10/06/15

Pesquisadores da Agência de Energia Atômica do Japão (JAEA) criaram um método para extrair lítio da água do mar. O lítio, elemento que desempenha um papel fundamental em baterias para veículos elétricos, corre o risco de escassez antes do final da década caso se confirmem as previsões de expansão do mercado para esse tipo de veículo.
Na última edição da revista Desalination, Tsuyoshi Hoshino, cientista do Instituto de Fusão Rokkasho do JAEA, propôs um método para a recuperação de lítio da água do mar usando diálise. Ainda longe de se tornar comercial, o sistema baseia-se numa célula de diálise com uma membrana feita de um material supercondutor. O lítio é o único íon na água do mar que pode passar, através da membrana, do lado negativo do eletrodo da célula para o lado positivo.
O método “mostra boa eficiência energética e é facilmente escalável” diz Hoshino no artigo. O trabalho dele se junta a uma longa tradição que inclui tanto novas formas de recuperação de lítio e o sonho mais amplo de mineração do mar para os minerais valiosos.
As pessoas têm “lavrado” sal do mar por eras. A história da mineração do fundo do mar remonta a 1872, quando o HMS Challenger, um navio oceanográfico britânico, descobriu manganês no fundo do oceano. Em meados do século 20 as pessoas começaram a tentar extrair a vasta riqueza mineral dissolvida na água do mar, uma tarefa difícil, dada as baixas concentrações de minerais a ser recuperado.
Hoje, uma próspera indústria extrai magnésio da água do mar, mas a produção econômica de lítio do mar ainda não é realidade. O elemento é encontrado em concentrações extremamente baixas no oceano e já tem uma cadeia de fornecimento estabelecida, principalmente a partir de lagos salgados na América do Sul.
Se o método de Hoshino se mostrar eficiente e econômico, ele pode transformar um mercado resistente a novas tecnologias e novas fontes de abastecimento. A maioria de lítio ainda é recuperado da mesma forma há meio século: por evaporação de salmouras coletadas de lagos de sal no Chile, Argentina e Bolívia.
Previsões de crises na oferta de lítio têm aparecido com freqüência cada vez maior nos últimos anos. Muitos analistas acreditam que a crescente demanda de fabricantes de baterias para veículos elétricos, como os da montadora Tesla, cuja futura ?Gigafábrica? poderá dobrar a demanda por lítio, vai por à prova as fontes tradicionais de suprimento.
“Eu penso que nós teremos escassez. Novo fornecimento é necessário agora, e será no futuro, mesmo que uma fração das expansões planejadas na produção de baterias aconteçe.”, diz Simon Moores, responsável por minerais e mineração da consultoria Benchmark Intelligence.
O acompanhamento do preço de referência do lítio mostra um aumento constante ao longo dos últimos anos, e Moores não prevê queda alguma dos preços. Esse movimento alimenta os investimentos em P&D, como no caso do trabalho de Hoshino, e ele está direcionando novos investimentos em lagos salinos que poderiam produzir lítio, especialmente em Nevada, onde a Tesla constrói sua Gigafactory.
A Dajin Resources, em Vancouver, apresentou recentemente os resultados dos ensaios para produção de lítio no lago Alkali, em Nevada, mostrando promissores concentrações do elemento. A Dajin planeja recuperar o lítio utilizando métodos convencionais, diz o presidente Brian Findlay.
“Há uma série de tecnologias diferentes e interessantes, mas todas elas começam com salmoura de alta concentração. E a tecnologia comprovada mais simples é a evaporação”, diz Findlay.
Isso não impede os empresários e pesquisadores de tentar. Um dos métodos mais interessantes é a osmose inversa, uma técnica que poderia, em teoria, extrair lítio muito mais rápido do que os 18 a 24 meses necessários para a salmoura evaporação. Um dos problemas estruturais da indústria atual de produção de lítio é que por causa do tempo de latência longo necessário para a evaporação, é difícil aumentar a produção rapidamente em resposta à nova demanda.
A Simbol Materiais, com sede na Califórnia, quer usar osmose reversa para remover lítio da água residual proveniente da usina geotérmica perto de Salton Sea Featherstone, naquele estado. Seria uma boa solução, que combina geração de energia limpa com recuperação de lítio para baterias de veículos elétricos. Mas a empresa busca um comprador e, em fevereiro, demitiu a maioria dos seus trabalhadores.
Isso leva todos de volta ao maior repositório mundial de lítio: o mar. Nos últimos anos, novos processos e materiais, incluindo o grafeno, têm se mostrado promissores no sentido de tornar a mineração do mar uma realidade. Pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte, por exemplo, projetaram uma estrutura organo-metálica para recolher os íons contendo urânio na água do mar.
Hoshino acredita que a sua célula de diálise para recuperar lítio da água do mar pode ser comercializado dentro de cinco anos. Na medida em que o setor de baterias avançadas se expande, esses esforços vão continuar. Por enquanto, ainda é difícil competir com processos naturais, como a evaporação. As informações são da MIT Technology Review.
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