A eletrodiálise de casal redox (RCE) promete uma extração sustentável de lítio com voltagem ultrabaixa, alta eficiência e alta seletividade, além de um custo substancialmente reduzido
Pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, divulgaram recentemente uma tecnologia inédita, que promete extrair o lítio — componente essencial das baterias de carros elétricos — de salmouras de lagos altamente salinos a um custo 40% mais baixo do que o método dominante hoje. Com isso, o preço de mercado do minério poderia cair até 75%.
Segundo o estudo publicado na revista Matter, a nova estratégia para extrair o lítio, chamada “eletrodiálise de casal redox (RCE na sigla em inglês)”, ofereceria maior confiabilidade e sustentabilidade no que se refere ao uso de água, produtos químicos e terra do que os processo tradicionais, chamados de “lentos, caros e ambientalmente insustentáveis”.
A RCE é um tipo de eletrodiálise, técnica originalmente utilizada no tratamento e dessalinização da água do mar. Somente no início dos anos 2000 é que esse processo eletroquímico de remover íons dissolvidos de uma solução passou a ser empregado na extração do lítio de salmouras, até então feito por meio de evaporação solar e precipitação química.
O que o pessoal Stanford trouxe de novo foi uma alteração no funcionamento dos eletrodos da célula química que aplica a eletricidade na salmoura. Em vez de duas reações eletroquímicas de meia célula, eles usaram só uma nos dois eletrodos. Ou seja, o hidrogênio produzido em um lado é consumido no outro, criando um ciclo contínuo e autossustentável.
Os desafios do lítio
Componente crítico na transição para uma economia verde, o lítio se tornou em pouco tempo um dos elementos mais prospectados no planeta. Um relatório da empresa de consultoria McKinsey & Co de 2022 prevê um aumento da demanda pelo metal alcalino, de 500 mil toneladas métricas de carbonato de lítio equivalente em 2021, para entre três a quatro milhões de toneladas métricas em 2030.
Embora a expectativa seja de que a indústria do lítio dê conta de fornecer uma quantidade de produto suficiente para abastecer a crescente indústria de baterias de íons de lítio, existe uma preocupação de que as principais fontes de suprimento do metal, salmouras de lagos salgados e minérios de alto teor, apresentem algumas limitações à produção esperada.
Hoje, a maior parte do lítio produzido no mundo ainda vem de rochas, principalmente de depósitos de espodumênio, um mineral silicato que contém lítio, e é encontrado principalmente na Austrália. A outra fonte significativa do metal alcalino são as salmouras em lagos secos, encontradas na região do Triângulo do Lítio na América do Sul (Chile, Argentina e Bolívia).
No entanto, seja qual for o método de prospecção, sua adaptabilidade é limitada. No primeiro caso, pela dependência às características geológicas específicas de cada local de mineração. Já no caso da extração de lítio a partir de salmouras, o atual processo de evaporação natural depende de alguns fatores climáticos, como sol abundante e baixa umidade.
As vantagens da nova tecnologia RCE
Em um comunicado de imprensa, o coautor do estudo, Ge Zhang, reconhece que técnicas de extração direta de lítio das salmouras já se encontram em desenvolvimento há vários anos, mas todas lutam contra algumas desvantagens, como “a incapacidade de operar continuamente, altos custos energéticos ou eficiência relativamente baixa”. E conclui: “Nosso método parece não ter nenhuma dessas desvantagens”.
Para comprovar isso, o estudo faz uma sucinta análise técnico-econômica que compara os custos atuais para se extrair lítio com os da tecnologia RCE. A princípio, uma grande economia vem da eliminação da necessidade de lagoas de evaporação solar em grande escala, difíceis de construir e caras de se manter. A redução dos custos financeiros inclui a economia de eletricidade, água e agentes químicos, sem contar a sustentabilidade.
Ao evitar o uso extensivo da terra e o consumo de água dos métodos tradicionais, a abordagem RCE também diminui o impacto ambiental da produção de lítio.
Link de referência da matéria: https://www.cnnbrasil.com.br
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