La ligereza sostenible del litio

El elemento químico número 3

El litio es de color blanco plateado y, además, es el metal menos denso de todos. Es el tercer elemento de la tabla periódica y su símbolo químico es Li. Se trata de un material tan ligero que flota en el agua y tan blando que puede cortarse con un cuchillo. No obstante, la característica que hace que actualmente sea tan demandado y estratégico es su extraordinaria capacidad de almacenamiento de energía, dado que, en comparación con otros materiales, permite acumular altas densidades de carga en un espacio relativamente pequeño.

Este es un atributo que le ha valido el apodo de «petróleo blanco», ya que conlleva la promesa de liderar la transición urgente de un modelo energético basado en los combustibles fósiles hacia otro modelo dominado por las energías sostenibles. Actualmente, este es el elemento esencial para la producción de las baterías de los coches eléctricos.

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Una historia de alternativa al petróleo

En la naturaleza, el litio (que se formó durante el Big Bang, hace 13.800 millones de años) solo existe en forma de mineral o como una sal estable y no en su forma pura, dado que es muy reactivo químicamente.

Fue descubierto por el científico brasileño José Bonifácio de Andrada e Silva, quien, en la isla sueca de Utö, en la década de 1790, identificó minerales a los que les dio el nombre de petalita y espodumena. Sin embargo, recién en 1817 el químico sueco Johan August Arfwedson aisló un material que consideraba desconocido y lo llamó litio.

Sus aplicaciones empezaron siendo medicinales, de hecho, en 1929, se lanzó una conocida bebida refrescante aún presente en la actualidad, llamada entonces Bib-Label Lithiated Lemon-Lime Soda, que contenía citrato de litio para, según su creador, mejorar el estado de ánimo de quienes la bebían. La receta cambió en 1948, cuando se eliminó el litio de las bebidas en Estados Unidos. Un año más tarde, esta propiedad se utilizó en el tratamiento de trastornos depresivos y bipolares, y aún hoy está presente en medicamentos con este fin.

Para entonces, también se habían inventado los lubricantes a base de litio, que se usaban en los motores de aviones, y posteriormente los usos industriales se extendieron a la producción de cerámica y vidrio. La demanda de este material aumentó aún más cuando, con la Guerra Fría, empezó a usarse para la producción de armas nucleares.

Durante la crisis del petróleo de los años 70, el litio entró en la era moderna: el químico británico Stanley Whittingham desarrolló una batería inestable de litio y titanio. En la década siguiente, el científico estadounidense John B. Goodenough creó una batería de litio y cobalto y, en 1985, apareció la tercera gran innovación. Akira Yoshino fue el padre de la primera batería recargable de iones de litio (BIL) comercializable, que la empresa japonesa Sony lanzó al mercado en 1991.

La importancia de esta tecnología para el desarrollo de la humanidad fue reconocida cuando, en 2019, estos tres científicos fueron galardonados con el Premio Nobel de Química por su contribución al desarrollo de las baterías de iones de litio (BIL), que ahora nos permiten cargar todo tipo de dispositivos portátiles, así como coches eléctricos, y crear soluciones de almacenamiento para redes de energías renovables.

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El elemento preferido de las baterías

Gracias al potencial electroquímico del litio, los BIL son muy eficientes en términos de almacenamiento de energía, velocidad de carga, ligereza, tamaño y longevidad. Pueden almacenar 150 W/h por kilo de batería y pueden fabricarse en diferentes combinaciones de celdas y formatos.

Su utilización en el sector de los transportes ha permitido usar la electricidad para alimentar flotas que antes eran alimentadas con combustibles fósiles, lo que ha reducido su huella de carbono. Además, los vehículos eléctricos tienen otra ventaja medioambiental y de economía circular con respecto a los vehículos tradicionales de gasolina y gasóleo: los elementos de la batería se pueden reciclar.

Gracias a la apuesta por este tipo de vehículos, la Agencia Internacional de la Energía estima que, para satisfacer las necesidades de la movilidad eléctrica, la producción de litio tendrá que aumentar 40 veces de aquí a 2040.

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El refinado más sostenible

Teniendo en cuenta los objetivos de descarbonización, según un informe de 2021 del Parlamento Europeo, para que Europa pueda satisfacer la demanda de vehículos eléctricos, se necesitará acceder a 18 veces más litio en 2030 y a 60 veces más en 2050.

A pesar de los beneficios del litio, en el futuro, el desafío para la industria es la reducción de los impactos generados por su extracción y refinado. Actualmente, Portugal es el mayor productor europeo y, en 2023, fue el octavo a nivel mundial, con 380 toneladas, mientras que Australia, el mayor player mundial, extrajo 86.000 toneladas.

No obstante, Portugal no solo tiene depósitos. También tiene un proyecto de refinado de litio verde, a través de Lifthium, empresa totalmente participada por el Grupo José de Mello y Bondalti.

Lifthium aspira a convertirse en una referencia mundial en refinado sostenible, produciendo hidróxido de litio suficiente para un millón de baterías/año destinadas a vehículos eléctricos. A corto / medio plazo, la empresa pretende tener una planta operativa en la Península Ibérica.

Las tecnologías innovadoras de producción - incluida la adopción de la electrolisis, basada en energías renovables - permitirán una reducción estimada de más del 50 % de las emisiones de carbono asociadas al refinado del litio, en comparación con los estándares actuales de la industria.