Científicos explican cómo se puede utilizar el litio para combatir el cambio climático

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Gran parte de nuestra vida diaria funciona con baterías de iones de litio, incluyendo teléfonos celulares, computadoras portátiles, herramientas eléctricas y aspiradoras. Para nosotros, hacen las cosas más portátiles, son más ligeras, más delgadas, recargables y duran más que sus homólogas baterías de níquel-cadmio. En resumen, hacen que las cosas sean más cómodas. Muchos gobiernos alrededor del mundo ven el litio como la nueva «Fiebre del Oro». Además, lo consideran un recurso crucial para luchar contra el cambio climático.

El presidente Trump declaró que, junto con algunos otros recursos, es vital para nuestra seguridad nacional y económica. Para la ciencia, el litio es la respuesta al cambio climático. Los científicos explican cómo la humanidad de litio puede utilizar este material para luchar contra el cambio climático.

¿Qué es el litio?

Algunos de nosotros conocemos el litio como el medicamento para tratar el trastorno bipolar. La carbonita de litio es uno de los medicamentos más antiguos que los médicos prescriben para el trastorno bipolar. Un componente diferente del litio es lo que utilizamos para alimentar muchos de nuestros dispositivos estándar.

El ión-litio compite con las baterías de níquel-cadmio desde la década de 1990. El ión-litio está demostrando ser más beneficioso para el futuro del cambio climático. Su densidad de energía es el doble de la del níquel-cadmio, y descarga su energía a la mitad de la cantidad. Sin embargo, su duración de vida puede ser inconsistente. Algunos duran un año, mientras que otros duran hasta 5 años. Se trata de una cuestión en la que los fabricantes han estado trabajando y están avanzando a buen ritmo. Las temperaturas de almacenamiento han demostrado ser un factor importante. El litio se almacena mejor en ambientes más fríos y siempre debe mantener una carga del 40% incluso cuando no se utiliza para la sostenibilidad.

También es muy sensible al calor. Como resultado, todas las baterías de iones de litio tienen un circuito de protección que limita su salida de voltaje para evitar el sobrecalentamiento o la explosión. Por esta razón, el litio tiene limitaciones para viajar o transportar. Por encima de una determinada resistencia, requiere normas de seguridad específicas para su transporte.

Se utiliza otra forma de litio, pero hasta ahora no produce suficiente energía para ser beneficioso en general. Esto es un polímero de litio. Es delgado como una oblea, y en lugar de crear una carga, permite que los iones se transfieran. Esta versión se utiliza principalmente en las tiras de nuestras tarjetas de crédito y débito, tarjetas de identificación, tarjetas de seguridad, etc.

¿Dónde se encuentra el litio y cómo se extrae?

El litio se encuentra en un pequeño porcentaje de la corteza terrestre. Aunque constituye un pequeño porcentaje, es relativamente abundante, pero puede ser costoso o difícil de extraer. Curiosamente, el litio prefiere estar en el agua, por lo que tiende a viajar dentro de la corteza terrestre, siguiendo las aguas subterráneas.

Ciertas áreas alrededor del mundo contienen más litio que otras. Por ejemplo, hay una cuenca desértica que se encuentra en Chile, Argentina y Bolivia. Y, roca volcánica en Australia, los Estados Unidos, y Canadá y tienen arcillas compuestas de litio.

El litio se produce naturalmente cuando la roca volcánica se mezcla con mucha agua y mucho calor. El movimiento de las placas tectónicas bajo la superficie de la tierra agita la mezcla. Existen tres variedades de litio que sirven como fuente: arcillas, salmuera y pegmatitas, o roca volcánica.

Pegmatites

Las pegmatites son el resultado de múltiples minerales incompatibles que convergen a medida que el magma de los volcanes se enfría lentamente. Dado que los minerales son incompatibles, resisten la formación conjunta para crear un solo cristal durante el mayor tiempo posible. Eventualmente, ciertos minerales se unen, formando cristales y se separan del magma. El litio prefiere estar en un líquido. Por lo tanto, permanece en el magma hasta que se concentra y se bloquea en el magma de enfriamiento y endurecimiento.

Antes de la década de 1990, esta era la principal fuente de litio a pesar de ser un proceso costoso.

Salmuera

Si usted cocina, sabe que la salmuera es una concentración de agua salada. Los investigadores descubrieron en la década de 1990 que el litio también crea una salmuera. Debido a su preferencia por estar en un líquido, hay depósitos de salmuera de litio en el agua subterránea de forma natural. La mayor fuente actual es el triángulo de litio de Argentina, Chile y Bolivia.

Se encuentra dentro de las salinas que existen en la cordillera de los Andes. Obtenerlo es relativamente fácil, ya que bombean el agua hacia una gran área y permiten que el agua se evapore. Después de que el agua se ha evaporado, los mineros añaden ciertos minerales para separar la sal del litio. Actualmente, esta es la fuente más importante de litio.

Arcilla

La arcilla es esencialmente barro endurecido. En la búsqueda de litio, estamos buscando lugares en los que haya existido un volcán, pegmatites depositadas, y actualmente el agua subterránea se está lavando sobre estas rocas. Esa agua subterránea, ahora enriquecida con litio, fluye a una fuente de agua más grande, como un lago donde luego deposita el litio.

La comprensión de este proceso convierte a los Estados Unidos en una zona privilegiada para estos depósitos. Nuestro continente es rico en volcanes antiguos y lechos de lagos.

La desventaja de este proceso es que requiere la minería a cielo abierto y la extracción adicional del litio para separarlo de otros minerales. Múltiples compañías están trabajando para encontrar una manera rentable de hacerlo.

Nuestro futuro en el litio

La competencia por convertirse en una fuente de producción de litio es similar a la producción de petróleo. A medida que los países pasan de la interdependencia global a una economía más independiente, el hecho de ser un país que puede proporcionar litio para sus usos y venderlo a otros países es una clave financiera sustancial para su éxito futuro.

Según Science News, casi la mitad de la demanda de litio será para vehículos eléctricos en 2025. La demanda global debería aumentar en un 300% en la próxima década o dos. Esta demanda anticipada surge del aumento de los coches eléctricos. Actualmente, hay 2 millones de vehículos eléctricos. Los estadísticos predicen que en 2030 habrá 24 millones de vehículos de este tipo en las carreteras. Esta demanda incluye autobuses eléctricos, camiones y aviones. Esto no incluye la necesidad continua de nuestra tecnología, productos electrónicos y redes de energía. Muchos estados y países están buscando una alternativa para una electricidad consistente en lugar de una energía solar o eólica inconsistente.

Un nuevo método para proporcionar energía limpia es utilizar plantas geotérmicas que ya están en funcionamiento para extraer minerales, principalmente litio. La idea se basa en el hecho de que las plantas geotérmicas ya están operando por debajo de la superficie de la tierra, donde la temperatura interna del agua ya se está quemando y ha creado una salmuera. Esta agua caliente es extraída por tuberías, produciendo vapor a medida que se enfría. Es este vapor el que hace girar las turbinas que generan electricidad. El agua ahora enfriada es redireccionada de nuevo al depósito para continuar el proceso.

Pensamientos finales: Minería de litio para combatir el cambio climático

La intención ha sido aprovechar este proceso para extraer minerales en lugar de establecer una operación minera separada. Hasta hace poco, esto no se ha podido llevar a cabo con éxito. Una compañía, EnergySource , cree que ha encontrado un método y está trabajando para crearlo en el Salton Sea ubicado en el Valle Imperial en California.

Además de crear un nuevo método de extracción de litio, los investigadores esperan reactivar las plantas geotérmicas que han disminuido en uso debido a su costo. La producción de energía geotérmica es una fuente de energía limpia que ha demostrado ser más consistente que la solar y la eólica. Con la adición de la extracción de litio, sus beneficios hacia un clima más verde y energía limpia podrían tener un impacto significativo.

El litio ha impregnado nuestra vida cotidiana en sus múltiples usos. Nos proporciona medicamentos para engrasar cristales y baterías a prueba de roturas. Tiene una amplia gama de beneficios para el futuro de la energía verde y limpia. Si hay algo que hemos aprendido de nuestras hazañas pasadas al extraer un mineral, también hay repercusiones. Los científicos explican cómo se puede utilizar el litio para combatir la velocidad del cambio climático mediante la reducción del uso de combustibles fósiles y la combinación con plantas de energía geotérmica.

Podríamos limitar el impacto nocivo que la minería puede tener en el medio ambiente aprovechando la reinicialización de las plantas geotérmicas. Esto también crea energía limpia que ya está perforada en la corteza terrestre, lo que significa que obtendremos dos grandes recursos limpios al tiempo que limitamos la tasa de cambio climático.