La svolta promette un’estrazione del litio più economica e più pulita

L’estrazione del litioun metallo fondamentale per le batterie dei veicoli elettrici e i sistemi di stoccaggio dell’energia rinnovabile, è stato a lungo associato a metodi ad alto consumo energetico e dannosi per l’ambiente. Tuttavia, i ricercatori della Stanford School of Engineering hanno recentemente svelato un’importante svolta che potrebbe trasformare questo settore. Il loro approccio, chiamato elettrodialisi redox (RCE), promette di rendere la sua estrazione non solo più efficiente ed economica, ma anche molto più rispettosa dell’ambiente.

Sfide attuali nell’estrazione del litio

Tradizionalmente, il litio viene estratto principalmente da due fonti: rocce dure e saline. La maggior parte del metallo proviene attualmente dalle miniere di sale, in particolare dal Salar de Atacama in Cile. Il processo convenzionale prevede il pompaggio della salamoia, una soluzione ricca di minerali, in vasche di evaporazione. Questi bacini, che talvolta si estendono fino a 26 km², sfruttano l’energia solare per far evaporare l’acqua, concentrando così i minerali, tra cui il litio. Questo processo non solo è lento (richiede circa diciotto mesi per estrarre il litio), ma richiede anche un elevato consumo di acqua, con quasi 500.000 litri necessari per produrre una tonnellata di metallo.

L’estrazione del litio dalle rocce dure comporta operazioni minerarie intensive e ad alto consumo energetico. Questi metodi richiedono scavi profondi e sono spesso associati a notevoli impatti ambientali. Anche la concentrazione di litio in queste rocce è generalmente bassa, rendendo il processo costoso e inquinante.

Un metodo nuovo e più efficiente

Il metodo sviluppato dal team guidato dal professor Yi Cui di Stanford, elettrodialisi di coppia redox (RCE), potrebbe rivoluzionare il settore dell’estrazione del litio. Il principio dell’ECR si basa sull’uso dell’elettricità per spostare il litio da una soluzione salina a bassa concentrazione a una soluzione più concentrata attraverso una membrana elettrolitica solida. Questa tecnica avviene in più fasi in una serie di celle, dove ciascuna cella aumenta gradualmente la concentrazione del metallo fino a quando non può essere efficacemente isolata.

Quali vantaggi?

Questo metodo offre numerosi notevoli vantaggi rispetto alle tecniche tradizionali. Innanzitutto il processo RCE consuma circa un decimo dell’energia elettrica necessaria con i metodi convenzionali. Inoltre, mostra una selettività al litio vicina al 100%, il che significa che lo è estremamente efficiente nell’isolare il litio senza perdite significative. In termini di costi, l’RCE consente quindi di ridurre sostanzialmente i costi di estrazione del litio, da 9.100 dollari a circa 3.500 fino a 4.400 dollari per tonnellata.

Infine, questa tecnica elimina la necessità di grandi bacini di evaporazioneche riduce notevolmente l’impatto ambientale e apre la strada allo sfruttamento delle salamoie situate nelle regioni meno accessibili.

Il metodo RCE di Stanford arriva in un momento in cui la domanda di litio sta esplodendo, alimentata dalla crescita dei veicoli elettrici e dei sistemi di stoccaggio dell’energia rinnovabile. Secondo il previsionel’industria automobilistica dovrà effettivamente aumentare di venti volte le proprie forniture di litio per soddisfare le esigenze future.

Rimangono tuttavia delle sfide, tra cui l’adattamento dell’RCE alle diverse condizioni della salamoia e l’ottimizzazione del processo per un’estrazione rapida e sicura. Tuttavia, il metodo RCE di Stanford segna un passo significativo verso un’estrazione del litio più sostenibile ed economica, offrendo un barlume di speranza per un futuro più verde nel settore delle batterie e delle energie rinnovabili.