¿Y si parte del litio de las baterías que usamos a diario pudiera venir del mar? Un equipo de investigadores de China ha presentado en laboratorio un «extractor basculante solar» que concentra litio del agua marina mientras la desala con ayuda del sol. La idea es sugerente, aunque todavía está lejos de la industria.
Por qué mirar al mar para el litio
La demanda de litio crece al ritmo de la electrificación del transporte y del despliegue de renovables para abaratar la factura de la luz. Hoy buena parte del suministro procede de minas y salares que consumen mucha agua dulce y generan tensiones ambientales y sociales, sobre todo en regiones áridas.
Los océanos guardan una reserva gigantesca de litio, en torno a doscientas treinta mil millones de toneladas disueltas, aunque muy diluidas. En cada litro de agua marina hay cerca de cero coma dos miligramos de litio, mientras que el sodio supera los doce mil miligramos. Las técnicas probadas chocan con ese desequilibrio y con las costras de sal que acaban taponeando los sistemas.
Cómo funciona el “balancín solar” chino
El nuevo dispositivo, conocido por sus siglas SPSE, tiene forma de sándwich. En el centro hay una estera de nanofibras hidrófilas que actúa como «bomba capilar» y almacén para los iones de litio. Por fuera se colocan dos capas hidrofóbicas con propiedades fototérmicas, capaces de absorber la luz solar y calentar el agua que las rodea.
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Cuando el sol incide sobre la parte superior, el agua marina se evapora y el flujo capilar arrastra líquido desde abajo. El litio queda retenido en la capa central gracias al tamiz específico. El conjunto se instala inclinado unos treinta grados. A medida que se acumulan sales en el lado expuesto, el peso hace que el dispositivo bascule.
Cuando el extremo cargado se sumerge, la costra salina se disuelve y el equipo recupera su posición original. Se limpia solo y arranca un nuevo ciclo. Según los ensayos, esta configuración permite concentrar el litio hasta unas quince veces por encima de los niveles normales del agua de mar y separar litio y sodio con un factor de selectividad de cientos de miles.
En comparación con un sistema similar pero completamente sumergido, la captación de litio fue superior tras varias jornadas de funcionamiento. Además, el agua que se condensa sale desalada y, con algunos pasos extra, se puede ajustar para cumplir estándares de potabilidad. El dispositivo podría aportar litio para baterías y agua tratada para consumo humano o usos industriales en un contexto de sequías y electrificación acelerada.
Impacto ambiental y retos pendientes
Si tecnologías como esta se consolidan, podrían aliviar parte de la presión sobre las minas terrestres de litio y sobre los salares, donde los conflictos por el agua y el impacto sobre los ecosistemas son cada vez más visibles. Además, que el proceso se alimente de radiación solar reduce la huella energética respecto a métodos más intensivos. No es poca cosa.
Sin embargo, los autores recuerdan que se trata de un sistema en fase temprana. En las pruebas, los tamices basados en manganeso perdieron una quinta parte de su rendimiento tras treinta ciclos, lo que lleva a explorar materiales alternativos como los de titanio, más estables. También falta comprobar cómo responde el SPSE en condiciones reales de océano, con cambios de temperatura, pH, oleaje y contaminantes que no aparecen en un tanque.
Otro desafío es que la captura de litio funcione con agua de mar tal cual, sin modificar su química con productos adicionales, algo que encarece y complica la operación. Al final, la pregunta será económica. Si el coste por kilo de litio recuperado no compite con las explotaciones actuales, esta vía quedará como complemento y no como cambio de juego.
En resumen, el «balancín solar» chino ofrece una pista sobre cómo aprovechar mejor el litio del océano y aliviar la escasez de agua dulce en zonas costeras. Pero aún necesita recorrer camino tecnológico antes de salir del laboratorio y demostrar que puede funcionar a gran escala.
El estudio original se ha publicado en la revista Device.
