En los salares andinos de la Argentina, Bolivia y Chile se encuentra alrededor del 70% de las reservas del mineral que propulsa los principales instrumentos que forman parte de nuestra vida cotidiana. Un smartphone, una netbook o una tableta se conservan horas encendida gracias a la energía almacenada en las baterías de ion-litio. Sin ellas, tampoco sería posible pensar en la movilidad de vehículos híbridos y eléctricos.
Motivado por el boom que vive el metal más liviano del mundo (según la Secretaría de Minería de la Nación, la demanda global fue de 37.800 toneladas en 2016, un 13,5% mayor a la de 2015 y promete continuar en ascenso), en Jujuy se concentran esfuerzos para que la Argentina tenga la oportunidad de participar de la próxima revolución industrial y ser más que un proveedor de materia prima. Victoria Flexer, una porteña que ha dedicado su carrera a la electroquímica, es la protagonista que encabeza la constitución de un centro pionero dedicado a la investigación y desarrollo tecnológico del litio.
Luego de finalizar su doctorado en Ciencias Químicas en la UBA, continuó su formación en el CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) de Francia, la Universidad de Queensland, Australia, y la Universidad de Ghent, Bélgica. Al cabo de ocho años, Flexer, que se especializó en biobaterías y bioceldas de combustible, cuenta que se enteró que estaban buscando gente para dedicarse a estudiar el litio en la Puna y se presentó a concurso en el Conicet.
"No había pensado en irme antes de irme, ni de volver antes de hacerlo", expresa. La científica, que dejó que su carrera le marcara un rumbo sin fronteras, dirige un equipo de trabajo compuesto por 17 químicos, ingenieros y geólogos en el CIDMEJU (Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy), dependiente de la Universidad Nacional de Jujuy, el Conicet y el gobierno de Jujuy.
Flexer y su equipo están trabajando en tres líneas de investigación. La primera consiste en la búsqueda de nuevas técnicas de explotación que sean más sustentables y más eficientes desde un punto de vista económico. "Tiene que ver con buscar procesos que no sean dependientes de la evaporación del agua, lo que nos permitiría simultáneamente no perder el agua de los acuíferos subterráneos e independizarnos de las variables climáticas como el sol o el viento e incluso de la composición química de las salmueras."
Dentro de este eje, Flexer destaca que es necesario mejorar la eficiencia económica debido a que la obtención del mineral en la actualidad debe atravesar por un período que dura entre 10 y 24 meses hasta su extracción. La segunda línea apunta a encontrar diferentes soluciones al agregado de valor de la materia prima que es el carbonato de litio mediante la creación de compuestos que se puedan comercializar a un precio mucho mayor (según datos de 2016, mientras que la tonelada de carbonato de litio cuesta alrededor de u$s 6.000, una batería de auto, que utiliza alrededor de 10 kilográmos, entre u$s 10.000 y 20.000). Por último, está el eje de las baterías, donde se proponen investigar procesos electroquímicos que ofrezcan mayor capacidad de almacenamiento y autonomía a los dispositivos eléctricos.
Fundación
El proyecto, que comenzó en 2015, lleva tres años en los que buena parte del trabajo ha sido el montaje general del instituto de investigación: la compra de equipamiento, búsqueda de recursos humanos y la inauguración del edificio propio. "En este tiempo tenemos una patente de invención en trámite y tenemos publicados unos siete artículos".
Flexer subraya el compromiso y la calidad científica con la que se llevan a cabo las investigaciones. No obstante, manifiesta que los fondos para llevar adelante el trabajo son insuficientes. "Yo ocupo más de la mitad de mi tiempo en buscar más subsidios y ejecutarlos eficientemente con una burocracia que es salomónica. Eso quita tiempo para la ciencia verdadera", se lamenta.
Más allá de las baterías
Aunque el potencial del mineral para concentrar la energía de computadoras y autos eléctricos es el uso más extendido, hay otras aplicaciones que no son menos importantes: sirve para fabricar vidrios y cerámicas más resistentes a los cambios de temperatura; producir grasas y aceites que soportan el calor; aleaciones junto al aluminio y el cobre para alivianar componentes estructurales de la industria aeronáutica; elaboración de polímeros; filtros de aire y para hacer psicofármacos, entre otras cosas.
El abanico de posibilidades que brinda el litio es un tema fundamental para pensar en una cartera diversificada de productos en un contexto donde el mercado de las baterías es muy exigente. Al respecto, Flexer expone las dificultades: "hay gigantes asiáticos que producen entre 1 y 3 millones de baterías por día con un margen entre un 5 y un 10% de ganancia. La pregunta es ¿quién va a querer invertir desde cero y a una escala menor en una industria que le deja tan poca ganancia?".
Del mismo modo, agrega que se trata de una industria con muchísimo know-how: "Todos los científicos que trabajamos el tema en la Argentina sabemos cuál es la base de funcionamiento de una batería. El problema es la tecnología específica para que esa batería funcione y tenga la misma capacidad y calidad que una del mercado asiático. Hay mucho secreto de know-how que tienen estas fábricas asiáticas. Y es una carrera en la cual no sólo tiene desventaja la .Argentina. Viene en desventaja Europa".
En este sentido, el equipo científico trabaja en la separación de litio-6 y litio-7, dos isótopos que se utilizan en la industria nuclear, por ejemplo, para evitar la corrosión en los materiales del reactor. "Los isótopos puros de litio valen u$s 2.000 el gramo contra u$s 15 que vale 1 kilo de materia prima sacado a boca de mina. El mercado de isótopos puros es mucho menor que el de las baterías pero la ganancia que deja es muchísimo más amplia -comenta Flexer-. Este es uno de los ejes en los que estamos trabajando, junto con la síntesis química de distintos reactivos puros de litio que también pueden dejar una ganancia no despreciable. Estos son ejes donde uno puede tratar de ingresar como un jugador junior y tener un margen de acción potencialmente interesante."
Ciencia para una extracción sustentable
A diferencia de lo que pasa en otros países como Australia, donde se extrae de la roca, los salares andinos ofrecen la posibilidad de obtener litio de manera relativamente económica, por la vía de la evaporación en grandes piletones a cielo abierto. Sin embargo, este método, que consume millones de litros de agua salada, presenta algunas inquietudes respecto a los cambios que pueda producir en el entorno.
Para la joven científica no es correcto hablar de problemas ambientales. En su lugar, plantea una serie de preguntas abiertas que habilitan las tecnologías de extracción actual y cuyo impacto está en vías de estudio. Una de las primeras surge a partir del método de recuperación: "El litio se encuentra presente en una solución concentrada que se llama salmuera y tiene una salinidad 10 veces superior a la del agua del mar".
Esta propiedad, detalla Flexer, en principio no provocaría ningún efecto adverso, dado que no la hace apta para cultivo o consumo humano. "La cuestión es saber si podría llegar a ocurrir que la condición de estrés que se aplica sobre el acuífero de agua salada produzca que el acuífero de agua dulce intente compensar el vaciamiento. En ese caso hay un problema grave porque lo que estoy haciendo es secando o cambiando el nivel de los cursos de agua dulce que en la Puna son claramente escasos."
Mientras se lleva a cabo el monitoreo de los niveles de agua para probar el impacto ambiental, hay otra pregunta relacionada con el agua dulce que se consume en este proceso y su compatibilidad con la vida natural y de las comunidades instaladas alrededor de los yacimientos. "No son volúmenes gigantescos pero en el contexto de una zona desértica cobran una importancia mayor", señala Flexer.
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