Por Ms.C. Rolando Batista González y Dr.C. Antonio Rodríguez Vega.
Actualmente se vive a nivel mundial una Revolución Energética, cambiando el paradigma en el uso de las fuentes energéticas, que hoy en día en un alto porciento depende de los combustibles fósiles. Una de las vías es la generación de electricidad con fuentes renovables (eólica, solar, hidráulica, mareomotriz y otras), otra vía es la electrificación del transporte dando prioridad a la fabricación de vehículos movidos por energía eléctrica (VE), estas dos vías tienen en común la necesidad de almacenar la electricidad en baterías o acumuladores, que en un gran porciento están fabricadas con componentes de litio.
El litio (Li), es un metal alcalino, de color blanco, blando, muy ligero y altamente reactivo, por lo que no se encuentra en la naturaleza en estado libre; sus usos más comunes son: aleaciones ligeras, cerámica y baterías eléctricas (para VE y todo tipo de artículos electrónicos y eléctricos).
En las baterías de litio, el papel de este elemento varía dependiendo del tipo de baterías, ya sean no recargables (primarias) o recargables (secundarias). En las baterías no recargables el litio metálico puro actúa como el ánodo (electrodo negativo), siendo el material perfecto para este componente debido a su ligereza y alto potencial electroquímico.
En las baterías de iones de Li (recargables) el ánodo suele estar fabricado con grafito u otro material de carbono, mientras que el cátodo (electrodo positivo) es un oxido de litio, combinado con el oxido de otro metal, como el óxido de cobalto y litio.
El litio, es un elemento moderadamente abundante en la corteza terrestre con un contenido promedio de 65 ppm (0.0065 %), concentrado principalmente en los granitos y sus pegmatitas.
Existen tres tipos de yacimientos de litio en la Tierra: en primer lugar, están los yacimientos convencionales de gran importancia económica que han demostrado a lo largo de los años tener una buena producción y rentabilidad, los cuales se dividen en dos grupos:
1.- Salmueras continentales, cuyos principales recursos se asocian a los salares sudamericanos de Bolivia, Chile y Argentina.
2.- Pegmatitas graníticas o yacimientos de litio en rocas duras, donde este metal se encuentra asociado a silicatos (espodumena, lepidolita y petalita) y a un fosfato de litio (ambliogonita). Los principales depósitos de este tipo se encuentran en Australia, pero son conocidos en todos los continentes.
Después están los yacimientos potenciales, no convencionales, de litio en arcillas que aun se encuentran en fases investigativas.
Los principales productores de litio a nivel mundial son: Australia, a partir de epodumena en pegmatitas, Chile y Argentina, a partir de las salmueras de los salares y China, a partir de pegmatitas y salares.
En el 2022, la producción mundial de litio ascendió a 130 000 toneladas métricas (t/m), superando con creces las 28 100 t/m producidas en el año 2010. Se pronostica que para el año 2030 la producción de carbonato de litio equivalente (CLE) ascienda a 1,5 millones de t/m.
Las principales reservas reconocidas de litio, se localizan en el nombrado “Triangulo del Litio” en América del Sur, entre el “Salar de Uyuni” en Bolivia, “Salar de Atacama” en Chile y “Salar Hombre Muerto” en Argentina, que poseen entre el 50 y el 85 % de las reservas mundiales de este mineral.
En Cuba, no existen evidencias documentadas de la presencia de depósitos o concentraciones interesantes de litio, al no existir salares naturales o lagos salados formados en cuencas endorreicas (sin salida al mar), formados preferentemente en ambientes continentales con climas áridos con alta evaporación y la presencia de rocas ricas en litio en las cuencas de aporte.
Las salinas costeras productoras de NaCl o sal común, no suelen tener porcientos significativos de Li.
No se ha reportado la presencia de rocas pegmatitas con presencia de los conocidos minerales portadores de Li, como el espodumeno y la lepidolita.
Otra fuente, son las arcillas litiferas presentes en depósitos recientes, pero con un gran potencial como ej. “Thaker Pass” en EE. UU, que se forman a partir de la alteración de cenizas volcánicas ricas en litio en ambientes sedimentarios, tampoco se conocen en Cuba, donde existen yacimientos de tobas vítreas que en algunos casos están zeolitizadas y en otros meteorizadas, dando lugar a bentonitas, pero en ninguno de estos depósitos se han documentado valores interesantes de litio.
Tampoco se han reportado en Cuba concentraciones de interés en otras fuentes no convencionales de este metal, como las salmueras geotérmicas y otras salmueras asociadas a los campos petrolíferos, que tienen en común que recuperación del Li, es tecnológicamente muy compleja.
En Cuba existen depósitos de cloruro de sodio (NaCl) de génesis evaporítica como el de Sal Gema “Punta Alegre” con unos 2000 millones de toneladas de recursos reconocidos, pero este tipo de depósito mineral se formó en cuencas abiertas con conexión directa con el agua de mar, donde es muy poco probable que se existan concentraciones interesantes de Li. En el momento que se efectuaron los trabajos de prospección y exploración en este yacimiento no se efectuó la determinación del litio por causas de logística en los laboratorios. Valores químicos promedio en porcientos del yacimiento “Punta Alegre”: Cl, 59.1; Na, 38.32; SO4, 1.21; Ca, 0.48; K,0.17; Mg,0.04. Sin duda alguna los contenidos de Li en la sal gema (halita) de este depósito, como sucede con otros conocidos de este tipo a nivel mundial son insignificantes.
En resumen, las potencialidades de localizar depósitos explotables de litio en Cuba son bien limitados, teniendo en cuenta el alto grado de estudio geológico con un gran porciento del territorio nacional cubierto por estudios geológicos regionales y centenares de prospecciones para destinos recursos minerales: sólidos, hidrocarburos y aguas, donde no se han reportado valores interesantes de este apreciado metal.
Existen otras variantes tecnológicas para fabricar las codiciadas baterías eléctricas, donde el sodio (Na) más abundante y barato, puede marcar la diferencia teniendo en cuenta sus limitaciones y fortalezas. Estas baterías de (Na-ion) están en desarrollo, es decir su comercialización todavía es limitada, pero son una excelente alternativa para aplicaciones de menor densidad energética (mayor volumen y/o peso) como las utilizadas de manera estacionaria para respaldo de sistemas de distribución, principalmente donde se utilicen fuentes como las fotovoltaicas y eólicas muy fluctuantes o inestables. También son válidas para vehículos de carga.
En Cuba, el sodio es bien conocido con varias salinas en explotación que promedian una producción de unas 250 000 t/año de NaCl, y un yacimiento de sal gema “Punta Alegre”, además de la planta Electroquímica o Cloro Sosa, que ha base de cloruro de sodio, produce varios productos como el: cloro líquido, hipoclorito de sodio, sosa cáustica, hidrogeno, sulfato de aluminio, silicato de sodio líquido y otros, teniendo un camino recorrido en la explotación y producción del sodio, queda por valorar que tecnología falta para producir el sodio metálico de alta pureza, según los estándares que se necesitan para fabricar las baterías se Na-ion.
Las baterías con iones de sodio (Na-ion), aunque en etapas tempranas de comercialización, son una alternativa prometedora para aplicaciones de menor densidad energética, como los almacenamientos estacionarios (respaldos energéticos para sistemas de distribución domésticos o públicos) así como para vehículos urbanos y de carga, debido al bajo costo y abundancia del sodio. De estabilizarse su producción y comercialización la presión sobre el Li a largo plazo disminuiría, aunque no lo remplazaría del todo por su mayor ligereza y alta densidad energética.
La inversión para la prospección, explotación y beneficio del Li, requieren de un fuerte financiamiento y tecnologías muy especializadas, cuestiones estas muy problemáticas para Cuba en la actualidad.
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