Sostenibilidad
¿Tiene Arkansas la respuesta a nuestras necesidades de litio?
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La importancia del suministro de litio
El litio es importante para las baterías de vehículos eléctricos y otros sistemas de almacenamiento. Su demanda puede crecer con la electrificación, pero las previsiones hasta 2030 dependen de la tecnología, las políticas y el mercado. Las toneladas de litio contenido y las de equivalente de carbonato de litio (LCE) son unidades distintas y no deben compararse directamente.
Fuente: Statista
Mientras que la tecnología de iones de litio podría algún día volverse algo obsoleta, es probable que el litio siga siendo una parte importante de la química de baterías, especialmente si las baterías de estado sólido de litio‑metal se vuelven convencionales.
Este crecimiento de la demanda ha provocado precios volátiles del litio, con escasez que genera grandes picos de precios seguidos de caídas.
Fuente: Carbon Credit
También ha convertido la garantía del suministro de litio en una preocupación estratégica, sobre todo a medida que más industrias dependen de un suministro constante de baterías de litio, desde compañías eléctricas hasta fabricantes de automóviles.
China desempeña un papel central en la fabricación de baterías y el refinado de litio. Entre los principales productores mineros de 2023 estaban Australia, Chile, China y Argentina. Bolivia posee grandes recursos, pero no tenía una producción comparable a la de esos países.
Fuente: Progress in Natural Science
Un estudio de 2024 del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) y la oficina geológica de Arkansas estimó el litio presente en las salmueras de la formación Smackover, en el sur del estado. Los resultados se publicaron en Science Advances en el artículo “Evaluación del recurso de litio en las salmueras de la formación Smackover del sur de Arkansas mediante aprendizaje automático1”.
¿Un nuevo triángulo de litio?
El triángulo del litio de Sudamérica abarca zonas de Argentina, Bolivia y Chile con grandes recursos en salmueras. La abundancia de recursos no equivale a la misma capacidad de producción en los tres países.
La formación Smackover se extiende por una parte del sur de Estados Unidos que incluye Arkansas, Texas y Luisiana. El estudio analizó específicamente las salmueras del sur de Arkansas; “triángulo del litio” es aquí una comparación, no una delimitación geológica equivalente a la sudamericana.
Fuente: Science Advances
La estimación indica un recurso considerable, pero no demuestra que todo el litio pueda extraerse de forma técnica y económicamente viable.
Los autores estimaron entre 5,1 y 19 millones de toneladas de litio contenido en las salmueras estudiadas. El intervalo reflejaba incertidumbre geológica y del modelo, y equivalía al 35–136% de la estimación estadounidense de recursos utilizada en la comparación. No se trata de reservas recuperables demostradas.
¿Cómo se descubrió?
Ya se conocía la presencia de litio y bromuro en salmueras asociadas a las actividades petroleras y gasísticas de la región. Las muestras individuales mostraban concentraciones muy variables y no bastaban para estimar de forma continua toda la formación.
Los investigadores combinaron mediciones de salmueras con información geológica mediante aprendizaje automático. La exploración previa de petróleo y gas aportó datos sobre la estructura del subsuelo.
El modelo se entrenó con concentraciones publicadas y nuevas muestras, junto con variables geológicas, geoquímicas y de temperatura. Así se elaboró un mapa continuo de concentraciones previstas en las salmueras del sur de Arkansas.
El análisis se centró en la formación Smackover y permitió estimar la distribución del recurso dentro de la zona estudiada.
Fuente: Science Advances
Predicción del contenido de litio
Entre las variables utilizadas para predecir la concentración de litio figuraban:
- Concentraciones disueltas de sulfuro de hidrógeno (H2S).
- Profundidad de la muestra de salmuera
- Altitud de la parte superior de la Formación Smackover
- Espesor de la Formación Smackover
Fuente: Science Advances
La cantidad estimada cambia según el volumen de salmuera y la concentración de litio considerados:
- Extremo inferior: aproximadamente 5,1 millones de toneladas de litio contenido.
- Escenarios intermedios: valores entre los extremos, según los supuestos geológicos y del modelo.
- Extremo superior: aproximadamente 19 millones de toneladas de litio contenido.
Fuente: Science Advances
Litio como subproducto
Parte de estas salmueras ya llega a la superficie durante la producción de bromo o como subproducto de la extracción de petróleo y gas.
El estudio estimó que en 2022 las corrientes de salmuera de esas industrias llevaron a la superficie unas 5.000 toneladas de litio disuelto. No significa que se recuperaran o comercializaran 5.000 toneladas de litio.
Esa cantidad era pequeña respecto al recurso total estimado, pero comparable al consumo estadounidense de litio de 2022. Recuperarla exigiría comprobar la viabilidad del proceso y su coste.
Las compañías petroleras también estudiaban aprovechar su experiencia en perforación, como muestran los planes de ExxonMobil para desarrollar pozos destinados a producir salmueras con litio.
Extracción directa de litio (DLE)
Otras vías de extracción de litio
Las dos rutas más extendidas de producción eran la extracción de minerales de roca y el procesamiento de salmueras.
La primera incluye extraer y procesar minerales como la espodumena, importante en Australia. No basta con triturar la roca: se necesitan etapas adicionales para producir compuestos de litio utilizables.
La segunda utiliza estanques de evaporación solar para concentrar salmueras. La recuperación, el consumo de agua y los impactos ambientales varían según el yacimiento y el proceso; no existe una tasa universal del 50% aplicable a todas las operaciones.
Otra familia de métodos es la extracción directa de litio.
Separación selectiva
La extracción directa busca separar selectivamente los iones de litio de la salmuera. No es una sola tecnología ni implica siempre el uso de membranas. Puede realizarse mediante distintos procedimientos:
- Adsorción: un material selectivo retiene el litio, que después se recupera en otra etapa.
- Intercambio iónico: el litio se intercambia con otros iones en un material preparado para ello.
- Extracción con disolventes: se transfiere selectivamente el litio entre fases mediante reactivos y condiciones adecuadas.
Fuente: Lithium Harvest
Las salmueras asociadas a yacimientos de petróleo pueden ofrecer oportunidades para recuperar litio de corrientes ya producidas. La ventaja de superficie frente a grandes estanques depende de la tecnología y del emplazamiento; siguen siendo necesarios energía, equipos y gestión ambiental.
Nanofiltración de litio
Investigadores de Monash y colaboradores estudiaron otra vía de separación, descrita en Nature Sustainability en “Extracción sostenible de litio y coproducción de hidróxido de magnesio a partir de salmueras de lagos salados”.
El método de nanofiltración asistida por EDTA (EALNF) aprovecha la unión selectiva del EDTA con el magnesio para facilitar la separación del litio. También permite obtener hidróxido de magnesio, en lugar de tratar todo el magnesio separado como residuo.
En las condiciones estudiadas, el proceso rechazó el 99,85% del Mg²⁺ y recuperó aproximadamente el 89,90% del litio mediante dos etapas de filtración. El rechazo de magnesio no es el porcentaje de recuperación de litio. Los resultados experimentales no garantizan el mismo rendimiento en todas las salmueras o plantas.
El magnesio puede dificultar la separación selectiva del litio. Por ello, tratar salmueras con una relación elevada de magnesio respecto al litio puede ampliar los recursos aprovechables si el proceso resulta viable.
Los investigadores destacaron una recuperación cercana al 90% y plazos potencialmente menores que los de algunas rutas de evaporación. Las comparaciones dependen de la salmuera y del sistema utilizado.
El método podría reducir el consumo de agua frente a ciertos procesos de evaporación. Los investigadores también describieron la posibilidad de recuperar agua dulce como subproducto . Esto no equivale a que una planta completa no necesite agua ni a que el agua recuperada sea potable sin comprobaciones y tratamiento.
Invertir en litio y tecnología de baterías
Las baterías de iones de litio han permitido el desarrollo de dispositivos portátiles y vehículos eléctricos. Su evolución sigue dependiendo del coste, la seguridad, la disponibilidad de materiales y el rendimiento.
El almacenamiento puede facilitar la integración de energías renovables. También se investiga la electrificación de ciertas aeronaves, aunque la densidad energética y otros requisitos limitan las aplicaciones. Las baterías por sí solas no garantizan una red eléctrica totalmente renovable.
Para estudiar inversiones en empresas relacionadas con baterías, en securities.io ofrecemos comparaciones de intermediarios en Estados Unidos, Canadá, Australia, el Reino Unido, y otros países.
También pueden estudiarse ETF de litio y tecnología de baterías, como Amplify Lithium & Battery Technology ETF (BATT), el Lithium & Battery Tech ETF (LIT), o el WisdomTree Battery Solutions UCITS ETF . Estos fondos tienen distintas estrategias, costes y riesgos. No son ETF de biotecnología ni garantizan ganancias por el crecimiento del sector.
También puede consultar nuestro artículo “Diez acciones de metales para baterías y minería relacionada con energías renovables”.
Empresa de extracción directa de litio
RIO Gráfico de precios
Rio Tinto (RIO ) es una gran compañía minera con actividades destacadas en mineral de hierro, cobre y aluminio, entre otros productos.
Entre sus proyectos de crecimiento se encontraban el proyecto de mineral de hierro de Simandou, en Guinea , y la mina de cobre Oyu Tolgoi, en Mongolia. El desarrollo de ambos exige inversiones y está sujeto a riesgos operativos y regulatorios.
Las ampliaciones de producción de cobre forman parte de su estrategia. Las previsiones de crecimiento no deben presentarse como volúmenes ya producidos ni como una cuota garantizada del aumento mundial de oferta.
El 9 de octubre de 2024, Rio Tinto anunció un acuerdo para adquirir Arcadium Lithium por unos 6.700 millones de dólares. La operación estaba pendiente de condiciones y aprobaciones. Arcadium se había creado el 4 de enero de 2024 mediante la fusión de Allkem y Livent, no en 2023.
Fuente: Arcadium
Arcadium reunía actividades de extracción y procesamiento de litio. En el anuncio de octubre de 2024 se describían planes para más que duplicar su capacidad hacia finales de 2028; eran objetivos, no resultados ya alcanzados.
Innovaciones de Arcadium
DLE
La experiencia en extracción directa era uno de los activos destacados en el acuerdo de compra. Por ello, algunos análisis la describieron como “el verdadero premio de Rio Tinto”. La tecnología procedía de las operaciones y la experiencia de sus compañías antecesoras. La operación Fénix utilizaba extracción selectiva de litio desde la década de 1990, combinada con etapas de evaporación. Eso no significa que toda la extracción directa sea nueva ni que cualquier variante funcione sin otras etapas de procesamiento.
La plataforma ILiAD combina un adsorbente selectivo para litio con un proceso continuo de lechos a contracorriente.
La inversión de Livent también contemplaba licenciar y utilizar la tecnología en un recurso de Argentina. No fue la adquisición total de ILiAD Technologies.
La experiencia en salmueras y extracción directa podía contribuir al interés estratégico de Rio Tinto. Sin embargo, no debe atribuirse una decisión de compra a una única tecnología ni suponerse que la operación garantiza rentabilidad.
Lámina de litio
LIOVIX es una tecnología de litio imprimible desarrollada por Livent y heredada por Arcadium. Incluye formulaciones y aplicaciones para prelitiar electrodos y producir ánodos de litio; no es simplemente una lámina convencional. Sus posibles ventajas dependen de la aplicación y del proceso industrial.
Fuente: Arcadium
Perfil verde de Rio Tinto
El acuerdo anunciado para adquirir Arcadium ampliaba la estrategia de Rio Tinto en litio. La compañía también investigaba nuevas vías de procesamiento de cobre mediante su iniciativa Nuton. La tecnología de Nuton busca mejorar la recuperación de cobre de determinados minerales. Su viabilidad e impacto dependen del yacimiento y de las condiciones de operación.
Algunas operaciones de aluminio de Rio Tinto utilizan electricidad de baja emisión, especialmente hidroelectricidad en la fundición de aluminio. Esto no convierte todas las etapas de extracción de bauxita y refinado de alúmina en procesos sin emisiones.
Rio Tinto también participaba en otros proyectos de litio, como el proyecto Rincón, en Argentina , y el proyecto Jadar, en Serbia, que afrontaba oposición social y ambiental y dependía de permisos y decisiones sobre su desarrollo.
El mineral de hierro seguía siendo central para Rio Tinto, mientras la compañía buscaba ampliar su exposición a cobre, aluminio y litio. Las oportunidades vinculadas a la transición energética deben valorarse junto con los riesgos de mercado, ejecución e impacto ambiental.
Referencia del estudio:
1. Knierim, K. J., et al. (2024). Evaluación del recurso de litio en las salmueras de la formación Smackover del sur de Arkansas mediante aprendizaje automático. Science Advances, 10, artículo adp8149. https://doi.org/10.1126/sciadv.adp8149
