Una nueva investigación publicada en la revista Proceedings of the National Academies of Sciences propone la idea de extraer rápidamente el litio del agua contaminada.
Se espera que el proceso descrito en el artículo simplifique la extracción de litio de las salmueras acuosas, creando potencialmente un suministro mucho mayor y reduciendo los costes del elemento para las baterías que alimentan los vehículos eléctricos, la electrónica y una amplia gama de otros dispositivos.
Tras describir que, en la actualidad, el litio se extrae más comúnmente de las salmueras de Sudamérica mediante evaporación solar, un proceso costoso que puede durar años y que desperdicia gran parte del litio por el camino, el equipo responsable del nuevo estudio explica que diseñó membranas específicas para recuperar eficazmente el metal del agua generada en la producción de petróleo y gas.
Membrana polimérica
En el centro del descubrimiento se encuentra una novedosa membrana polimérica que crearon utilizando éteres de corona, que son ligados con una funcionalidad química específica para unir determinados iones. Los éteres corona no se habían aplicado ni estudiado anteriormente como parte integrante de las membranas de tratamiento del agua, pero pueden dirigirse a moléculas específicas del agua, un proceso clave para la extracción de litio.
En la mayoría de los polímeros, el sodio atraviesa las membranas más rápidamente que el litio. Sin embargo, en estos nuevos materiales, el litio viaja más rápido que el sodio, que es un contaminante habitual en las salmueras que contienen litio. El equipo descubrió por qué ocurría esto mediante una modelización informática. Los iones de sodio se unen a los éteres de corona, lo que los ralentiza, mientras que los iones de litio permanecen sin unirse, lo que les permite desplazarse más rápidamente a través del polímero.
Los hallazgos representan una nueva frontera en la ciencia de las membranas que ha requerido una colaboración superior a la de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de California en Santa Bárbara en áreas como la síntesis de polímeros, la caracterización de membranas y la simulación de modelos.
Según los investigadores, la propuesta es emocionante porque los cálculos muestran que una sola semana de agua procedente de la fracturación hidráulica en el Eagle Ford Shale de Texas tiene el potencial de producir suficiente litio para 300 baterías de vehículos eléctricos, o 1,7 millones de smartphones.
En su opinión, este ejemplo muestra la escala de oportunidades de esta nueva técnica para aumentar el suministro de litio y reducir los costes de los dispositivos que dependen de él.
