El litio es vital para muchas tecnologías actuales, incluyendo, por ejemplo los teléfonos inteligentes, los automóviles eléctricos y las redes de suministro de electricidad. La demanda de litio ha crecido tanto que su extracción se ha vuelto problemática. Unos científicos han ideado un método basado en la nanotecnología que permite extraer litio de medios en los que hasta ahora resultaba poco o nada viable.
El logro es obra de un equipo encabezado por Harekrushna Behera, de la Universidad de Texas en la ciudad estadounidense de Austin.
Hay litio en masas de agua salada subterráneas, en yacimientos pétreos y en baterías usadas a reciclar. Se halla mezclado con otras sustancias disueltas, como sodio, potasio, magnesio y calcio.
Separar el litio de estos elementos químicos, que presentan características similares, resulta complejo. Los métodos actuales requieren mucho tiempo, consumen gran cantidad de energía y pueden generar residuos nocivos. En algunos casos, esto hace que la extracción de litio no sea económicamente viable.
El nuevo método facilita la separación del litio de otros elementos presentes junto a él en masas de agua salada, lo que podría acelerar su extracción y aumentar su disponibilidad. Behera y sus colegas han desarrollado canales artificiales a nanoescala, inspirados en los mecanismos naturales que permiten la entrada y salida de iones y moléculas en las células vivas, que dejan pasar el litio, al tiempo que bloquean los iones de otros elementos que suelen acompañarlo.
Estos canales, que consisten en poros diminutos situados en el interior de membranas, han demostrado ser entre dos y cinco veces más selectivos para el litio que otros sistemas de separación desarrollados recientemente.
Actualmente, el equipo trabaja en la integración de estos canales en membranas de mayor tamaño, empleando un material desarrollado recientemente a partir de capas interconectadas (similares a estructuras celulares) que pueden fabricarse con lípidos o polímeros parecidos al plástico en algunas de sus principales cualidades. El objetivo es lograr un proceso continuo que permita separar el litio sin necesidad de utilizar disolventes agresivos.
El siguiente paso en esta línea de investigación y desarrollo será realizar experimentos a escala industrial con masas de agua salada del mundo real (que contienen una mezcla de diversas sales) para evaluar el rendimiento de este método fuera del laboratorio. Los investigadores también prevén aplicaciones más allá de la minería, como el reciclaje de litio a partir de baterías usadas.
Behera y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Journal of the American Chemical Society, bajo el título “Highly Selective Artificial Lithium Channels”.
