MINERÍA URBANA Y BIOMINERÍA PARA RECUPERACIÓN DE LITIO

El proyecto científico-tecnológico ejecutado entre la Universidad Argentina de la Empresa (UADE) y el Servicio Geológico Minero Argentino (SEGEMAR) busca posicionar a la minería urbana y a la biominería como una oportunidad de extracción alternativa de litio.

El litio es una materia prima relativamente moderna y en rápido ascenso como consecuencia de la creciente demanda internacional y por la gran variedad de aplicaciones que este elemento posee. Argentina tiene importantes recursos de litio, actualmente en pleno auge de exploración y explotación, cuya fuente principal se encuentra en los salares de la Puna. A nivel mundial, nuestro país es el cuarto productor del recurso, luego de Australia, Chile y China. El denominado “triángulo del litio”, compuesto por Argentina, Bolivia y Chile, concentra el 65% de los recursos mundiales de este elemento.

Si bien en este panorama la Argentina cuenta con un enorme potencial para aumentar su participación en la oferta global de este elemento, al mismo tiempo enfrenta el desafío de mejorar la eficiencia y la sustentabilidad ambiental de las técnicas de extracción y el diseñar procesos innovadores que permitan el reciclaje y recuperación de este metal. En este contexto, entre los años 2019 y 2021, con base en el convenio marco entre la Universidad Argentina de la Empresa (UADE) y el Servicio Geológico Minero Argentino (SEGEMAR), se llevó a cabo el proyecto científico-tecnológico de Biominería Urbana, liderado por las investigadoras Dra. Melisa Olivelli1 (UADE), Dra. Romina Gargarello1 (UADE) y la Lic. Laura Sánchez, Directora del Centro de Procesamiento de Minerales de INTEMIN-SEGEMAR.

La minería urbana recicla y recupera el litio y otros metales a partir de desechos tecnológicos que, en ocasiones, debido a su creciente volumen y muchas veces destino incierto, se convierten en potenciales fuentes de contaminación del ambiente. Por su parte, la biominería abarca una serie de procesos que utilizan microorganismos para la recuperación de metales a partir de minerales y otras fuentes.

Dos experiencias

A principios del 2019, como parte del proyecto entre la UADE y el SEGEMAR, los profesionales del laboratorio de Biominería del Servicio Geológico Minero Argentino realizaron una campaña interna de recolección de baterías de litio sobre las cuales se llevaron a cabo trabajos de clasificación e investigación sobre posibles metodologías de trituración y molienda del material.

Según comentó la Lic. Sánchez “una vez verificado el agotamiento, las baterías fueron tratadas con nitrógeno líquido y posteriormente pulverizadas en molinos de corte. Luego, el producto obtenido se clasificó por tamaños, se descartó el material plástico y, en el laboratorio de análisis químico de INTEMIN-SEGEMAR, se analizaron aquellos componentes con contenidos de metales”. El paso siguiente fue investigar diferentes procesos de biolixiviación para lograr la recuperación del litio. “Para ello se utilizaron microorganismos productores de ácidos, como bacterias y hongos aislados de muestras de laboratorio”, indicó la profesional.

Si bien los resultados obtenidos entre 2019 y 2021 fueron prometedores, el grupo de investigación señaló que “el proyecto aún enfrenta muchos desafíos en el futuro, tales como la forma de molienda de las baterías, proceso complejo y costoso, y el escalado hacia un proceso industrial rentable”.

Otro de los aspectos investigados dentro del marco del proyecto fue el de los bioprocesos como método alternativo y sustentable para la recuperación de litio a partir de salmueras. Para ello, el equipo de investigación utilizó muestras de sedimentos y salmuera recolectadas en los salares de Cauchari-Olaróz (puna jujueña, departamento de Susques).

En el laboratorio, los científicos lograron aislar cepas de hongos, bacterias y “mats” microbianos (una lámina multicapa de microorganismos, que crean una amplia gama de ambientes químicos internos y que presenta un interés considerable en los usos industriales) con potencial aplicación en bioprocesos. Estos fueron ensayados en experimentos de microcosmos empleando la salmuera natural recolectada y también salmueras artificiales.

Las investigadoras señalaron que, “sobre la superficie de los mats microbianos, y luego de la ejecución de diferentes ensayos sobre muestras artificiales, pudimos observar la precipitación de Cu, Pb y Cr. También comprobamos que uno de los mecanismos a través del cual estos microorganismos precipitan los metales es el de las reacciones REDOX (Reacciones d Oxido –reducción), que facilitan la formación de carbonatos metálicos”.

Actualmente, el grupo de investigación continúa trabajando en la caracterización de las comunidades de microorganismos que habitan en los salares de la puna argentina, hábitats complejos y extremos, a fin de entender su rol en el ambiente y poder potenciar su posible uso en la recuperación de litio, cuyos ensayos de bioprecipitación a partir de salmueras aún se encuentran en desarrollo.

De aquí en mas

La demanda del lito puede ser escindida en dos categorías generales: usos tradicionales y baterías recargables, principalmente destinadas a los vehículos eléctricos. Dentro de la categoría usos tradicionales se encuentran vidrios y cerámicas, donde el litio otorga determinados beneficios, como mayor adhesión y dureza. Otro uso clásico es el de aplicación a grasas y lubricantes para lograr una mayor manipulación de los materiales en contextos térmicos adversos. También, se aplica en diversas fases de la cadena de valor de las industrias plásticas, producción de medicamentos y cuidado de la salud, secado industrial y placas de blindaje, entre otros.

Los usos relacionados con las baterías están en estrecha relación con los dispositivos electrónicos, por ejemplo, las baterías de dispositivos móviles (smartphones), los controladores de consolas de juego o dispositivos médicos u otros relacionados con la industria de la salud, y las destinadas a la electromovilidad. Un rasgo importante a tener en cuenta es que el 95% del litio que se utiliza en las baterías es reutilizable, lo que esgrime a futuro, una posibilidad de sustituibilidad frente a un fuerte aumento de precios.

Según diversos pronósticos, se proyecta que para 2025, el número de usuarios de smartphones en Argentina superará los 40 millones. En este sentido, el proyecto entre la UADE y el SEGEMAR buscó potenciar la utilización de procesos innovadores como una alternativa y/o complemento a la explotación del litio desde fuentes naturales.

1_Lugar de trabajo actual de la Dra. Olivelli: IIIA-CONICET, 3iA-UNSAM, San Martin, Buenos Aires; Lugar de trabajo actual de la Dra. Gargarello: Eurecat – Centro Tecnologico de Cataluña. Unidad de Agua, Aire y Suelos. Manresa, Barcelona, España.