Cómo extraer de forma sostenible el depósito de litio más grande conocido del mundo

La Caldera McDermitt en Nevada y Oregón podría contener hasta 100 megatones de litio. Ahora las empresas están proponiendo un nuevo método para extraerlo.

Por Rahul Rao | Publicado el 30 de agosto de 2023 a las 4:30 p.m.EDT

A primera vista, la Caldera McDermitt podría parecer el borde de la Tierra. Este laberinto oblongo de valles rocosos se extiende a ambos lados de las áridas tierras fronterizas entre Nevada y Oregon, en una de las zonas menos densamente pobladas de América del Norte.

Pero el futuro del mundo moderno depende del futuro de lugares como la Caldera McDermitt, que tiene el potencial de ser la mayor fuente conocida de litio en el planeta. Mientras que el mundo de hoy funciona con hidrocarburos, el de mañana bien podría depender de ese elemento para una oferta cada vez mayor de baterías de iones de litio. El metal plateado escamoso es una necesidad para estas baterías que ya utilizamos, y que probablemente usaremos en cantidades mucho mayores para soportar teléfonos móviles, coches eléctricos y grandes redes eléctricas.

Por eso es tan importante de dónde obtenemos nuestro litio. Un nuevo estudio, publicado hoy en la revista Science Advances, sugiere que McDermitt Caldera contiene incluso más litio de lo que se pensaba anteriormente y describe cómo se podrían extraer las reservas aún por descubrir. Pero es poco probable que estos resultados alivien las críticas sobre los costos ambientales de extraer la sustancia.

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Para 2030, el mundo podría necesitar más de un megatón de litio cada año. Si los estudios geológicos anteriores son correctos, entonces la Caldera McDermitt (los restos de una supererupción volcánica de 16 millones de antigüedad) podría contener hasta 100 megatones del metal.

"Es una característica enorme y masiva que contiene una gran cantidad de litio", dijo Tom Benson, uno de los autores del nuevo artículo y vulcanólogo de la Universidad de Columbia y Lithium Americas Corporation.

Un proyecto de alto perfil, dirigido en parte por Lithium Americas Corporation, propone una mina de 17.933 acres en Thacker Pass, en el lado de Nevada de la frontera en el extremo sur de la caldera. El proyecto es polémico: Thacker Pass (o Peehee Mu'huh en el norte de Paiute) se encuentra en una tierra que muchos grupos indígenas locales consideran sagrada. Los activistas nativos americanos continúan luchando ante los tribunales contra un plan para ampliar el área de exploración de minas.

Pero no todo el litio bajo las arenas rocosas de McDermitt tiene la misma clasificación. La mayor parte del metal deseado se presenta en forma de un mineral llamado esmectita; Bajo ciertas condiciones, la esmectita puede transformarse en un mineral diferente llamado illita que a veces también puede procesarse para obtener litio. Benson y sus colegas estudiaron muestras de esmectita e illita extraídas del suelo a lo largo de la caldera. "Hay litio en todos los lugares donde se perfora", dice.

Anteriormente, los geólogos asumieron que se podían encontrar tanto esmectita como ilita en una amplia distribución a lo largo de la caldera, pero los autores sólo encontraron esta última en altas concentraciones en el sur de la caldera, alrededor de Thacker Pass. "Está limitado a esta área", explica Benson.

Eso es importante. Benson y sus colegas creen que la illita de la caldera se formó cuando un fluido rico en litio, calentado por el volcán subyacente, se lavó sobre la esmectita. En el proceso, el mineral absorbió gran parte del litio. En consecuencia, proyectan que la illita en Thacker Pass contiene más del doble de litio que la esmectita vecina.

"Eso es realmente útil para cambiar la estrategia de exploración", dice Benson. "Ahora sabemos que tenemos que permanecer en el área de Thacker Pass si queremos encontrar y extraer esa illita".

Algunos de los defensores del Paso Thacker creen que eso resultaría en menos costos y menos daños por minería. Cualquiera que trabaje con litio es, en algún nivel, consciente de los costos ambientales. El proceso de recuperación produce contaminantes como metales pesados, absorbe agua y emite toneladas de gases de efecto invernadero. Según una estimación, equipar un nuevo vehículo eléctrico con su batería de litio puede generar más de un 70 por ciento más de emisiones de carbono que construir un automóvil equivalente a gasolina (aunque el automóvil eléctrico promedio compensará con creces la diferencia con el uso diario). usar).

Dicho esto, no toda extracción es igual. Hay dos tipos principales de fuentes de litio: recuperación de salmuera y minería de roca dura. Parte del litio que utilizamos proviene de piscinas súper saladas. Durante millones de años, el agua de lluvia se filtra a través de las rocas que contienen litio, disuelve el metal y lo transporta a los acuíferos subterráneos. Hoy en día, los humanos bombean salmuera a la superficie, evaporan el agua, agregan una lechada de cal hidratada para mantener alejados los metales no deseados y extraen el litio que queda. Gran parte del litio salmuera del mundo hoy en día proviene del “triángulo del litio” formado por Argentina, Bolivia y Chile, una de las regiones más secas del mundo.

Alternativamente, podemos extraer directamente minerales de litio de la tierra y procesarlos como lo haríamos con la mayoría de los demás metales. La separación del litio del mineral generalmente implica triturar la roca y calentarla a temperaturas de más de 1000 grados Fahrenheit. Para alcanzar esas altas temperaturas a menudo se necesitan combustibles fósiles en primer lugar. Este método es menos laborioso y costoso que la extracción de salmuera, pero también consume mucho más carbono.

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La esmectita y la illita de McDermitt Caldera pertenecen a lo que algunos observadores del litio ven como una nueva tercera categoría de extracción: el litio sedimentario volcánico. Cuando los minerales volcánicos que contienen litio fluyen hacia los valles cercanos y reaccionan con la tierra suelta, dejan sedimentos ricos en litio que requieren poca energía y procesamiento para separarse.

Con la nueva alternativa, los defensores de la minería afirman que pueden reducir drásticamente el impacto ambiental de sus actividades actuales y futuras en Thacker Pass. Y la investigación realizada por el equipo de Benson parece sugerir que, si las empresas de litio investigan en los lugares correctos, podrían obtener una mayor recompensa por sus esfuerzos.

Pero esto probablemente no sirva de consuelo para los opositores a la minería de litio en Oregón y Nevada, cuyas críticas serán consideradas cuando la Oficina de Gestión de Tierras planifique las perforaciones en el depósito. Su caso es paralelo al de los indígenas chilenos que se oponen a la extracción de litio cerca de sus hogares en Atacama y a los de los lugareños que luchan contra un proyecto minero de litio cerca de la frontera norte de Portugal. Juntos, están luchando contra un mundo que cada vez tiene más hambre de litio, junto con nuevas formas y lugares para explotarlo.

Rahul Rao es un ex pasante y escritor científico colaborador de Popular Science desde principios de 2021. Cubre la física, el espacio, la tecnología y sus intersecciones entre sí y todo lo demás. Contacta con el autor aquí.