Uno studio pubblicato su Matter dai ricercatori della Stanford University annuncia un nuovo metodo per estrarre il litio dall’acqua salata (salamoie) più efficiente, conveniente e rispettoso dell’ecosistema rispetto a quello tradizionale. Il risparmio stimato è inferiore al 40% in confronto al metodo di estrazione dominante odierno. Anche se bisognerebbe poi capire se le batterie, col litio estratto col nuovo metodo, sono efficienti, resistenti, garantiscono lunghe percorrenze e numerosissimi cicli di ricarica.
Il team di ricerca stima che il suo approccio costi tra 3.500 e 4.400 dollari per tonnellata di idrossido di litio ad alta purezza, che può essere convertito in carbonato a basso costo, rispetto ai costi di circa 9.100 dollari per tonnellata per la tecnologia dominante per l’estrazione dalla salamoia. L’attuale prezzo di mercato del carbonato di litio di grado batteria è di quasi 15.000 dollari per tonnellata, ma una carenza alla fine del 2022 ha spinto il volatile prezzo di mercato a 80.000 dollari
Il metodo di estrazione oggi
La fonte dominante di estrazione adesso si basa sull’evaporazione delle salamoie in enormi stagni sotto il Sole per un anno o più. Resta soluzione ricca di litio. Dopodiché, un uso massiccio di sostanze chimiche potenzialmente tossiche completa il lavoro. Il litio è estratto anche da rocce minerarie, un metodo ancora più costoso, ad alta intensità energetica e guidato da sostanze chimiche tossiche rispetto all’estrazione di salamoia. Di conseguenza, il metodo dominante per l’estrazione oggi è passato all’evaporazione di salamoie di laghi salati, sebbene con costi finanziari e ambientali elevati. Questo metodo dipende anche fortemente da condizioni climatiche specifiche che limitano il numero di laghi salati commercialmente validi, mettendo in dubbio la capacità dell’industria del litio di soddisfare la crescente domanda.
Dov’è il litio
L’acqua con un’alta concentrazione di sali, tra cui il litio, si trova naturalmente in alcuni laghi, sorgenti termali e falde acquifere, e come sottoprodotto delle operazioni di petrolio e gas naturale e della desalinizzazione dell’acqua di mare. Molti scienziati sono alla ricerca di metodi di estrazione del litio meno costosi e più efficienti, affidabili ed ecologici. Questi sono generalmente l’estrazione diretta che bypassa i grandi bacini di evaporazione.
Nuovo metodo
L’inedita tecnologia utilizza un approccio noto come “elettrodialisi a coppia redox” o RCE. “I vantaggi in termini di efficienza e costi insiti nel nostro approccio lo rendono un’alternativa promettente alle attuali tecniche di estrazione e un potenziale punto di svolta per la filiera”, ha affermato Yi Cui, autore senior dello studio e professore di scienza e ingegneria dei materiali presso la School of Engineering.
Il nuovo metodo di Cui e del suo team utilizza l’elettricità per spostare il litio attraverso una membrana elettrolitica allo stato solido dall’acqua con una bassa concentrazione di litio a una soluzione più concentrata e ad alta purezza. Ognuna di una serie di celle aumenta la concentrazione fino a una soluzione da cui l’isolamento chimico finale è relativamente facile. Questo approccio utilizza meno del 10% dell’elettricità richiesta dall’attuale tecnologia di estrazione di salamoia e ha una selettività al litio di quasi il 100%, rendendolo molto efficiente.