O Arkansas tem a resposta para nossas necessidades de lítio?

A Importância do Suprimento de Lítio

O lítio ganhou importância com os veículos elétricos e as baterias para eletrônicos e armazenamento de energia. A demanda futura depende da adoção dessas tecnologias e das diferentes químicas de bateria. O valor de 1.189.000 toneladas de equivalente de carbonato de lítio (LCE) é uma estimativa de um período específico, não uma medida permanente da demanda atual. LCE também não equivale à mesma massa de lítio elementar.

Fonte: Statista

Mesmo com novas químicas de bateria, o lítio pode continuar relevante. Baterias de estado sólido com ânodos de lítio metálico, por exemplo, ainda utilizam esse elemento. Outras químicas podem reduzir a demanda em aplicações específicas.

Os preços do lítio são voláteis e refletem a interação entre oferta, demanda, estoques e expectativas. Expansões de produção podem ser seguidas por excesso de oferta e quedas de preço.

Fonte: Carbon Credit

A segurança do fornecimento tornou-se uma preocupação estratégica para fabricantes de veículos, baterias e sistemas de armazenamento.

A China concentra grande parte da fabricação de baterias e do processamento de lítio. A extração mineral é distribuída entre países como Austrália, Chile, China e Argentina. Embora a Bolívia tenha grandes recursos, isso não a coloca automaticamente entre os maiores produtores.

Fonte: Progress in Natural Science

A América do Norte possui recursos importantes de lítio, mas recursos geológicos não são o mesmo que produção comercial. Um estudo do Serviço Geológico dos Estados Unidos e de colaboradores do Arkansas estimou o lítio presente nas salmouras da Formação Smackover, no sul do estado. Foi publicado na Science Advances com o título “Avaliação do recurso de lítio nas salmouras da Formação Smackover no sul do Arkansas usando aprendizado de máquina¹”.

Um Novo Triângulo do Lítio?

O chamado triângulo do lítio abrange áreas de Argentina, Bolívia e Chile com extensas salmouras ricas no elemento. Recursos, reservas economicamente recuperáveis e produção anual são medidas distintas.

Nos Estados Unidos, a Formação Smackover abrange partes do Arkansas, Texas, Louisiana e de outros estados. A avaliação discutida aqui refere-se ao sul do Arkansas, não a toda a formação.

Fonte: Science Advances

A estimativa é grande, mas não demonstra que todo o lítio possa ser extraído com viabilidade técnica e econômica.

O estudo calculou entre 5,1 e 19 milhões de toneladas de lítio nas salmouras avaliadas, equivalentes a aproximadamente 35%–136% da estimativa de recursos dos Estados Unidos usada como referência. Isso não constitui uma estimativa de reservas comercialmente recuperáveis.

Como Foi Encontrado?

Já se sabia que as salmouras da região, explorada por petróleo, gás e bromo, continham lítio. As medições variavam muito entre locais e formações.

Os pesquisadores combinaram amostras publicadas e novas medições com informações geológicas e geoquímicas. O histórico de exploração ajudou a caracterizar o subsolo.

O modelo de aprendizado de máquina utilizou variáveis geológicas, geoquímicas e de temperatura para produzir um mapa contínuo de concentrações previstas de lítio nas salmouras da Formação Smackover no sul do Arkansas.

O estudo avaliou a Formação Smackover como alvo definido; não se limitou a escolher um único poço como vencedor entre todos os depósitos.

Fonte: Science Advances

Prevendo o Conteúdo de Lítio

Entre as variáveis usadas para prever a concentração de lítio estavam:

• Concentração de sulfeto de hidrogênio dissolvido (H₂S).
• Profundidade da amostra de salmoura.
• Elevação do topo da Formação Smackover.
• Espessura da Formação Smackover.

Fonte: Science Advances

As estimativas dependem de hipóteses sobre o volume de salmoura e a concentração de lítio. A faixa total reportada foi:

• 5,1 milhões de toneladas no limite inferior.
• Valores intermediários conforme as hipóteses de volume e concentração.
• 19 milhões de toneladas no limite superior.

Fonte: Science Advances

Lítio Como Subproduto

Parte dessas salmouras já é trazida à superfície para a produção de bromo ou como fluxo associado à exploração de petróleo e gás.

O estudo estimou aproximadamente 5.000 toneladas de lítio contidas nas salmouras trazidas à superfície por essas atividades no período avaliado. Trata-se de lítio contido no fluido, não de lítio efetivamente recuperado ou vendido.

A comparação com o consumo estimado dos Estados Unidos em 2022 ilustra o potencial da corrente de salmoura, mas depende da capacidade de separar e processar o lítio.

Empresas de petróleo também investigam o aproveitamento de sua experiência de perfuração, incluindo os planos da ExxonMobil para desenvolver lítio no Arkansas.

Extração Direta de Lítio (DLE)

Uma Nova Terceira Tecnologia de Extração de Lítio

Duas rotas tradicionais importantes de produção utilizam rochas minerais e salmouras.

Na rota mineral, rochas como as que contêm espodumênio são extraídas, concentradas e processadas quimicamente. Essa é uma importante rota de produção na Austrália.

Em salmouras continentais, tanques de evaporação solar podem concentrar os sais antes do processamento. Recuperação, uso de água e impactos ambientais variam conforme o local e a tecnologia; uma recuperação fixa de 50% não descreve todos os projetos.

Uma família de alternativas é a extração direta de lítio (DLE).

Membranas Seletivas

A DLE busca separar seletivamente íons de lítio da salmoura. Não se resume a membranas, nem elimina necessariamente etapas de concentração e purificação. Pode utilizar diferentes métodos:

• Adsorção: íons de lítio são capturados por materiais seletivos, geralmente em sua superfície ou estrutura. Adsorção não é o mesmo que absorção genérica.
• Troca iônica: íons de lítio são trocados por outros cátions em um material apropriado.
• Extração por solventes: uma fase líquida orgânica e agentes extratantes permitem transferir seletivamente o lítio de uma fase para outra.

Fonte: Lithium Harvest

Salmouras de campos petrolíferos podem oferecer recursos de lítio e, em certos casos, aproveitar infraestrutura existente. A DLE pode ocupar menos área que grandes tanques de evaporação, mas exige avaliar energia, água, reagentes, reinjeção e custos.

Estudo: “Avaliação do recurso de lítio nas salmouras da Formação Smackover no sul do Arkansas usando aprendizado de máquina”.

Nanofiltração de Lítio

Uma equipe ligada à Monash University e à University of Queensland estudou a separação de lítio e magnésio, publicando os resultados na Nature Sustainability sob o título “Extração sustentável de lítio e coprodução de hidróxido de magnésio a partir de salmouras de lagos salinos”.

O método usa nanofiltração com auxílio de EDTA. O EDTA se liga ao magnésio, facilitando sua separação do lítio. O processo também busca aproveitar o magnésio na produção de hidróxido de magnésio.

Nas condições estudadas, foi reportada rejeição de Mg²⁺ de 99,85% e recuperação de Li⁺ de 89,90% em duas etapas. Esses resultados não garantem o mesmo desempenho para qualquer salmoura ou instalação comercial.

O magnésio presente em muitas salmouras dificulta a separação seletiva do lítio. Isso torna importante avaliar a composição específica de cada recurso.

A equipe descreveu recuperação de aproximadamente 90% e redução do tempo em comparação com certas rotas de evaporação. Trata-se do desempenho e das comparações do estudo, não de uma vantagem universal sobre todas as tecnologias.

A redução do consumo de água é uma possibilidade, mas o balanço completo do processo deve ser considerado. A equipe também descreveu água doce como possível coproduto. A qualidade e a destinação dessa água dependem do tratamento e das condições de operação.

Investindo em Lítio e Tecnologia de Baterias

As baterias de íons de lítio permitiram avanços em eletrônicos portáteis, veículos elétricos e armazenamento de energia.

Baterias atuais e futuras podem ampliar a eletrificação, mas uma rede totalmente renovável ou aeronaves elétricas também dependem de infraestrutura, densidade de energia, custos e requisitos de segurança.

Empresas relacionadas a baterias podem ser acessadas por meio de corretoras. Há informações sobre a escolha de intermediários para os Estados Unidos, o Canadá, a Austrália, o Reino Unido e outros países no Securities.io.

Investidores que preferem fundos podem examinar ETFs de lítio e tecnologia de baterias, como Amplify Lithium & Battery Technology ETF (BATT), o Lithium & Battery Tech ETF (LIT) ou o WisdomTree Battery Solutions UCITS ETF . São fundos com carteiras e riscos distintos, e não ETFs de biotecnologia nem garantias de retorno.

Veja também o artigo “Dez ações de metais para baterias e mineração ligada à energia renovável”.

Empresa de Extração Direta de Lítio

A Rio Tinto (RIO ) é um grande grupo de mineração, com atividades em minério de ferro, cobre, alumínio e outros recursos. Rankings de tamanho dependem do indicador e da data.

Seus projetos incluem Simandou, de minério de ferro, na Guiné, e Oyu Tolgoi, de cobre, na Mongólia.

Projeções de aumento da produção de cobre são expectativas da empresa, sujeitas à execução dos projetos e às condições de mercado. Não devem ser apresentadas como participação garantida na expansão global.

Em outubro de 2024, a Rio Tinto anunciou um acordo para comprar a Arcadium Lithium por aproximadamente US$ 6,7 bilhões. A aquisição foi concluída em março de 2025. A Arcadium havia sido criada em janeiro de 2024 pela combinação de Allkem e Livent; 2023 foi o ano do anúncio da fusão.

Fonte: Arcadium

A Arcadium reunia atividades de extração e processamento de lítio. Os planos de expansão até 2028 eram projeções empresariais, não capacidade já instalada.

Inovações da Arcadium

DLE

Um dos ativos tecnológicos associados à aquisição, descrito como “um importante prêmio para a Rio Tinto”, é a experiência em DLE. As operações antecessoras da Arcadium utilizam DLE desde 1996, combinada com tanques de evaporação. Isso não significa que a própria Arcadium existisse desde 1996 nem que toda produção já dispense evaporação.

Um investimento relevante foi a aquisição, pela Livent em 2023, de uma participação minoritária na controladora da ILiAD Technologies, e não necessariamente a compra integral da empresa.

A plataforma ILiAD combina um adsorvente seletivo de lítio com processamento contínuo em contracorrente. A capacidade de aplicação depende da composição da salmoura e das condições operacionais.

A experiência em DLE pode ter contribuído para o interesse da Rio Tinto. A motivação da compra também envolve recursos, ativos, expansão projetada e avaliação financeira; não se pode atribuí-la a uma única tecnologia.

Lítio imprimível

A tecnologia LIOVIX utiliza uma formulação de lítio imprimível para aplicações como pré-litiação de eletrodos. Não deve ser descrita simplesmente como uma folha de lítio convencional. Os benefícios dependem da aplicação e de sua validação industrial.

Fonte: Arcadium

Perfil Verde da Rio Tinto

A aquisição amplia o portfólio de lítio da Rio Tinto. A empresa também atua como desenvolvedora de tecnologias de extração, incluindo Nuton, voltada à recuperação de cobre por biolixiviação de determinados minérios. O ganho de recuperação depende do material e do processo.

Parte da produção de alumínio da Rio Tinto utiliza eletricidade de baixo carbono, incluindo energia hidrelétrica na fundição. Isso não significa que todas as etapas da mineração da bauxita, refino de alumina e produção de alumínio sejam isentas de emissões.

A empresa também investiu em outros projetos de lítio, incluindo o projeto Rincon, na Argentina, e o projeto Jadar, na Sérvia, que enfrenta questões ambientais, regulatórias e de aceitação social.

Minério de ferro continua importante para a Rio Tinto, enquanto cobre, alumínio e lítio ampliam sua exposição à transição energética. A classificação de uma empresa como “verde” exige avaliar impactos e práticas concretos; novos projetos não garantem crescimento ou rentabilidade.

Referência do Estudo:

^{1. Knierim, K. J., et al. (2024). Evaluation of the lithium resource in the Smackover Formation brines of southern Arkansas using machine learning. Science Advances, 10, Article adp8149. https://doi.org/10.1126/sciadv.adp8149}