Un equipo de investigadores de la Universidad de Michigan ha descubierto por accidente un método innovador para separar litio de salmueras ricas en magnesio. Este avance podría desbloquear reservas globales subexplotadas y aliviar la escasez proyectada de este metal clave para baterías de vehículos eléctricos. Tradicionalmente, extraer litio de estas «salmueras de baja calidad», donde el magnesio supera seis veces al litio, resulta costoso e impráctico. El magnesio contamina el proceso de evaporación en grandes estanques. El nuevo enfoque, sin necesidad de electricidad, utiliza membranas cargadas negativamente para permitir que el litio migre selectivamente, dejando atrás al magnesio.
«Este descubrimiento fue algo accidental en el laboratorio, realizado con experimentos de control diseñados para membranas que estábamos fabricando para electrodiálisis», explicó Jovan Kamcev, profesor asociado de ingeniería química y autor principal del estudio publicado en Nature Chemical Engineering. «Realmente no lo entendimos al principio, pero lo repetimos muchas veces en diferentes condiciones de prueba». En lugar de aplicar corriente eléctrica, colocaron agua pura a un lado de la membrana y salmuera al otro. Contrario a lo esperado —donde el magnesio, con carga positiva más fuerte, debería cruzar primero—, el litio se difundió hacia el agua pura.
Membranas
El mecanismo se basa en el equilibrio de cargas. Los iones cloruro de la salmuera atraviesan primero la membrana, y el litio, con carga más débil, los sigue para mantener el equilibrio, mientras el magnesio se adhiere fuertemente a las cargas negativas de la membrana. «En algunas salmueras naturales, el enfoque convencional no es económico, por lo que la gente no está utilizando el recurso», señaló Kamcev. De acuerdo al investigador, este método opera en altas salinidades y consume menos agua que los estanques de evaporación. Así, esto aborda preocupaciones de sostenibilidad en comunidades cercanas a yacimientos. Harsh Patel, estudiante doctoral en ingeniería química y coautor principal, agregó que «el siguiente paso es que los investigadores realizan un análisis de proceso y tecnoeconómico para ver qué procesos pueden funcionar juntos».
Este avance tiene implicaciones globales. Más de la mitad del litio mundial está en salmueras, pero muchas permanecen intocadas por el exceso de magnesio. «Esta técnica de separación puede recuperar litio sin los procesos intensivos en agua que generan preocupaciones de sostenibilidad en las tecnologías actuales», afirmó otro coautor, subrayando su eficiencia.
Una oportunidad para las salmueras bolivianas
En el caso boliviano, el Salar de Uyuni contiene vastas salmueras que contienen litio junto con otros minerales importantes como el magnesio, potasio y boro. Estos concentrados se encuentran en capas de agua subterránea bajo la sal. La extracción de litio implica bombear la salmuera, evaporarla en estanques y luego procesar las sales concentradas, donde el magnesio es un componente mayoritario y su separación del litio presenta desafíos técnicos elevados.
Los investigadores han patentado la tecnología y buscan socios industriales para escalarla, posiblemente combinándola con evaporación o absorbentes selectivos para eliminar otros iones como el sodio.
