El ‘imán’ que calienta el futuro del coche eléctrico: el invento que extrae litio de donde antes era imposible. Un equipo de la Universidad de Columbia ha desarrollado un disolvente ‘inteligente’ que captura este mineral clave con una rapidez y limpieza revolucionarias, permitiendo el uso de yacimientos antes inservibles para las baterías.
Para que nos entendamos, estamos hablando de una especie de disolvente líquido que, a temperatura ambiente, actúa como si fuese un imán que atrae el litio presente en el agua salada y que, cuando se calienta, lo suelta. Este sistema es el S3E (Extracción Selectiva con Disolvente Conmutable), el invento que ha publicado la Universidad de Columbia en la prestigiosa revista Joule y que promete cambiar las reglas del juego del coche eléctrico.
El litio y su difícil extracción
Puede parecer un invento sin más, pero para entender la magnitud de esta innovación hay que tener claro que la extracción del litio a día de hoy es más que difícil. Actualmente, en torno al 66 % del litio mundial se extrae de enormes piscinas de agua salada (salmuera) en desiertos de Chile, Argentina o Bolivia, según los datos recopilados sobre el impacto ambiental de las baterías de iones de litio. Se hace con un método antiguo y poco eficiente en tiempo: se bombea el agua a la superficie y se espera de 12 a 24 meses a que el sol evapore el líquido. Es como dejar reposar una sopa para que quede solo la sal.
Además de ser lentísimo, este proceso consume cantidades ingentes de agua en zonas que ya son áridas, contamina el suelo y solo funciona en terrenos extremadamente llanos y secos. Esto deja fuera yacimientos enormes, como el del Mar de Salton, en el condado de Imperial (California), donde el agua es muy sucia o el litio está demasiado diluido para que la evaporación solar sea rentable. Por contextualizar: la Comisión de Energía de California estima que la zona —ya bautizada como Lithium Valley— alberga reservas de unos 3,4 millones de toneladas de carbonato de litio y podría producir hasta 600.000 toneladas anuales si la tecnología acompañara. Y por ahora la tecnología no estaba acompañando del todo.
Cómo funciona el S3E
Frente a esa «cocina solar» antigua, los ingenieros de Columbia han diseñado una coctelera química. El S3E utiliza un disolvente termo-sensible con una cualidad poco común: cambia de personalidad según la temperatura.
El proceso es limpio y rápido:
- Frío (atrapa): se mezcla el disolvente con la salmuera contaminada. A temperatura ambiente, el líquido actúa como un colador molecular. Es increíblemente selectivo: captura el litio 10 veces mejor que el sodio y 12 veces mejor que el potasio, ignorando las impurezas que arruinan los métodos tradicionales.
- Calor (suelta): se calienta la mezcla. El disolvente libera el litio puro y el agua, quedando limpio y listo para usar de nuevo.
Los resultados de laboratorio muestran que, tras solo cuatro ciclos de uso con el mismo disolvente, se recuperó casi el 40 % del litio disponible. Conviene una matización importante: la evaporación solar tradicional, aunque tarda más de un año, llega a recuperar hasta el 97 % del litio de la salmuera. Es decir, el S3E hace en horas o días lo que la piscina solar logra en meses, pero todavía con una recuperación inferior. El propio equipo de Columbia reconoce que el siguiente paso es elevar ese porcentaje. La gracia del invento no es por ahora exprimir cada gota del yacimiento, sino abrir yacimientos completamente nuevos que antes no eran rentables siquiera.
El litio es el gran dilema
Existe una ironía en la transición energética: queremos coches eléctricos para no contaminar, pero para hacerlos necesitamos minería muy agresiva y contaminante para extraer el litio. Las minas de roca dura (como en Australia) consumen energía fósil y dejan montañas de escombro, mientras que las piscinas de evaporación dañan ecosistemas salinos y, en países como Chile, han enfrentado a comunidades indígenas con las grandes mineras por el uso del agua.
Con el S3E se corta de raíz esa contradicción. Para funcionar, no necesita combustión ni químicos tóxicos agresivos. Puede calentarse con calor residual de baja calidad (el que desprenden las fábricas o las centrales geotérmicas) o incluso con simples colectores solares térmicos. Como dice el profesor Ngai Yin Yip, líder de la investigación: «Hablamos constantemente de energía verde, pero rara vez hablamos de lo contaminantes que son algunas cadenas de suministro. Si queremos una transición verdaderamente sostenible, necesitamos métodos más limpios».
Un método que rompe el mapa geopolítico
Posiblemente, lo más revolucionario de este invento no es solo la rapidez o la ecología, sino dónde se puede usar. Actualmente, la producción de litio está concentrada en el «Triángulo del Litio» (Chile, Argentina, Bolivia) y Australia. El resto del mundo depende de ellos para hacer baterías.
El S3E permite explotar yacimientos de baja calidad que antes se descartaban por no ser rentables. De repente, lugares como el Mar de Salton en California, las aguas geotérmicas del Valle del Rin en Alemania o las salmueras geotérmicas profundas de Cornualles, en Reino Unido, se convierten en potenciales minas de litio. Esto descentraliza el suministro. En lugar de que toda la industria mundial dependa de cuatro países, cada región podría extraer su propio litio de forma local, acortando cadenas de suministro y reduciendo la huella de carbono del transporte.
Conviene saber, eso sí, que el S3E no llega a un terreno virgen. La carrera por la extracción directa de litio (DLE, por sus siglas en inglés) ya tiene corredores muy avanzados. La empresa alemana Vulcan Energy Resources está produciendo litio de las aguas geotérmicas del Rin desde sus instalaciones en Landau, con contratos de suministro ya firmados con varios fabricantes. Cornish Lithium opera su planta piloto GeoCubed en el proyecto geotérmico de United Downs (Cornualles), aprovechando aguas con una concentración de 220 mg/L. EnergyX, con su tecnología LiTAS nacida en la Universidad de Texas, ha desplegado plantas en el salar de Uyuni (Bolivia). Y General Motors tiene firmado un acuerdo con Controlled Thermal Resources para producir litio del Mar de Salton, con el objetivo de fabricar 75.000 toneladas anuales en 2027. El S3E de Columbia entra en este partido como una propuesta más limpia y barata en cuanto a consumo energético, pero todavía como prueba de concepto en laboratorio frente a competidores que ya están vendiendo carbonato de litio a las fábricas.
¿Y todo esto qué tiene que ver con el coche que se compra el lector? Mucho. El litio supone hoy una parte importante del coste del cátodo de una batería eléctrica —entre el 5 % y el 10 % del precio final de la batería, según las cifras de la consultora Benchmark Mineral Intelligence—. Si la extracción se abarata y se descentraliza, lo lógico es que en cinco o diez años los precios de las baterías caigan otro escalón. Y como la batería es la pieza más cara de un coche eléctrico, eso es exactamente lo que separa hoy a un eléctrico de un equivalente de gasolina en la pegatina del concesionario.
El estudio publicado en Joule es, por ahora, una prueba de concepto en laboratorio. El reto inmediato es escalarlo a nivel industrial para ver si sigue funcionando igual de bien con miles de litros de salmuera real, no solo con probetas. Pero la idea está lanzada y el campo es uno de los más calientes de la ingeniería química actual. La carrera por inventar el sistema que finalmente saque al coche eléctrico del Triángulo del Litio acaba de sumar un competidor académico de mucho peso. Y de cómo se resuelva esta carrera depende, en buena medida, cuánto va a costar dentro de unos años el coche eléctrico que aparquemos en casa.
