Litio, el tesoro boliviano

El número de teléfonos móviles superó al de seres humanos ya en el 2014, según la Unión Internacional de Telecomunicaciones, el organismo especializado de la ONU. Y la cifra sigue aumentando; de hecho, lo hace más rápido que la población humana. Además, a estos dispositivos móviles habría que añadir tabletas, ordenadores portátiles, reproductores de música y una variopinta gama de gadgets que también son cada vez más numerosos. Todos ellos tienen algo en común: se alimentan con baterías. Y estas, casi siempre, son de iones de litio. La creciente necesidad de baterías ha disparado la demanda de este metal, haciendo que los países con mayores depósitos de litio lo vean como una especie de oro blanco.

El futuro próximo parece requerir mucho más litio todavía. Las baterías de los coches eléctricos son también de iones de litio, y se estima que cada uno contiene entre 50 y 70 kilos de este metal. Aunque actualmente el porcentaje de ­vehículos eléctricos es mínimo, crece de forma acelerada. El número de vehículos eléctricos en el mundo pasará de los poco más de dos millones actuales a 140 millones en el 2030, según la Agencia Internacional de la Energía. La compañía sueca Volvo ya ha anunciado que para el 2019 toda su flota estará compuesta únicamente por vehículos eléctricos o híbridos. Y los gobiernos de los países más desarrollados también adoptan medidas, como es el caso de la administración de Emmanuel Macron, que en julio pasado anunció que para el 2040 en Francia estará prohibida la venta de vehículos diésel o de gasolina.

Y ¿qué es el preciado litio? Es el tercer elemento químico de la tabla periódica. Se trata del metal más ligero que existe –tan ligero que flota– y es tan blando que puede cortarse con un cuchillo. Es tan antiguo como el propio universo, ya que es uno de los tres elementos que se sintetizaron durante el big bang (los otros dos son el hidrógeno y el helio). Reacciona con mucha facilidad, motivo por el cual se encuentra siempre formando compuestos con otros elementos. El carbonato de litio es el compuesto más común en la industria, y se suele trabajar con cifras referidas a él.

La razón por la que el litio es tan atractivo para la industria de las baterías es que combina un gran potencial electroquímico con una baja masa equivalente. Es decir, se puede extraer mucha energía eléctrica de una masa relativamente pequeña, algo muy importante para los dispositivos móviles, pequeños y ligeros. Además, es capaz de ritmos de carga y descarga muy rápidos, algo relevante no sólo para recargar el móvil deprisa sino también a la hora de conseguir fuertes aceleraciones en los vehículos eléctricos o buenas capacidades de recarga al recuperar energía durante el frenado.

El carbonato de litio también se utiliza en la fabricación de cerámicas, vidrios e incluso en farmacia, donde, por ejemplo, según la Organización Mundial de la Salud, pequeñas dosis de altísima pureza sirven en el tratamiento del desorden bipolar.

Ante todo esto no debe extrañar que la producción mundial de litio aumente (un 12% en el 2016, según datos el Servicio Geológico de Estados Unidos). Actualmente, más del 70% de esa producción procede de dos explotaciones de salmuera del Salar de Atacama, en Chile, y una de espodumena (un silicato con alto contenido en litio) en Australia. La producción en el 2016 fue de 35.000 toneladas, cantidad ligeramente inferior a la demanda en ese mismo año, estimada en 37.800 toneladas.

Más de la mitad del litio detectado en el planeta se halla en la confluencia de Bolivia, Chile y Argentina. En Chile y Australia ya se produce la mayor parte de este metal, pero la demanda crece

Por supuesto, el precio del metal ha ido aumentando en los últimos años. Si en el 2000 no llegaba a los 2.000 dólares por tonelada, actualmente se acerca a los 10.000 dólares. El aumento de la demanda por encima de la producción ha provocado que en los últimos cuatro años el precio del litio se haya duplicado.

La distribución de este metal en el mundo dista mucho de ser uniforme. Se encuentra en depósitos de silicatos ricos en el metal, como las citadas minas de espodumena en Australia. Pero, sobre todo, se concentra disuelto en las salmueras de los salares, reliquia geológica de antiguos mares interiores convertidos hoy en desiertos de sal. Así, según el Servicio Geológico de Estados Unidos, los enormes salares que hay alrededor de la triple frontera entre Bolivia, Chile y Argentina contienen más de la mitad del litio detectado a escala mundial. Por haber ganado el premio mayor de esta lotería geológica, la zona se conoce con el nombre de triángulo del litio.

El mayor salar de este triángulo, y en realidad de todo el planeta, es el de Uyuni, en Bolivia. Se cree que podría ser el mayor depósito del mundo. En este salar, justo antes de salir el sol, se puede ver hacia el horizonte oeste una franja curva rosada concéntrica con otra franja de un color azul oscuro. El fenómeno se conoce con el nombre de Cinturón de Venus. Se trata de la sombra de la Tierra proyectada en el cielo cuando el sol se encuentra un poco por debajo del horizonte opuesto. Aquí es muy fácil de ver porque el paisaje es de una limpieza inefable. El suelo es una superficie completamente plana de sal blanquísima que forma celdas hexagonales de aproximadamente un metro de tamaño. El salar se encuentra a unos 3.700 metros de altura y tiene una superficie de casi 11.000 km² –la misma que el Principado de Asturias o la Región de Murcia–. Estando en su interior, la sensación es de encontrase en otro planeta.

Sobre el salar, cerca de su borde sur, se encuentra una instalación extractora de litio con la que el Gobierno boliviano, a través de la Gerencia Nacional de Recursos Evaporíticos (dependiente del Ministerio de Energía), trabaja para aprovechar la riqueza del metal. El gobierno afirma poner especial cuidado en que la riqueza se quede en Bolivia: “No queremos que se repita otro Potosí”, decía en una entrevista el presidente Evo Morales cuando se iniciaban los proyectos del litio hace unos años. Sus palabras hacían referencia al expolio de plata que durante siglos sufrió el llamado Cerro Rico potosino en tiempos de la colonia española. El plan es que la explotación de litio esté bajo control estatal al mismo tiempo que se dé la bienvenida a la inversión extranjera. Pero siempre como, en palabras de Morales, “socios, pero no patrones”.

El Gobierno boliviano quiere garantizarse el control de este oro blanco ante el interés de múltiples empresas extranjeras por participar en la producción en el salar de Uyuni

Desde el 2013 funciona en el salar de Uyuni una planta piloto de carbonato de litio con la que se extrae el metal a baja escala. Ha sido la antesala de la planta industrial que se prevé construir este año. Fidel Usnayo, ingeniero jefe de la planta piloto, explica el proceso con el que se consigue el metal: “Realizamos perforaciones para captar salmueras que se bombean a las piscinas industriales instaladas en el salar”. Estas piscinas son lo que más llama la atención debido a su tamaño, unas 30 hectáreas de superficie cada una, según el ingeniero. Hay varias docenas formando una retícula cuadrada de unos cinco kilómetros de lado.

“Aprovechando las propiedades físico-químicas de los componentes que se encuentran disueltos en la salmuera, entre ellos el litio, conseguimos separarlos unos de otros –continúa Usnayo–. Las piscinas están interconectadas de forma que en cada una caen distintas sales. Primero se precipita el cloruro de sodio. Luego cristaliza la silvinita, que contiene cloruro de potasio, que vendemos como fertilizante. No es hasta la cuarta piscina y las siguientes que cristaliza el sulfato de litio. Lo dejamos ahí para que el sol evapore el agua y luego lo trasladamos a la planta piloto para obtener el carbonato de litio”.

La planta es una nave a pocos kilómetros al sur de las piscinas, a las afueras del salar. Caminando por su interior, Fidel Usnayo supervisa los diferentes estadios por los que pasa el sulfato de litio cosechado en las piscinas. “Primero lo disolvemos en agua dulce –cuenta– y lo sometemos a un proceso de encalado para reducir el magnesio y los iones de sulfato, luego lo filtramos y obtenemos una salmuera rica en litio. Mediante dos etapas de carbonatación, eliminamos el remanente de magnesio y calcio y añadimos carbonato de sodio para separar el carbonato de litio, que por ser tan ligero queda en suspensión. Luego lo secamos con una secadora industrial y si pasa el control de calidad se envasa y queda listo para su venta. Producimos unas seis o siete toneladas de carbonato de litio al mes”.

Con una pureza del 99,6%, el carbonato de litio obtenido es lo que se llama de grado batería. Usnayo muestra el laboratorio donde consiguen purezas todavía mayores destinadas a aplicaciones farmacéuticas. “En esta fase piloto ya hemos terminado con la experimentación y ya no seguimos produciendo porque hemos alcanzado el objetivo de pureza que teníamos”, señala.

Según Luis Alberto Echazú, viceministro de Altas Tecnologías Energéticas del Gobierno de Evo Morales, la planta industrial estará lista en el 2019. Empresas de China, Corea, Estados Unidos, Alemania y España figuran entre las muchas que han expresado interés en participar en la construcción, según el viceministro. El objetivo es que produzca unas 15.000 toneladas anuales, cantidad que se aumentaría a largo plazo.

Algo parecido se hace ya con otra planta industrial, en este caso de cloruro de potasio, que está a punto de acabar una empresa china para sustituir a otra planta piloto del salar. Según Echazú, Bolivia pretende abarcar otros aspectos de la industria del litio: “Estamos en plena negociación con varios consorcios para cubrir toda la cadena. Vamos a producir hidróxido de litio (más caro que el carbonato) y una planta de materiales catódicos para ser usados en la fabricación de baterías”. De hecho, Bolivia tiene ya una planta piloto de baterías de litio.

La obtención de litio de los salares es económica, pero de producción lenta. Diversos países, entre ellos China o Estados Unidos, compiten por abrir explotaciones, para asegurar una mayor producción

El método de explotación que se utiliza en Bolivia es similar al que aplican en Chile y Argentina, también en salmueras de salares. Es un método económico –el coste de producción es de unos 2.000 dólares por tonelada de carbonato de litio– pero lento, ya que pasan muchos meses desde que se llenan las piscinas hasta que la acción solar evapora la salmuera. En otras partes del mundo en las que el litio se encuentra en forma mineral, el método es completamente distinto. Por ejemplo, en las minas de espodumena de Australia, el mineral debe extraerse, triturarse y pasar por una cadena de procesos que hacen que el coste de producción sea de unos 4.500 dólares por tonelada. Un proceso comparativamente caro aunque más rápido que en el caso de explotación de salmueras.

Sin embargo, nuevas explotaciones de salmueras se están desarrollando en Bolivia, Argentina, Chile, China y Estados Unidos. Y operaciones mineras de explotación de espodumenas están en curso en Australia, Canadá, China y Finlandia. En Serbia se está comenzando la explotación de un yacimiento de jadarita, otro silicato con alto contenido en litio descubierto en el 2006 en el país balcánico.

Asegurar una producción estable y que cubra la demanda es una prioridad para las compañías tecnológicas de Estados Unidos y Asia. Según Tesla, la conocida compañía de vehículos eléctricos de alta gama fundada por el inventor y magnate Elon Musk, la producción de baterías suele ser un cuello de botella que impide satisfacer la creciente demanda de vehículos eléctricos. Para intentar solucionar este problema, la compañía de Musk ha construido Gigafactory, una gigantesca fábrica que desde inicios del 2017 produce baterías de litio a partir de la materia prima en el desierto de Nevada (EE.UU.). Según la empresa, la escala de la producción y el hecho de que se controlen todos los procesos para convertir la materia prima en baterías listas para usar permitirá reducir los costes de fabricación en un 30%. Está previsto que este 2018 llegue a una capacidad de producción anual de medio millón de baterías y que cuando se llegue a la fase final del desarrollo esta cifra se triplique, permitiendo a Tesla alcanzar una capacidad de producción de 1,5 millones de vehículos anuales. Con estas perspectivas, el litio parece destinado pues a convertirse en el petróleo del siglo XXI.