El litio tiene asegurada una creciente demanda por las próximas décadas a partir del desarrollo de la transición energética y la electrificación. Al presente, las principales técnicas para la producción del metal blanco son las de evaporación y las de minería. La Extracción Directa de Litio (EDL), aunque es una tecnología prometedora, todavía está, en gran medida, en fase experimental.

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Bolivia tiene suscritos cinco convenios con empresas rusas y chinas para la producción de litio en los salares del país utilizando tecnologías de EDL. No son actores desconocidos o que estén iniciándose en este negocio. CATL, por ejemplo, del consorcio chino CBC, es la mayor productora mundial de baterías de iones de litio, con una participación del 34% en el mercado global. CITIC es otra gigante tecnológica china. La rusa Uraium One es parte del coloso energético Rosatom.

El consorcio CBC, conformado por CATL, BRUNP y CMOC, anunció que iniciará operaciones con una planta de tecnología EDL que tendrá una capacidad para 2.500 toneladas anuales de equivalente de carbonato de litio (LCE, por su sigla en inglés). Luego esto se irá incrementando hasta alcanzar un volumen de 25.000 toneladas al año.

Conversamos sobre esta tecnología con Salvador Beltrán, gerente de Investigación y Proyectos de Yacimientos de Litio Bolivianos (YLB).

NUEVA TECNOLOGÍA

—¿Cuál es la situación de la Extracción Directa de Litio (EDL) actualmente alrededor del mundo?

—Se tiene mucha expectativa en la aplicación de tecnologías de extracción directa de litio EDL en el mundo, debido a que esta tecnología puede tratar salmueras con bajo contenido de litio y elevadas recuperaciones, sin la necesidad de utilizar tecnologías evaporíticas. Actualmente, se tiene conocimiento de una producción aproximada de 127.000 toneladas de equivalente de carbonato de litio principalmente desarrolladas en China y Argentina. Varios países están apostando a pruebas de pilotaje en sus salares y también se tienen proyectos de implementaciones de plantas industriales en Estados Unidos, Argentina, Chile, Canadá, Alemania con una capacidad estimada total de 500.000 toneladas de LCE. Asimismo, existen muchos proyectos nuevos de menor capacidad para la confirmación de la tecnología de EDL en los países mencionados.

—¿Cuáles son los proyectos de EDL más avanzados y con mayores resultados actualmente y qué empresas los desarrollan?

—Los proyectos más avanzados se encuentran en China con las compañías Lanke Lithium y Zangge Lithium, con base en la tecnología de sorbentes que produce 20.000 toneladas anuales de LCE. En Latinoamérica se tiene la empresa Livent, en el salar del Hombre Muerto, en Argentina, que proyectó una ampliación de su planta a 80.000 toneladas de LCE.

—¿Cuál es el entorno de precios en el cual se hace atractivo desarrollar proyectos de EDL? ¿A partir de qué precios se cubren los costos de producción con esta tecnología?

—Un valor aproximado de opex para la producción de carbonato de litio con tecnología EDL está entre $us 2.800 y $us 3.600 por tonelada, pero estos pueden variar dependiendo la ubicación, la calidad de la materia prima, el costo de suministro, transporte y otros. La tecnología EDL es aplicable en salmueras en las cuales no pueda aplicarse las tecnologías evaporíticas, esto debido a los elevados contenidos de Magnesio, Sodio y otras impurezas, La tecnología evaporítica solamente es aplicable para salmueras de una calidad aceptable en concentración e impurezas, en cambio la tecnología EDL puede ser aplicable a varios tipos de salmueras y abre la posibilidad el incremento de producción de litio.

—¿Cuál es la situación actual de las plantas de EDL en Bolivia?

—Actualmente se tiene firmado cinco convenios para la demostración de la tecnología EDL en los salares de Uyuni, Pastos Grandes, para el desarrollo de proyectos a nivel piloto y a nivel industrial con varias empresas (CBC, CITIC y URANIUM GROUP). Las tres empresas ya se encuentran en fase final para terminar los estudios de exploración, hidrogeológicos, impacto ambiental y se están preparando las consultas para las socializaciones y presentación de resultados.

Cuando éstos sean entregados en carpetas de ingeniería se negociarán contratos que posteriormente serán elevados a la Asamblea Legislativa Plurinacional para su aprobación según la normativa actual vigente.

Adicionalmente, en la presente gestión se lanzó una nueva convocatoria para que participen en una selección de tecnología para la EDL. Inicialmente demostrarán su tecnología en sus países de origen con una prueba modular, una vez hecho esto con su tecnología pasarán a pruebas con plantas piloto con salmuera de los salares de Uyuni, Coipasa, Pastos grandes y otros salares menores.

—¿Cómo se tiene planificado escalar la producción?

—La tecnología EDL requiere ser probada con la salmuera del salar, por lo cual es necesario la implementación de una planta piloto que evaluará y resolverá vacíos que se puedan tener en el proceso, operación u otros que puedan generar riesgos en las plantas industriales. Las plantas piloto pueden ser de 500 a 2.500 toneladas de LCE anuales, dependiendo el nivel de inversión a realizar y el nivel de aseguramiento de las plantas industriales.

—¿Cuál es la situación actual del desarrollo de la tecnología EDL en CITIC?

—En la actualidad CITIC cuenta con unidades de producción con una producción anual de 300.000 toneladas de sulfato potásico, 30.000 toneladas de carbonato de litio de grado batería, 10.000 toneladas de ácido bórico refinado, y ha realizado la explotación integral de los recursos del Salar de Taijinar Oeste.

—¿Cuáles son las principales características de la EDL desarrollada por CITIC? ¿Cuáles son las principales fortalezas y cuáles los puntos críticos de esta tecnología?

—Entre las principales características, CITIC utiliza el proceso de adsorción iónica y tratamiento por membranas, también es una empresa madura con el uso de esta tecnología debido a que ya cuenta con una producción industrial de carbonato de litio con tecnología EDL.

Entre sus fortalezas y puntos críticos se puede citar que la empresa CITIC utiliza el proceso de adsorción iónica y tratamiento por membranas con una recuperación en la etapa de adsorción de 90% aproximadamente, esta tecnología puede tratar salmueras con bajo contenido de litio, además de que CITIC ya cuenta con la experiencia industrial de producción de LCE.

La empresa CITIC puede tratar salmuera directa del pozo, no requiere etapas de preconcentración de salmuera, es decir, no requiere piscinas de evaporación para la salmuera que ingresa a la planta.

En las debilidades, como en toda empresa, se tendrán que lidiar con vacíos de procesos o imprevistos que puedan ocurrir con el suministro de servicios (energía eléctrica, combustibles, agua, reactivos químicos y otros), la reinyección de la salmuera que requiere un estudio particular para evitar o minimizar la afectación del recurso de litio.

—¿Cuánto de litio está produciendo CITIC actualmente con EDL?

—De 2006 al presente, hay una planta de 10.000 toneladas con tecnología de calcinar (minería). Desde 2021, una planta de 2.000 toneladas con tecnología de adsorción. A partir de 2023, una planta de 20.000 toneladas con tecnología de membrana. Finalmente, desde noviembre de 2023, se tiene una planta de 15.000 toneladas anuales con tecnología de adsorción.

Producción de litio en el mundo

MLas fuentes de litio integradas verticalmente tienen una ventaja de costos y están menos sujetas a las fluctuaciones en el precio de los insumos. El litio extraído en salmuera es el que cuesta menos, seguido del espodumeno y luego la lepidolita. A medida que entran en funcionamiento más y más proyectos de minería, aumenta el suministro, lo que afecta la rentabilidad. En consecuencia, el costo de subcontratar espodumeno y lepidolita disminuye, pero las empresas no integradas verticalmente aún soportan costos de producción mucho más altos que las integradas verticalmente.

Según la base de datos global de la cadena de suministro de baterías de iones de litio de InfoLink, la demanda mundial de carbonato de litio alcanzará las 1.189.000 toneladas equivalentes de carbonato de litio (LCE, por su sigla en inglés) en 2024, de las cuales 759.000 toneladas de LCE provienen de baterías de iones de litio para automóviles y 119.000 toneladas de LCE de baterías de iones de litio para almacenamiento de energía y 311.000 TM LCE de batería de iones de litio para electrónica de consumo, cerámica y vitrocerámica.

Se estima que la producción total de carbonato de litio alcanzará las 1.323.000 toneladas métricas de LCE en 2024, con 418.000 toneladas provenientes de LCE de salmueras, 688.000 toneladas de LCE de espodumeno y 217.000 toneladas LCE de lepidolita.

La mayoría de las salmueras se encuentran en países de América del Sur, como Argentina, Bolivia y Chile, así como en Qinghai en China. La producción de carbonato de litio a partir de salmueras es la tecnología más barata para obtener carbonato de litio.

Los activos de espodumena se encuentran principalmente en Australia, y algunos en Sichuan y otras regiones chinas. África se ha convertido este año en otro hogar de ricos recursos de espodumena. Actualmente, este concentrado sigue siendo la fuente principal de carbonato de litio.

Procedente principalmente de Jiangxi, China, la lepidolita es la fuente más cara de carbonato de litio. Los principales obstáculos a la expansión de la producción de lepidolita en Jiangxi incluyen la cuota de tierras, la infraestructura de transporte y la gestión de relaves.

Dado que la lepidolita tiene una ley mineral baja, el gobierno local ha estado ideando planes para el transporte de relaves y el almacenamiento de escoria de litio, un subproducto de la extracción de litio. En 2023, a medida que los problemas ambientales y territoriales disminuyan parcialmente, las paradas de construcción serán menos frecuentes que el año anterior.

Este año, el volumen de producción de lepidolita en Jiangxi podría alcanzar las 120.000 toneladas de LCE, y los proyectos integrados verticalmente contribuirían con el 75% y podrían producir lepidolita de más de 200.000 toneladas de LCE en 2024.

A largo plazo, Jiangxi verá un aumento de la producción anual de lepidolita de entre las 300.000 y 400.000 toneladas de LCE en medio de expansiones de producción.

PERFIL

Nombre: Salvador Beltrán

Cargo: Gerente de Investigación y Proyectos de Yacimientos de Litio Bolivianos (YLB)

Es licenciado en Ingeniería Electrónica por la Universidad del Valle. Cuenta con dos diplomados obtenidos en la misma casa de estudios superiores: uno en Administración de Empresas y el otro en Mantenimiento Industrial. Tiene una especialidad en Manejo de Recursos y Fuentes Renovables por la Universidad de León (España). Trabajó como supervisor de mantenimiento en la CBN Taquiña SRL, en Gedesa como técnico de instalaciones y mantenimiento y como jefe de mantenimiento, fue jefe de ingeniería y mantenimiento en BECA Corp. SRL, en Hansa ocupó cargos como jefe de instalaciones y servicios y como gerente de ingeniería, fue ingeniero de diseño, construcción y montaje en Petrobras Bolivia, fue gerente de ingeniería, construcción y montaje, y en proyectos en Greennova Bolivia, y encargado de proyecto en Maico ingeniería.

Hace más de dos años trabaja en Yacimientos de Litio Bolivianos (YLB) ocupando diferentes cargos, siendo actualmente el Gerente de Investigación, Ingeniería y Proyectos.