Novo método torna a extração de lítio mais barata e sustentável

Investigadores criaram um método para extrair lítio de água salgada a um custo muito inferior ao que é necessário para fazer o mesmo utilizando os métodos de extração atuais. Os avanços nesta matéria podem ter um impacto positivo, por exemplo, no preço associado a baterias.

A transição para energias mais verdes resultou no aumento da procura por lítio, em todo o mundo. De acordo com um relatório da McKinsey & Co, esta procura vai atingir 3 a 4 milhões de toneladas métricas até 2030. Por isso, empresas e investigadores têm tentado explorar as opções disponíveis, bem como desbravar novas, no sentido de conseguir cortar custos.

Em mais um passo, investigadores da Universidade de Stanford estudaram uma nova tecnologia capaz de baixar o custo do lítio extraído para menos de um quarto do preço do metal no mercado atual.

Nova tecnologia de extração de lítio promete energias verdes mais baratas

A chamada redox-couple electrodialysis (RCE) para a extração sustentável de lítio a partir de salmoura, ou água salgada, parece ser, também, mais fiável e mais sustentável na utilização dos recursos naturais.

Os métodos de extração tradicionais representam vários desafios, como a sua adaptabilidade limitada devido à sensibilidade das estruturas geológicas dos depósitos e a dependência de condições climáticas e meteorológicas específicas. A combinação destes desafios resulta num aumento dos custos de extração e, por conseguinte, num encarecimento do produto final.

Rong Xu, Xin Xiao, Ge Zhang, Yusheng Ye, Pu Zhang, Yufei Yang, Sanzeeda Baig Shuchi, Yi Cui, Continuous lithium extraction from brine by efficient redox-couple electrodialysis, Matter, 2024

A nova técnica proposta pelos investigadores da Universidade de Standford é uma abordagem de redox-couple electrodialysis (RCE) para realizar uma extração sustentável de lítio de salmouras. Utiliza a mesma reação semi-redox que é a base da eletrodiálise, mas funciona no sentido oposto: a reação de evolução do hidrogénio e a reação de oxidação do hidrogénio.

De acordo com o estudo, citado pelo Interesting Engineering, o método emprega a utilização de uma membrana SSE seletiva de iões de lítio que assegura que apenas os iões de lítio podem ser transportados através da membrana da água salgada para a solução recetora.

O método utiliza eletricidade para transportar o lítio através de uma membrana eletrolítica de estado sólido da água com uma baixa concentração de lítio para uma solução mais concentrada e de elevada pureza.

Os benefícios em termos de eficiência e de custos inerentes à nossa abordagem fazem dela uma alternativa promissora às técnicas de extração atuais e um potencial fator de mudança na cadeia de abastecimento de lítio.

Disse Yi Cui, autor sénior e professor de ciência e engenharia de materiais na School of Engineering.

Por sua vez, Rong Xu, coautor do estudo e um antigo investigador de pós-doutoramento no laboratório de Yi Cui, explicou que "as vantagens apresentadas pela nossa abordagem relativamente às técnicas convencionais de extração de lítio aumentam a sua viabilidade na produção de lítio ecológica e rentável".

De acordo com um artigo do Stanford Report, a equipa de investigação estima que a sua abordagem custe entre 3500 e 4400 dólares por tonelada de hidróxido de lítio de elevada pureza, convertível em carbonato de lítio para baterias a baixo custo. Isto representa um corte significativo, quando comparado com os custos de cerca de 9100 dólares por tonelada da tecnologia dominante atualmente utilizada para extrair lítio da salmoura.

Segundo os investigadores, esta nova abordagem utiliza menos de 10% da eletricidade necessária comparativamente à atual tecnologia de extração da água salgada e tem uma seletividade de lítio de quase 100%, sendo, por isso, muito eficiente.