Bloomberg — A medida que el mundo se inclina hacia la electrificación, necesitará más litio. Se prevé que la demanda, un ingrediente clave en las baterías que lo alimentan todo, desde los vehículos eléctricos hasta los teléfonos móviles, se acelere durante la próxima década.
Para satisfacerla, una nueva cosecha de empresas emergentes está trabajando en formas novedosas de producir el valioso metal y prometiendo abrir fuentes de litio sin explotar. También están luchando contra fuertes vientos económicos en contra, impulsando su tecnología en medio de la actual caída del mercado.
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La extracción directa de litio (EDL) es un enfoque innovador para recuperar el material de la salmuera que se encuentra en la superficie de la Tierra o que se bombea desde el subsuelo. Existen diversas técnicas, desde el uso de perlas que atraen el litio hasta el empleo de membranas que filtran selectivamente el metal.
Aunque las empresas emergentes han perseguido la DLE durante años, solo recientemente ha madurado la tecnología para ser potencialmente competitiva con los métodos de extracción de litio existentes.
"Ahora mismo la tecnología está en la cúspide de la comercialización", dijo Sung Choi, especialista en metales y minería de BloombergNEF.
Aun así, la mayoría de las empresas emergentes están operando a nivel de laboratorio o piloto, lo que refleja el largo camino que queda por recorrer para desempeñar un papel significativo en la industria. Tradicionalmente, el litio se ha extraído de la salmuera en estanques de evaporación al aire libre o se ha extraído directamente de las rocas.
Países como Argentina y Chile han sido potencias productoras de litio, responsables de la mayor parte del litio importado a EE.UU., porque tienen fuentes más concentradas del metal. (Australia es el mayor productor mundial de litio).
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Mientras que la demanda de litio ronda el millón de toneladas anuales en la actualidad, BNEF prevé que alcance los 3 millones en 2030 y más de 6 millones en 2050 según su escenario de transición económica, que asume que no se aplicarán nuevas políticas para acelerar la transición hacia una energía limpia.
Actualmente hay un exceso de oferta de litio debido, entre otras cosas, a la ralentización de las ventas de vehículos eléctricos, lo que significa que hay suficiente producido por métodos tradicionales para satisfacer la demanda a corto y medio plazo. Pero se necesita innovación para satisfacer la demanda a largo plazo impulsada por la transición energética, dijo Choi.
Hasta hace poco, la mayoría de las técnicas de DLE se basaban en materiales sólidos capaces de atraer el cloruro de litio, que se refina para su uso en baterías. Esos enfoques solo han podido recuperar cantidades modestas del metal, y algunos materiales también atraían sustancias no deseadas que tienen una estructura química muy similar, como el magnesio.
Un puñado de nuevas empresas dicen haber superado esos retos tecnológicos, con enfoques novedosos de DLE que capturan el litio y solo el litio. Aunque siguen siendo caras, las empresas creen que pueden competir en el mercado del litio, ya que utilizan menos agua y menos recursos que los métodos de producción tradicionales y pueden trabajar con salmueras de menor calidad con cantidades menos concentradas de litio.
Las startups de DLE creen que sus técnicas pueden abrir nuevos mercados, diversificando la cadena de suministro del litio.
SpecifX es una de esas startups. Cofundada por David Jassby, profesor de la Universidad de California en Los Ángeles, la empresa ha desarrollado un material de membrana que utiliza un campo eléctrico para desplazar los iones y solo permite que el litio cruce la “compuerta”. Aunque las salmueras norteamericanas suelen ser “más difíciles” a la hora de extraer litio, el enfoque de SpecifX puede funcionar con ellas, según Jassby.
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Más allá de poder extraer litio de salmueras con bajas concentraciones, la DLE tiene otra ventaja potencial sobre los métodos de producción tradicionales, como la minería de roca dura y las balsas de evaporación masiva: el impacto medioambiental. La tecnología de separación por membranas es "el santo grial de la extracción de litio", porque elimina la necesidad de agua y productos químicos, dijo Charles McGill, director ejecutivo de ElectraLith, empresa respaldada por Rio Tinto. La empresa, con sede en Melbourne, también está desarrollando un método de DLE basado en membranas.
En comparación, las técnicas mineras tradicionales son increíblemente intensivas en agua, utilizando hasta medio millón de galones de agua por tonelada de litio producida. Países propensos a la sequía como Chile están empezando a restringir el uso de agua en la minería del litio, animando a los mineros a adoptar la DLE. Algunas empresas mineras de este tipo ya se están comprometiendo a reducir el uso de agua, así como a disminuir su dependencia de los métodos tradicionales de extracción con salmuera.
Por ejemplo, el primer productor mundial de litio, Albemarle Corp, se ha comprometido a reducir la intensidad del uso de agua dulce en un 25% para 2030, mientras que SQM, el segundo mayor del mundo, está en proceso de elegir las tecnologías DLE que desplegará.
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No son solo los métodos DLE basados en membranas los que intentan atajar los impactos medioambientales de la producción de litio. Otra startup, PureLi, con sede en Princeton, se basa en la evaporación, pero su enfoque evita perder el agua de las salmueras en la atmósfera. La startup hace pasar el líquido por una cuerda con un revestimiento especial que le permite diferenciar el litio de otras partes de la salmuera, al tiempo que recoge el agua.
El cloruro de litio se desplaza más rápido y más lejos hacia un extremo de la cuerda, mientras que otras sustancias se quedan o cristalizan. El investigador de Princeton Zhiyong Jason Ren, que dirige el esfuerzo, lo llama un “enfoque de caramelo de roca”.
Aparte de los retos tecnológicos, hacer despegar la DLE ha resultado difícil desde el punto de vista económico. En la actualidad, el litio es barato y está ampliamente disponible, tras la caída de precios de 2023. En su punto álgido, el hidróxido de litio apto para baterías alcanzó los 80.000 dólares por tonelada métrica antes de caer a 14.000 dólares en abril de 2024 en EE.UU. y Europa.
El desplome de los precios del litio ha inquietado a los inversores, creando un entorno de financiación difícil para las nuevas empresas del sector. Aumentando el desafío, el uso de DLE para producir litio todavía cuesta más que las técnicas tradicionales de estanques evaporativos, aunque en algunos casos, DLE es comparable a la minería de roca dura. Pero los defensores de la industria dicen que centrarse en el actual exceso de oferta es miope, y que los productores necesitan invertir y ampliar los enfoques novedosos ahora para estar preparados para satisfacer la demanda futura.
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"Lo inteligente es invertir ahora, cuando los recursos son relativamente baratos de adquirir, y construir una capacidad que estaría entrando en funcionamiento en tres o cinco años", dijo Raef Sully, director ejecutivo de Lilac Solutions Inc, una empresa de DLE respaldada por Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates y una de las mayores del espacio. (Michael Bloomberg, fundador y propietario mayoritario de Bloomberg News, empresa matriz de Bloomberg LP, es inversor de Breakthrough Energy Ventures).
Lilac, que ha completado cuatro proyectos piloto y dos plantas de demostración, ha recaudado más de 300 millones de dólares para comercializar su tecnología DLE que se basa en perlas de cerámica para absorber el litio. Actualmente trabaja en la construcción de una planta de 5.000 toneladas en el Gran Lago Salado de Utah, cuya finalización está prevista para finales de 2026. Cuando esté construida, será la mayor planta de producción de DLE de Norteamérica, según Sully.
Algunos se muestran escépticos de que Lilac -y el DLE en su conjunto- puedan suministrar litio rentable. La tecnología de la startup fue objeto de un informe de un vendedor en corto publicado en 2022 en el que se afirmaba que su enfoque no funciona, una afirmación que la empresa refuta.
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“Los inversores siguen sin tener pruebas de que la tecnología DLE de Lilac funcione a escala y, en caso afirmativo, a qué coste”, escribió J Capital Research en su informe. “Si la tecnología DLE funciona, entonces el número de ‘ciclos’ para los que se puede utilizar el medio de extracción será un factor clave del coste. Si el medio sólo puede utilizarse para unos cientos de ciclos, entonces los costes pueden ser prohibitivos.”
Los índices de recuperación de litio se han mantenido constantemente altos en las pruebas de laboratorio, los proyectos piloto y las demostraciones a mayor escala, y las microesferas cerámicas utilizadas para extraer el litio han durado miles de ciclos, según Sully.
Tiene la esperanza de que la finalización de la planta de Utah infunda confianza en DLE. "La gente es escéptica con razón", dijo. "Creo que las grandes empresas dudan si entrar y utilizar nuestra tecnología sin verla por sí mismas".
-- Con la colaboración de Jonathan Gilbert.
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