Industrializacion del Litio (Modulo 1)
INDUSTRIALIZACION
DEL LITIO EN BOLIVIA
1. INTRODUCCION.
Bolivia
es uno de los países con los yacimientos aprovechables de litio más grandes a
nivel mundial. Desde el año 2008, los yacimientos de litio en el Salar de Uyuni
y en el Salar de Coipasa se han convertido en un tema del debate internacional
sobre las materias primas. Esto está relacionado con los replanteamientos de
las políticas climáticas y energéticas de muchos Estados industrializados
quienes, ante la disminución de los yacimientos petrolíferos a nivel mundial y
la necesidad de reducir los gases de efecto invernadero, que emiten dióxido de
carbono (CO2) perjudicial para el medio ambiente, están buscando alternativas.
En los últimos años, la industria automotriz ha intensificado sus esfuerzos por
desarrollar vehículos eléctricos accionados por baterías. Adicionalmente,
En los
últimos años, el litio ha desencadenado un verdadero hype en las bolsas, porque
las baterías de litio representan una tecnología clave para la movilidad eléctrica.
En Alemania, en el año 2020 uno de cada 45 vehículos debe ser operado con
electricidad, de acuerdo a la canciller alemana Angela Merkel (CDU) respecto al
objetivo de la Plataforma Nacional de Movilidad Eléctrica.
El
litio tiene múltiples usos, como ejemplo tenemos en la industria del vidrio y
la cerámica, como cátodos y electrolitos en baterías secundarias, en aleaciones
de aluminio en la construcción de aviones, en la industria farmacéutica para el
tratamiento de las depresiones y otros usos en las que el litio puede ser
aprovechable.
En el
presente ensayo se pretende proponer al Ministerio de Minería y Metalurgia,
implementar centros de investigaciones para el desarrollo de Trabajos
científico y tecnológicos en la minería del Litio y sus derivados en un periodo
de mediano y largo plazo.
2. OBJETIVO.
Elaborar
una propuesta al Ministerio de Minería y Metalurgia para la implementación de
centros de investigación para desarrollar trabajos científicos y tecnológicos
para proyectar la industrialización del Litio y sus derivados y así
posteriormente llevar a un crecimiento económico a nuestro país.
A continuación,
tenemos una lista y un gráfico para dar a conocer los productos derivados del
Litio.
3. Plan de desarrollo: Líneas de
investigación.
Como es de conocimiento
nacional, Bolivia va a industrializar el litio que se encuentra en el Salar de
Uyuni, bajo la óptica de superar el extractivismo. Para cumplir esta misión,
fue creada hace ocho años la Gerencia Nacional de Recursos Evaporíticos, que ha
sido convertida a partir de abril del 2017 en la empresa estatal Yacimientos de
Litio Bolivianos (YLB), que efectúa el proyecto de la Industrialización del
Carbonato de litio. Profundizando en fases de inspección, exploración, explotación
y producción del Carbonato de Litio.
A
partir de la obtención del Carbonato
de litio se pretende generar 10 líneas de investigación relacionados con el Litio.
3.1. Baterías de ion litio.
Las
baterías de ion litio hoy en la actualidad son las mas requeridas por ser
capaces de almacenar más energía que se puede recargar y ocupa menos espacio
que otras baterías. Se utiliza en dispositivos electrónicos (ordenadores,
celulares, tabletas y otros), lo encontramos también en la fabricación de
baterías para vehículos eléctricos e híbridos. Toda batería recargable está
formada por un conjunto de celdas electroquímicas, que se pueden considerar la
unidad elemental y básica de la batería, un conjunto de celdas conectadas entre
sí conformará una batería, la conexión entre celdas se podrá realizar en serie,
en paralelo o una combinación de ambas, en función del voltaje y/o la
intensidad de corriente que se quiera alcanzar con la batería.
En el
presente trabajo se pretende generar una línea de investigación para producir
baterías de ion litio como derivado del del litio, para el mercado nacional e
internacional.
3.2. Industria del
aluminio y de aleaciones ligeras.
Otra
de las grandes aplicaciones del litio está en la industria del aluminio,
material muy utilizado en otras aplicaciones, como pueda ser en la industria de
la aeronáutica, de la automoción, debido a que es un metal ligero y de gran
resistencia a la corrosión.
El
proceso metalúrgico para la obtención del metal de aluminio comienza a partir
de electrolisis de la alúmina (Al203) fundida en un baño de composición con un
contenido en alúmina que varía del 2 al 8%, entre un 5 y 7% de fluoruro de
aluminio, entre un 5 y 7% de fluoruro de calcio y entre un 80 a 85% de criolita
(Na3·AIF6). Pues bien, a este baño fundido se le adiciona un 3,5% en peso de
carbonato de litio (Li2CO3) en gránulos con respecto al peso del electrolito,
lo cual permite obtener los siguientes beneficios en el proceso de fabricación
del aluminio como ser la disminución
en el punto de fusión del baño, así como la viscosidad y Aumenta la
conductividad eléctrica del electrolito fundido.
En el
presente trabajo se pretende desarrollar una línea de investigación en la
industria del aluminio y de aleaciones ligeras a partir de aluminio-litio, para
llegar mercado nacional e internacional.
3.3. Industria del vidrio y la
cerámica.
El
óxido de litio (Li2O) es un aditivo importante que se emplea mucho en la
industria del vidrio y la cerámica. Su efecto es disminuir el punto de fusión y
mejorar las propiedades de escurrimiento del material fundido, además de
reducir el coeficiente de expansión térmica y de viscosidad del producto
terminado. La fuente para obtener el óxido de litio (Li2O) más utilizada es el
carbonato de litio (Li2CO3) y también se puede obtener a partir de concentrados
de minerales de litio. Esta también la fabricación de piezas cerámicas
resistentes al choque térmico, llamadas comúnmente pirocerámicas (vajillas de
loza, vidrio tipo Corning), se utiliza en su composición preferentemente
concentrados de minerales de litio con bajo contenido de hierro.
En el
presente trabajo se pretende desarrollar una línea de investigación para el
crecimiento de la industria del vidrio y la cerámica como derivado de Litio,
para generar un crecimiento económico en el mercado nacional e internacional.
3.4.
Grasas y lubricantes.
Ciertas
sales de litio y ácido esteárico, como el estearato de litio, se emplean en la
fabricación de lubricantes resistentes al uso a elevadas temperaturas y tiene
la función de espesar aceites.
Por
tanto, las grasas fabricadas a base de sales de litio, denominadas comúnmente como
grasas multiusos, conservan sus propiedades lubricantes en un amplio rango de
temperatura (desde 0º hasta 200ºC), además poseen muy buena resistencia al agua
y a la oxidación, por lo que gracias a estas cualidades son muy utilizadas en
todo tipo de aplicaciones, como en sectores del transporte, tanto industriales,
militares, vehículos, máquinas y también en aplicaciones marinas. Este tipo de
grasas representan alrededor de un 60% de todos los lubricantes producidos en
la mayoría de los países industrializados.
En la
presente línea de investigación se pretende desarrollar la tecnología para
elaborar grasas y lubricantes como derivado de litio, para generar un
crecimiento económico en el mercado nacional e internacional.
3.5. Sistemas de aire acondicionado
y control de humedad.
El bromuro de Litio (Li
Br) y el Cloruro de Litio (Li Cl) en forma de salmueras, se usan mucho en
sistemas industriales de acondicionamiento y deshumidificación del aire,
aprovechando que ambos compuestos tienen propiedades altamente higroscópicas,
es decir, que le permiten absorber enormemente la humedad del aire, permitiendo
así secar el aire en el interior de estancias y compartimientos cerrados.
En la
presente línea de investigación se pretende desarrollar los sistemas de aire
acondicionado y control de humedad gracias bromuro de Litio y el Cloruro de
Litio, para generar un valor agregado derivado del Litio y así generar un
aporte para nuestro país.
3.6.
Fabricación de caucho sintético.
En la fabricación de
elastómeros sintéticos se suelen utilizar compuestos órgano-Litio, como
catalizadores de polimerización de plásticos, como el polietileno. El litio es
utilizado en este tipo de aplicaciones en forma de butil-litio.
Este compuesto órgano-metálico
es un catalizador específico en la polimerización iónica también del isopreno,
estireno y butadieno, compuestos empleados para la obtención de cauchos
especiales que tienen aplicaciones en la industria de fabricación de neumáticos
de alta duración, y con gran resistencia a la abrasión. El N-butil-litio
reacciona con el estireno y butadieno, formando una goma sintética que no
requiere vulcanización.
En esta
línea de investigación se pretende desarrollar el sistema para la fabricación
de caucho sintético y su posterior empleo en neumáticos de alta duración para
generar otro valor agregado derivado del Litio y así generar un aporte para
nuestro país y exportar a otros países.
3.7. Los psicofármacos.
Las
sales de litio, específicamente el carbonato de litio (Li2CO3) y el citrato de
litio, son empleadas en la medicina psiquiátrica como estabilizador de ánimo,
ya que se usan para tratar manías, bipolaridad, depresión y distintas
psicopatologías, al actuar inhibiendo los episodios de manía y de depresión
asociados con trastornos de bipolaridad y otros trastornos anímicos.
Pero
además de los psicofármacos, con el litio se ha potenciado su uso en el mercado
farmacológico en general, debido a la incorporación del litio metálico y
algunos compuestos que se utilizan como catalizadores en la producción de
analgésicos, agentes anticolesterol, antihistamínico, anticonceptivos,
inductores del sueño, algunos tipos de esteroides, tranquilizantes, vitamina A
y otros productos, además del ya visto carbonato de litio que es utilizado en
el tratamiento de la psicosis maníaca depresiva.
En
el presente trabajo se pretende generar una línea de investigación para introducirnos
en área de la farmacéutica y así producir psicofármacos derivados del litio,
para el mercado farmacéutico nacional e internacional.
3.8.
Depuradores de aire.
El
hidróxido de litio (LiOH) es un excelente compuesto que se usa para extraer del
aire el dióxido de carbono (CO2) que se acumula, por ejemplo, por la actividad
respiratoria de las personas. En este sentido, el hidróxido de litio se puede
emplear como depuradores de aire para extraer el dióxido de carbono en los submarinos
y naves espaciales.
Por
tanto, el hidróxido de litio es uno de los compuestos fundamentales que más se
emplean en las industrias marítimas y espaciales, ya que es un producto que
consigue depurar el aire, eliminando el dióxido de carbono presente en el
ambiente.
En
esta línea de investigación se pretende desarrollar tecnologías para la
fabricación de hidróxido de litio y su uso para producir depuradores de aire
que son utilizados en el área marítima y espacial, esto a partir del Litio y
así generar productos de exportación que serían de utilidad en otros países.
3.9. Uso en reactores
de fusión nuclear.
Una
aplicación potencial del litio de grandes expectativas es en la producción de
energía eléctrica mediante la fusión nuclear controlada de Deuterio y Tritio.
Por ser escaso en la naturaleza, el tritio se obtiene irradiando el litio con
neutrones. El consumo de litio como combustible para generar tritio no es
significativo, pero podría ser un gran requerimiento al ser usado también como
escudo contra radiaciones y como medio de transferencia de calor
(litio-líquido).
Estas
aplicaciones están supeditadas al éxito de un programa de desarrollo de
reactores de fusión que impulsa el Departamento de Energía de los Estados
Unidos.
El
área de investigación en este caso sería de gran utilidad ya que actualmente
existen los reactores de fisión nuclear que generan subproductos radioactivos
que son dañinos, y la Fusión Nuclear ya no genera este tipo de subproductos
radioactivos
3.9.1.
Reactores de fusión nuclear.
Mencionado
más arriba la utilidad del litio en la fusión nuclear, esto abre paso a un área
nueva de investigación que seria el de incursionar en el desarrollo del área de
Fusión Nuclear
El
proceso de fusión nuclear consiste en unir dos átomos (fusionar) para obtener
un átomo de mayor tamaño liberando grandes cantidades de energía, a contra
parte de la fisión nuclear (que separa los átomos).
La fusión nuclear puede
producir demasiada energía con una pequeña porción de materia prima. Por
ejemplo, se necesitarían solamente 500 litros de agua y 30 gramos de litio para
producir la energía que utilizaría una persona en un país desarrollado a lo
largo de su vida. Siendo el agua un compuesto totalmente renovable y el litio
un mineral abundante, la utilización de esta alternativa de producción
energética es totalmente viable.
Al hablar de fusión
nuclear, por lo general nos hace pensar en explosiones y accidentes en
centrales energéticas de este tipo. Sin embargo, la idea de que ésta es
peligrosa es totalmente errónea, ya que, a diferencia de la fisión nuclear, que
es el proceso que se utiliza en todas las centrales nucleares del mundo, es
totalmente segura debido a que no se utilizan materiales radioactivos.
Mencionado la utilidad
de la Fusión Nuclear, esta área de investigación seria de un gran desarrollo
para nuestro país ya que abriría nuevas puertas de conocimiento científico y
tecnológico para la generación de energía limpia, que seria de beneficio para
sectores como el de energía donde ahorraríamos en grandes costos de
electricidad ya que su costo de implementación seria barato en relación a los
tradicionales.
4. CONCLUSIONES.
Por lo
propuesto anteriormente se podría apoyar a la generación de las líneas de
investigación mencionadas más arriba para dar un valor agregado a la explotación
del Litio y las áreas relacionadas con el mismo. Esto generaría captación de
grandes recursos económicos considerables para nuestro país y un desarrollo científico-tecnológico-productivo,
para la generación de empleos para nuestros compatriotas, lo que llevaría a una
mejora de nuestro nivel socioeconómico como país.
5. BIBLIOGRAFÍA.
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B. JC (2018). industrialización del litio en Bolivia.
Consultado 25 de enero de 2023
Dir.
Gral. Desarrollo Minero (2018). Perfil del mercado del Litio. Consultado 26 de
enero de 2023
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M. I. (2000) La industria del Litio en Chile. Consultado 26 de enero de 2023
Pereira,
J. E. (2002, mayo). Apostando al futuro Consultado 27 de enero de 2023
El blog es una importante herramienta que nos permite publicar nuestros conocimientos, a través de artículos y otros escritos académicos
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