Un equipo de investigación internacional ha sido pionero en este estudio y está a punto de patentar una nueva técnica de filtración que algún día podría reducir los tiempos de extracción de litio y cambiar la forma en que se impulsa el futuro.
El primer estudio mundial, publicado recientemente en la prestigiosa revista internacional Nature Materials, presenta hallazgos que demuestran la forma en que los canales del Marco Metal-Orgánico (MOF, Metal-Organic Framework, por sus siglas en inglés) pueden imitar la función de filtrado, o ‘selectividad iónica’, de canales iónicos biológicos integrados en Una membrana celular.
Inspirado por las capacidades de filtrado precisas de una célula viva, el equipo de investigación ha desarrollado una membrana sintética de canal de iones basada en MOF que está sintonizada con precisión, tanto en tamaño como en química, para filtrar iones de litio de una manera ultra rápida, unidireccional y altamente manera selectiva
Este descubrimiento, desarrollado por investigadores de la Universidad de Monash, CSIRO, la Universidad de Melbourne y la Universidad de Texas en Austin, abre la posibilidad de crear una revolucionaria tecnología de filtrado que podría cambiar sustancialmente la forma en que se realiza la extracción de litio a partir de salmuera.
Esta tecnología es objeto de una solicitud de patente mundial presentada en 2019. Energy Exploration Technologies, Inc. (EnergyX) ha ejecutado una licencia exclusiva mundial para comercializar la tecnología.
«En base a esta nueva investigación, algún día podríamos tener la capacidad de producir filtros simples que tomarán horas extraer el litio de la salmuera, en lugar de varios meses o años», dijo el profesor Huanting Wang, coautor principal de la investigación y profesor de Ingeniería química en la Universidad de Monash. «Los estudios preliminares han demostrado que esta tecnología tiene una tasa de recuperación de litio de aproximadamente el 90 por ciento, una mejora sustancial en la tasa de recuperación del 30 por ciento lograda a través del proceso de evaporación solar actual».
El profesor Benny Freeman, del Departamento de Ingeniería Química McKetta de la Universidad de Texas en Austin, dijo: “Gracias al equipo internacional, interdisciplinario y colaborativo involucrado en esta investigación, estamos descubriendo nuevas rutas a membranas de separación muy selectivas.
“Estamos entusiasmados y con la esperanza de que la estrategia descrita en este documento proporcione una hoja de ruta clara para la recuperación de recursos y la purificación de agua con baja energía de muchas especies moleculares diferentes.»
El profesor asociado (Jefferson) Zhe Liu de la Universidad de Melbourne dijo: «El mecanismo de trabajo de la nueva membrana de filtración basada en MOF es particularmente interesante, y es una competencia delicada entre la deshidratación parcial de iones y la interacción iónica afín con los grupos funcionales distribuidos a lo largo del Nanocanales MOF.
«Existe un potencial significativo de diseñar nuestros sistemas de membranas basados en MOF para diferentes tipos de aplicaciones de filtración, incluso para su uso en la extracción de litio a partir de salmuera».
El profesor asociado de CSIRO y de la Universidad de Monash, Matthew Hill, dijo: “Nos complace que nuestra colaboración internacional en investigación haya logrado un avance que podría mejorar el suministro de litio. Esto es importante para permitir la integración de vehículos eléctricos y la red de fuentes de energía renovables».
«Es realmente un honor trabajar con científicos tan brillantes en todas estas organizaciones», dijo Teague Egan, fundador y CEO de EnergyX. «Este invento revolucionario cambiará literalmente la forma en que se produce el litio y cómo potenciamos nuestro futuro».
La extracción de litio a partir de salmuera es más común en el Triángulo de litio, una región de los Andes que limita con Argentina, Bolivia y Chile, que posee aproximadamente la mitad de las reservas mundiales de litio, y algunos sitios en los Estados Unidos.
Con la mayoría del litio de Australia producido a partir del mineral espodumen, la nueva técnica podría estimular la investigación de los lagos de sal de Australia para posibles opciones de producción de litio.
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