15/06/2026
O echipă de chimişti australieni a creat o metodă genială de extragere a litiului fără nicio picătură de apă, rezolvând o problemă imensă a acestui proces complex
14 Iunie 2026 - 22:48
Redacţia PiataAuto.md
Litiul încă mai e materialul esenţial pentru producţie de baterii pentru maşini electrice, fie că acestea sunt LFP, NMC sau chiar unele dintre cele intenţionate ca fiind cu stare solidă. Abia de curând CATL a lansat şi bateriile sodiu-ion pentru maşinile electrice, care nu mai au nevoie de litiu, dar acestea sunt încă prea noi şi relativ limitate pentru a schimba semnificativ tabloul, aşa că extragerea de litiu este în continuare absolut crucială pentru toată industria de baterii şi cea auto. Şi toate prognozele arată că omenirea va avea încă mult timp mare nevoie de acest minereu. În ultimii ani, şi Europa, şi SUA, au descoperit zăcăminte mari de litiu, doar că şi forma în care acesta se regăseşte şi poate fi extras variază foarte mult de la o ţară la alta. Şi foarte multe din aceste metode implică un consum enorm de apă în procesul de extragere a litiului, care creează inevitabil un impact nedorit. Acum, însă, o echipă de chimişti australieni de la Universitatea Monash a creat o metodă de extragere a litiului fără nicio picătură de apă, rezolvând o problemă imensă a acestui proces complex.
Cele mai cunoscute privelişti cu zonele de extracţie a litiului provin din ţări precum Chile, Bolivia şi Argentina, unde se foloseşte metoda clasică de extragere. Aceasta presupune pomparea din subteran a saramurii de litiu — o apă cu săruri preluate în ea, care conţine şi litiu, dar şi bor, sodiu, potasiu, magneziu şi sulfaţi, de obicei. Această saramură e direcţionată apoi în bazine gigantice pentru evaporare, apa de acolo evaporându-se şi lăsând acele săruri pe fundul bazinelor. Doar că acest proces de evaporare poate dura luni întregi, uneori peste un an.
Acest proces generează un consum uriaş de apă, iar rata de recuperare a litiului e relativ mică, circa 50% pierzându-se din cauza impreciziei acestei metode. Partea care avantajează aceste ţări sud-americane e că multe din aceste zăcăminte se afle în deşertul Atacama, unde soarele intens grăbeşte un pic procesul de evaporare şi energia solară directă e cea care e consumată în acest proces.
Totuşi, pentru a face mai eficient acest proces, de multe ori în acea saramură de litiu, pompată din subteran, se adaugă calcar şi carbonat de sodiu, în mare parte pentru a face alte minerale să se sedimenteze şi ulterior să poată fi scoasă doar saramura concentrată de litiu din acele bazine.
Apoi, e nevoie de energie pentru a încălzi acea saramură concentrată extrasă până la 80-90 grade Celsius. Se adaugă iarăşi carbonat de sodiu, care face să se formeze un precipitat de carbonat de litiu. Au loc etape de filtrare mecanică ulterior, apoi încălzire la 150 grade pentru uscare mecanică, apoi compusul rezultat se mărunţeşte şi se clasează, la final obţinându-se la carbonatul de litiu dorit pentru producţia de baterii, Li2CO3. În tot acest proces, se consuma până la 900-950 litri de apă pentru o tonă de litiu produs, o cantitate în care nu e inclusă şi evaporarea apei din saramura iniţială. Cu tot cu saramura luată în calcul, se consumă între 82 tone şi 170 tone de apă per tonă de litiu metalic curat. Ulterior şi chilienii au mai învăţat să refolosească apa de mai multe ori în unele pârţi ale procesului şi consumul de apă a scăzut, iar apa proaspătă e folosită doar la spălarea dintre ciclurile procesului. Oricum, această metodă presupune în continuare un consum mare de apă pentru fiecare kilogram de litiu final. Consumul de energie e mai mic datorită evaporării iniţiale naturale, dar la etapele ulterioare de încălzire pentru amestecare şi uscare e nevoie oricum de energie, care ajunge în total la valori cuprinse între 10 şi 20 kWh per kg de litiu obţinut la final.
Pe de altă parte, o altă formă răspândită de a extrage litiul e din spodumen, o rocă ce conţine în mod natural litiu în cantităţi mari în compoziţia sa. Spodumenul are formula chimică de LiAlSi2O6, deci conţine, pe lângă litiu, şi aluminiu şi siliciu. În lume, Australia e lider la minereuri de spodumen, dar şi Canada e tot mai prezentă pe harta acestor activităţi minereşti de extracţie de litiu din spodumen. Această metodă de extragere a litiului din spodumen e foarte energofagă şi e consumatoare de cantităţi şi mai mari de apă proaspătă. Consumul de energie se manifestă la utilajele iniţiale de minerit, după care urmează şi consumul din procesul industrial, care cuprinde pregătirea mecanică a minereului extras, urmat de formarea acidului sulfuric în acest proces şi încălzirea până la 250-400°C, apoi până la 1.000-1.050°C. Apoi au loc spălări, sedimentări, dizolvări în apă pură, obţinându-se fie LiOH şi uscându-se, fie Li2CO3 direct. Per total acest proces necesită între 100 şi 150 litri de apă proaspătă per kg de litiu extras şi procesat ceea ce echivalează cu 100-150 tone de apă per tonă de litiu, şi între 80 şi 150 kWh de energie consumată per kg de litiu. Sunt cantităţi uriaşe de apă consumată, deci.
Mai există şi o a treia metodă folosită uneori în China, care presupune extracţia din lepidolit — un minereu cu o formulă chimică foarte complexă ce conţine atomi de litiu, aluminiu, potasiu, siliciu, fier, oxigen şi hidrogen. Alte ţâri nu prea folosesc metoda, deoarece e foarte energofagă şi e nevoie de cantităţi mari de acid în procesul de producţie, din cauza concentraţiei mult mai mici de litiu în acest minereu. Însă China o foloseşte completând această metodă cu procesarea de spodumen şi astfel procesarea de lepidolit ajunge cam la 15% din producţia de litiu din China. Consumul de energie e de 120-160 kWh per kg de Li2CO3 obţinut, până spre 200 kWh per kilogram în unele cazuri. Iar apa proaspătă consumată ajunge la 200-300 litri per kilogram de litiu obţinut, deci 200-300 tone de apă per tonă de litiu. E metoda cea mai energofagă de a extrage litiu şi cu cel mai mare impact de mediu şi ea n-ar fi competitivă în multe ţâri, la asemenea cifre de consum. China însă o foloseşte, declarând că ar fi doar complementară pentru metoda spodumenului.
În Germania, există o metodă mult mai eficientă de a extrage litiu în proiect Vulcan Energy, care va furniza litiul extras pentru producţia de baterii la o companie a grupului VW. Acolo inginerii au conceput un sorbent propriu, numit Vulsorb şi folosesc căldura din surse geotermale şi electricitate din surse regenerabile pentru a filtra litiul. Această metodă nu consumă aproape deloc apă proaspătă, consumul fiind de doar 1,3-1,4 litri per kg de litiu sau 1,3-1,4 tone de apă per tonă de litiu, reciclându-se şi apa sărată extrasă din pământ. Dar metoda are nevoie de cantităţi mari energie pentru reacţii din cauza concentraţiei mici de litiu, şi problema e şi în scalare, întrucât trebuie procesate volume foarte mari de saramură geotermală pentru a ajunge la cantităţi semnificative de litiu rezultat. Din această cauză, se poate ajunge la un consum de energie de 23-25 kWh per kg, dintre care cam 10,5 kWh e energie termică necesară şi 12,5 kWh e electricitatea necesară. Prin urmare, metoda e una cu impact mult mai mic faţă de mediu, mai ales dacă se poate miza pe surse de energie regenerabilă, dar consumul de energie e mai mare decât la metoda şi concentraţia folosită în Chile sau Bolivia, spre exemplu.
În toamna anului trecut, scriam
şi despre o metodă inovativă dezvoltată de o echipă de la universitatea MIT în SUA, care presupunea extragerea directă a litiului din saramură pompată din pământ, fără a aştepta evaporarea. Ideea lor a fost să trateze toată această saramură de litiu ca un soi de electrolit dintr-o baterie, trecându-l printr-un spaţiu care conţine un catod şi un anod, şi impunând astfel litiul să se comporte ca într-o baterie, migrând spre un electrod. La o baterie litiu-ion, ionii de litiu trec dintr-un electrod în altul prin electrolit în procesul descărcării şi apoi în direcţie inversă în procesul încărcării. În metoda extragerii directe totul e foarte similar, doar că putem considera că litiul a ajuns deja în electrolit şi trebuie să-i fie asigurată partea a doua a călătoriei, cea în care se îndreaptă spre celălalt electrod. Astfel, litiul e atras efectiv de electrod şi triat mecanic din acea saramură.
După un anumit volum de apă salină, urmează introducerea unui volum mai mic de apă proaspătă, iar la inversarea direcţiei curentului electric, are loc îndepărtarea litiului de pe electrod spre acea apă, obţinându-se o soluţie cu concentraţie mare de litiu. Iar ulterior câţiva paşi de filtrare a acestui litiu curat şi combinare a lui în sarea de litiu dorită la final fac ca tot procesul să consume mai puţin de 10 kWh per kg de litiu produs, pentru toate procesele. Se poate ajunge chiar la 5-8 kWh, dacă se mai fac şi recuperările în aceste cicluri. Iar apa curată e refolosită într-o proporţie foarte mare, la fel ca şi saramura. Rata de recuperare a litiului e mult mai mare în acest caz, oscilând între 70 şi 90%.
Ceea ce a reuşit să facă acum echipa de chimişti australieni e să dezvolte un proces şi mai eficient în extracţia de litiu, ajungând până la 95%, evitându-se folosirea apei proaspete în totalitate. În loc să proceseze saramura lichidă, ei procesează crusta solidă de săruri rămasă după evaporare. Doar că mai departe acest material nu e trecut prin apă proaspătă în etape de dizolvări, încălziri şi filtrări, ci se folosesc solvenţi precum etanolul şi acetona, care au proprietatea de a dizolva selectiv dor anumite săruri conţinute în acele reziduuri de sare de litiu. Apa, însă, dizolvă toate aceste săruri, după care apare nevoia îndepărtării lor, cea mai problematică îndepărtarea borului. Noul proces al echipei australiene foloseşte o metodă chimică elegantă care separă din start borul şi sulfaţii, şi preia litiul în solvenţii adăugaţi. Deci, în loc să se folosească apa pentru a prelua toţi compuşii şi apoi să se cheltuie alte cantităţi de apă şi energie pentru a face separările, noua metodă foloseşte inteligenţa chimiei pentru a prelua din start preponderent doar lucrurile necesare.
Iar partea la fel de ingenioasă e ce se întâmplă ulterior cu aceşti solvenţi. În mod normal, ei ar trebui distilaţi, cu un alt consum de energie. Însă aici chimiştii folosesc un proces de evaporare solară interfacială, ceea ce înseamnă efectiv trecerea printr-un spaţiu în care lumina solară încălzeşte eficient soluţia finală, solventul evaporându-se, apoi fiind condensat şi recuperat pentru folosirea într-un nou ciclu de reacţie. Circa 99% din solvent e recuperat, iar astfel întreg procesul de extracţie a litiului nu are nevoie de nicio picătură de apă proaspătă. Şi pentru că aproape peste tot ca sursă de energie e folosită energia soarelui pentru procese naturale de evaporări, consumul de energie e infim, dedicat în mare parte unor procese auxiliare.
Prin urmare, noua metodă a chimiştilor australieni pare a fi deocamdată cea mai eficientă energetic şi hidrologic, deşi ca durată de execuţie a procesului nu e cea mai rapidă. Metoda a fost deja testată în laborator şi pe poligoanele de teste. Iar faptul că ea reuşeşte din start şi excluderea borului şi a sulfaţilor, mai şi recuperând solventul prin evaporare, o face de-a dreptul genială în repetitivatea şi selectivitatea procesului. Prin urmare, e o metodă foarte promiţătoare, relativă simplă în esenţa sa, care poate reduce considerabil consumul de apă şi energie în extracţia de litiu, făcând într-un final ca producţia de baterii pentru maşinile electrice să aibă un impact mult mai mic pentru mediu. Şi spunem că metoda e genială pentru că a rezolvat o problemă imensă printr-o abordare neaşteptat de simplă, prin chimie pură şi un pic de fizică.
