Carlos Hernández Rodríguez*, **, Adrián Sosa Domínguez *, María Rosalina Pérez García*, María Teresa Córdova Barrios**
*Facultad de Química. Universidad Autónoma de Querétaro; **Universidad Politécnica de Querétaro
El litio es un componente importante de nuestra vida tecnológica actual. Se encuentra presente en la mayoría de los dispositivos portátiles que utilizamos cotidianamente: teléfonos celulares, audífonos inalámbricos, computadoras portátiles, robots limpiadores caseros, coches eléctricos, entre muchos otros. Prácticamente casi cualquier dispositivo electrónico actual que pueda funcionar sin estar conectado a la toma eléctrica cuenta con una batería construida con litio. En esta ocasión hablaremos sobre lo que es el litio, su importancia y cómo está presente en nuestro país.
El litio (cuyo símbolo químico es Li) es un elemento químico, el más ligero de los metales, que se caracteriza por ser muy reactivo. Lo anterior significa que, cuando está en su forma pura como metal, reacciona fácilmente incluso con el aire o el agua. De hecho, reacciona violentamente con el agua, inflamándose en una llama color rojiza. Debido a su elevada reactividad química, en la naturaleza no lo encontramos en su forma pura (a diferencia del oro, que se puede encontrar como de pepitas de oro) sino que se encuentra combinado con otros elementos químicos formando minerales.
Actualmente, el valor del litio reside en dos aspectos importantes. Por un lado, destaca su uso en las industrias tecnológicas y energéticas. Como ya mencionamos al comienzo, el litio se emplea en la fabricación baterías para dispositivos portátiles debido a que es capaz de almacenar una gran cantidad de energía. También se utiliza en la fabricación de cerámicos, vidrios, grasas lubricantes y polvos de fundición, entre otros usos. El segundo aspecto importante de litio es su aplicación en el área de la salud, ya que algunos de sus derivados se utilizan para el tratamiento y cuidado de la salud mental de pacientes con esquizofrenia, trastorno bipolar y como estabilizador del estado del ánimo. Estas son las dos grandes áreas de aplicación del litio, y su demanda se ha incrementado en los últimos años debido principalmente a la energética, ya que en décadas recientes se elevó la producción de baterías de litio para solventar la necesidad de movilidad tanto de personas como de dispositivos.
Aunque estamos familiarizados con la existencia del litio, pocas veces hemos escuchado hablar sobre su obtención. Como lo mencionamos al principio, el litio se encuentra presente en la naturaleza en forma de minerales. En todo el mundo existen tres principales fuentes naturales de litio: las pegmatitas (un tipo de roca de la que deriva la espodumena, que contiene alrededor del 8% de óxido de litio), depósitos de arcillas y salmueras. Las salmueras o salares de litio consisten en cuerpos de agua que contienen grandes cantidades de litio disuelto y de otras sales, y que mediante la evaporación se concentra y se separa del resto de los componentes disueltos en el agua. En América del sur, específicamente en Chile, existen salares productivos en donde el litio está presente en forma de cloruro o sulfato de litio, mientras que Bolivia también cuenta con salares, pero actualmente no se encuentran en producción. En China también hay presencia de salares de donde se extrae litio. De hecho, se estima que el 70% de las reservas de litio en forma de salmueras se encuentran en Chile, Bolivia, Argentina y China.
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En nuestro país, el litio se encuentra presente en forma de arcillas. Las arcillas son un tipo de roca sedimentaria que se componen por partículas muy pequeñas (tamaño inferior a los 0.004 mm) y cuya superficie es lisa. Cuando las arcillas se mezclan con agua se vuelven moldeables mientras que al calentarse adquieren dureza. Por este motivo, se han utilizado en todo el mundo y a lo largo de la historia para elaborar herramientas, utensilios y piezas artesanales. Las arcillas que contienen litio se conocen como arcillas de litio o arcillas litíferas, en las cuales el litio forma parte de la estructura química de las arcillas.
La exploración por litio en el territorio nacional comenzó en la década de 1980. Se tomaron numerosas muestras de suelo y se investigaron lagunas saladas a lo largo del país en estados como Oaxaca, Sonora, Guanajuato, Baja California, San Luis Potosí y Zacatecas. Recientemente se ha concluido que México cuenta con litio en Baja California y Sonora, así como en los estados del altiplano mexicano de San Luis Potosí-Zacatecas. En Baja California se ha estudiado el procesamiento del reciclado de salmueras que provienen de una planta geotérmica. En San Luis Potosí-Zacatecas, se han investigado los depósitos de sales de litio y potasio contenidos en los sedimentos arcillosos y salmueras. Por otro lado, en Sonora también se encuentran grandes depósitos de litio en las arcillas, las cuales constan de minerales como polylithionite (KLi2Al(Si4O10)(F,OH)2) y hectorita (Na0.3(Mg; Li)3Si4O10(OH)2).
Actualmente, continúa la exploración de litio en el territorio mexicano para la evaluación de nuevos yacimientos de litio. Litio para México ha reportado, en colaboración con el Servicio Geológico Mexicano, la recolección de más de tres mil muestras para análisis químico y más de 200 para su caracterización mineralógica con la finalidad de evaluar el contenido de litio y retroalimentar las estrategias de exploración. Asimismo, se ha desarrollado un proceso metalúrgico para arcillas en colaboración con el Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT) y el diseño de una planta piloto para el proceso extractivo basada en arcillas de litio, consiguiendo obtener carbonato de litio grado batería.
Referencias.
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Servicio Geológico Mexicano
Litio para México. Informe de gestión gubernamental 2018-2024.
