Investigadores del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de Estados Unidos y de la Universidad de Chicago han desarrollado una tecnología revolucionaria que permite extraer litio del agua salada con gran eficiencia y bajo costo, eliminando la necesidad de abrir minas terrestres o perforar el fondo oceánico.
La innovación se basa en una membrana construida con vermiculita, una arcilla abundante que cuesta aproximadamente 350 dólares por tonelada. El equipo científico logró manipular esta arcilla hasta crear capas bidimensionales de apenas una milmillonésima de metro de grosor, más delgadas que un cabello humano, que luego apilaron estratégicamente con pilares microscópicos de óxido de aluminio.
Esta estructura permite filtrar iones de litio con precisión atómica, dejando fuera elementos comunes del agua salada como magnesio, sodio y otros minerales. La clave del funcionamiento radica en la manipulación de la carga superficial de la membrana mediante la infusión de cationes de sodio, que cambia su estado de neutro a positivo.
En este estado cargado positivamente, la membrana repele más fuertemente a los iones de magnesio (con carga +2) que a los de litio (con carga +1), permitiendo una filtración mucho más precisa. Además, al añadir más sodio se estrechan los poros del material, favoreciendo aún más la captura selectiva de litio y permitiendo el paso únicamente de iones más pequeños.
El litio se ha convertido en un recurso geopolíticamente estratégico, ya que quien lo controla domina parte de la economía global de las tecnologías limpias. China lidera actualmente el refinamiento de 19 de los 20 minerales estratégicos evaluados por la Agencia Internacional de la Energía, resultado de una estrategia deliberada de inversión a gran escala adoptada desde principios de siglo.
Sin embargo, los métodos tradicionales de extracción siguen siendo costosos, lentos, contaminantes y geopolíticamente inestables. La producción actual está concentrada en unos pocos países, lo que hace vulnerable la cadena de suministro global. Aunque el agua de mar y las salmueras subterráneas contienen vastas reservas de litio, extraerlo había sido hasta ahora una misión prácticamente imposible debido a los altos costos y la baja eficiencia.
China también ha desarrollado tecnología para extraer litio del mar, pero con un enfoque diferente: un dispositivo flotante que utiliza energía solar para impulsar la extracción. El sistema, conocido como STLES y desarrollado por la Universidad de Nankín, genera presión mediante evaporación solar para hacer pasar los iones de litio a través de una membrana con nanopartículas.
Ambos proyectos comparten el objetivo de acceder al litio disuelto en el agua sin recurrir a la minería tradicional, pero difieren en su tecnología: el estadounidense usa filtración selectiva con carga iónica, mientras que el chino emplea transpiración solar como fuerza motriz.
Si esta tecnología alcanza escala industrial, podría transformar radicalmente el acceso global al litio. Países sin minas pero con costas, salmueras subterráneas o incluso aguas residuales podrían convertirse en nuevos actores importantes en el mercado mundial del mineral.
Los investigadores destacan que la tecnología no se limita únicamente al litio. El mismo principio podría utilizarse para recuperar otros minerales estratégicos como níquel, cobalto y tierras raras, o incluso para purificar agua potable eliminando contaminantes. Esto amplía significativamente el potencial de aplicación y el impacto económico de la innovación desarrollada en los laboratorios estadounidenses.
