en roca similar al original, solo que vía "seca". En este caso se muele la roca, se la lleva a un horno y, terminado este proceso, se vuelve a moler para reducir el sólido tras lo cual se diluye con químicos que permiten obtener el litio puro.

La tercer patente en análisis en el PCT es un sistema que permite recuperar litio y cobalto de baterías consideradas "gastadas". "Hicimos una prueba de laboratorio con 500 baterías de celulares a las cuales sometimos a un proceso químico que nos permitió recuperar el 95% de todos sus componentes... plástico, acero, metales de la carcaza, aluminio, cobre, carbón, cobalto y litio", comentó Rodríguez. 

Este proyecto está bajo análisis ahora para un posible emprendimiento conjunto con la municipalidad de Godoy Cruz, que cuenta con un proceso ya consolidado de recolección de pilas y baterías. 

El conocimiento del laboratorio de la UNCuyo podría, eventualmente, servir para tomar todo ese material en desuso y en lugar de  ser procesado para disposición final, ser sometido a un proceso de "reciclaje".

Perfil: 

  • Mario Rodríguez es mendocino ("nacido en el este", aclara), tiene 48 años, y es investigador independiente del Conicet. 
  • Conduce el Laboratorio de Metalurgia Extractiva y Síntesis de Materiales (MESiMat) de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas de la UNCuyo.
  • Es licenciado en química por la Universidad de San Luis, donde también se doctoró.
  • En el año 2009 volvió a Mendoza para impulsar el MESiMat, el cual 10 años después, brinda importantes frutos.

El paso a paso del litio *

El proceso patentado por los investigadores para obtener el carbonato de litio es el siguiente:

-Se ingresa el mineral sólido (en forma de fina "arena") al reactor de 65 litros. Se le agrega agua y después el agente químico. Se programa la temperatura y el tiempo de trabajo, entre 100 y 150 grados centígrados y de 1 a 3 horas.

-Se deja enfriar el reactor (una especie de olla a presión) y luego se destapa.

-El contenido se pasa a un filtro Büchner, que trabaja con vacío o presión. Ahí se separa (a modo de un colador) el líquido que va a contener el litio y otros componentes del mineral, como silicio, aluminio y hierro.

-Después del filtrado se lava el sólido, el cual se puede utilizar como árido de alta gama de uso comercial. Y el líquido pasa a otra etapa donde se van obteniendo los distintos subproductos salidos de la lixiviación del mineral.

-El líquido se vierte en recipientes, con agitación mecánica, y se le añaden reactivos químicos, para obtener otro subproducto. Mientras, el líquido con el litio va al filtro otra vez. Este paso se repite tres veces más hasta que se logran separar todos los subproductos del producto final, el litio.

-Finalmente, se pasa al concentrador/evaporador, para disminuir el volumen de agua y concentrar la solución en litio. Con otro componente químico se obtiene el carbonato de litio en forma sólida (polvo de color blanco similar a la sal de cocina).

Si –como se prevé- el proceso es factible, la empresa comprará la licencia a la UNCuyo y el Conicet y pasará a replicar el proceso de Planta Piloto a Industrial.


* Fuente: UNCuyo

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