La rapida diffusione dei veicoli elettrici e la necessità di batterie per accumulare l’energia prodotta da fonti rinnovabili stanno spingendo la domanda globale di litio verso livelli mai registrati prima. Secondo le stime dell’IEA (l’Agenzia internazionale dell’energia, l’organizzazione intergovernativa che analizza il settore energetico mondiale), oltre un quarto delle automobili vendute a livello globale appartiene ormai alla categoria dei mezzi elettrici, con un fabbisogno di litio destinato a toccare le 665 chilotonnellate entro il 2035. I progetti estrattivi attualmente pianificati riusciranno tuttavia a garantire una produzione stimata di sole 450 chilotonnellate, lasciando un grande divario tra domanda e offerta. Come spiega un articolo pubblicato su Nature, colmare questo deficit senza compromettere la stabilità ambientale dei territori richiede il passaggio verso la estrazione diretta del litio, con l’uso di tecnologie innovative progettate per separare selettivamente gli ioni di litio dalle falde saline di profondità, riducendo i tempi di lavorazione e l’impronta ecologica.
Circa un quarto delle riserve mondiali si trova concentrato nelle salamoie sotterranee (bacini e falde acquifere di profondità caratterizzati da un’elevatissima concentrazione di sali e minerali disciolti) nei deserti di Cile e Argentina. Il metodo tradizionale per recuperare il metallo consiste nel pompare questo fluido ricco di minerali in imponenti vasche di evaporazione e attendere che l’azione del sole e del vento concentri i sali nell’arco di diversi mesi o anni. Questo processo si rivela tuttavia poco efficiente, poiché il litio è tra gli ultimi elementi a cristallizzare e fino al cinquanta per cento del materiale rimane intrappolato nei bacini. A questo si aggiunge un consumo massiccio di acqua dolce, una risorsa idrica critica in contesti aridi o semi-aridi, dove i prelievi necessari alla purificazione del metallo minacciano la sopravvivenza degli ecosistemi palustri e delle comunità indigene locali.
Per superare i limiti dei bacini di evaporazione, la ricerca scientifica sta sviluppando soluzioni chimiche e fisiche capaci di operare a circuito chiuso. Un team di ingegneri dell’Università Monash di Melbourne ha ideato un processo che riduce la salamoia a una miscela solida per poi applicare solventi come acetone ed etanolo, capaci di sciogliere selettivamente i sali di litio lasciando intatti gli altri composti. I test di laboratorio indicano un tasso di recupero del 95 per cento del metallo presente, con la possibilità di condensare e riutilizzare sia il vapore idrico sia i solventi impiegati. Questa metodologia offre inoltre il vantaggio di poter essere applicata al recupero del litio contenuto negli scarti industriali e nei residui delle lavorazioni minerarie già esistenti.
Un’altra frontiera tecnologica esplora l’uso dei gradienti di temperatura. Gli esperti della startup Soret Tech, nata presso l’Australian National University di Canberra, sfruttano una specifica proprietà della materia secondo cui, in condizioni determinate, gli ioni di litio manifestano un comportamento termofilo, che è la tendenza fisica di alcune particelle a spostarsi verso le aree a temperatura più elevata all’interno di un fluido. Creando una variazione termica controllata è possibile separare il litio dagli altri minerali disciolti senza dover ricorrere alle vasche di evaporazione, abbattendo il consumo di suolo e azzerando le perdite idriche nell’atmosfera. L’applicazione di questa tecnica potrebbe inoltre rendere economicamente conveniente l’estrazione del litio dalla salamoia concentrata prodotta dagli impianti di dissalazione dell’acqua marina.
Il passaggio da queste sperimentazioni di laboratorio all’adozione su scala industriale rimane condizionato dagli elevati costi necessari per la costruzione degli impianti. I ricercatori del RMIT di Melbourne sottolineano che, sebbene le percentuali di recupero e il riciclo dei fluidi rappresentino un progresso evidente per la sostenibilità della filiera, la reale svolta dipenderà dalla disponibilità dei grandi gruppi minerari a investire nelle nuove infrastrutture per convertire i propri processi produttivi.
(Foto di MiningWatch Portugal su Unsplash)
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