Columna de Ciencia: Explotación del litio, el desafío es tecnológico y ambiental

El desarrollo de la tecnología digital ha avanzado a pasos agigantados en los últimos años y de forma particular la electromovilidad, que nos invita a la utilización de artefactos que funcionan con electricidad sin tener la necesidad de estar conectados a una red eléctrica. El mejor ejemplo de estos avances ha sido el desarrollo de los autos eléctricos, que se aprecia como una gran ayuda para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, causantes del actual calentamiento global.

Países como Alemania, Noruega, Holanda, Reino Unido, entre otros, están estudiando de forma seria la prohibición de la venta de autos a diesel y de bencina dentro de los próximos 20 años. Esta realidad ha llevado a estimar que la venta de autos eléctricos se triplicará hacia el año 2030, superando los 13 millones de unidades al año, cifra que se podría quintuplicar hacia el 2050. Este cambio ha sido posible gracias a los desarrollos y mejoras de las baterías, que entregan a los artefactos electrónicos la autonomía mínima requerida.

La pregunta evidente que se genera a partir de estos antecedentes es ¿cuál es el rol de Chile en este contexto? y la respuesta es clara: Chile cuenta actualmente con el 45% de las reservas de litio en el mundo y junto a Australia son los mayores productores a nivel mundial. Asimismo, la electromovilidad hará que la producción mundial actual de carbonato de litio equivalente (producto comercial del litio), cifrada en 212 mil toneladas al año, aumente a 735 mil para el año 2022.

Las dos empresas que producen carbonato de litio en Chile, son SQM y Albemarle, a partir de la extracción de salmuera desde el Salar de Atacama. Ambas empresas han firmado acuerdos de explotación y producción de litio con el estado chileno, que asegura la explotación del Salar, al menos hasta el año 2030. Estos acuerdos implican aumentos de producción hasta 3 veces hacia el año 2022, desde 78 a 220 mil toneladas al año. Si bien, este escenario se puede apreciar como promisorio desde un punto de vista económico para nuestro país, también plantea desafíos directos, para poder contar con una industria extractiva de litio ambientalmente sustentable.

Actualmente, el proceso de extracción y producción de carbonato de litio a partir de salmueras de salares, considera en una primera etapa la eliminación de impurezas (que a su vez genera otros subproductos como el cloruro de potasio), mediante piscinas o pozas de evaporación solar. En estas piscinas se dispone la salmuera extraída del salar y se expone a la radiación solar y al viento, que cumplen el rol de evaporar agua. Este proceso genera precipitación (cristalización) sucesiva de diversos elementos, dejando finalmente una salmuera más pura y concentrada en litio.

Este proceso es operacionalmente de bajo costo, ya que el gran gasto energético asociado a la precipitación de impurezas es promovido por el sol. Este hecho, sumado a las altas concentraciones de litio en el Salar de Atacama, han determinado que el carbonato de litio producido en Chile sea uno de los menos costosos de producir a nivel mundial. Sin embargo, el costo ambiental no se ha cuantificado.

El proceso evaporativo genera una pérdida de 85-95% del agua contenida originalmente en la salmuera, es decir aproximadamente ocho mil metros cúbicos al día, para la producción actual sólo de Chile. Si además se considera que esta pérdida de agua se produce en uno de los lugares más áridos del planeta, la problemática se torna preocupante en un escenario de aumento de producción. Por otra parte, el agua evaporada no es retornada al salar, situación que podría afectar a humedales o acuíferos cercanos que son alimentados por aguas subterráneas provenientes del salar.

Por esto, el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile de la Universidad de Chile ha incluido entre sus líneas de investigación proyectos que apuntan al desarrollo de una actividad extractiva más sustentable ambientalmente, entre los cuales se consideran el desarrollo de nuevos procesos no evaporativos que reemplacen a las actuales pozas de evaporación y el estudio del impacto en el ecosistema que rodea al Salar de Atacama, producto del incremento de producción que se generará en los próximos años.

Estas problemáticas plantean desafíos a todos los involucrados: por una parte, el Estado debe procurar una explotación de litio responsable, asegurando un marco de mínimo impacto al medio ambiente; las empresas productoras deben asumir un posible costo de operación adicional que les permita avanzar hacia una industria sostenible ambiental y técnicamente; la comunidad civil debe informarse y empoderarse de la problemática y la comunidad científica nacional debe proponer soluciones y nuevos desarrollos tecnológicos.

Humberto Estay Cuenca es ingeniero civil químico y doctorado en Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Santiago. Actualmente es investigador en procesamiento de minerales y metalurgia extractiva del Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.