Los tiempos del “granero del mundo”, como solía conocerse a Argentina un siglo atrás debido a su economía basada en la exportación de materias primas alimenticias, hoy dejó de ser un valuarte competitivo y un generador de valor agregado para el crecimiento de un país.

Pero ¿qué pasa con el litio? ¿Por qué tenemos tanto y no lo aprovechamos de la manera correcta? Quizás, la respuesta pueda estar en esta noticia que fue publicada por el periodista argentino especializado en tecnología, Ariel Torres, para el diario La Nación.

La combinación de una idea, con el conocimiento y el razonamiento científico podrían lograr que la región por fin comience a producir sus propios componentes relacionados con el litio: baterías para celulares, para automóviles híbridos, para notebooks y un sinfín de usos electrónicos.

Decimos que sólo esta combinación podría dar inicio a una fructífera industria porque la entrevista que le realizó Torres al físico y cosmólogo argentino Daniel Barraco nos muestra con claridad cómo se logró manufacturar las primeras baterías de litio en Argentina con un proyecto pensado por profesionales y ejecutado con el apoyo del gobierno local.

Barraco es el actual coordinador de un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de la Plata y de la Comisión Nacional de Energía Atómica, que asociados con una empresa local, proyectaron fabricar baterías de litio en Argentina para exportar a los principales fabricantes de productos electrónicos del mundo.

El proyecto comenzó a mediados de 2010, cuando Barraco se comunicó con el gobierno local y les dijo que “el asunto es el litio. Hay que hacer baterías acá”. De no ser por su curriculum y su relación con las principales empresas tecnológicas radicadas en Argentina, quizás la propuesta del científico habría quedado como una llamada más. Barraco trabajó desde 1999 para convertir a la provincia de Córdoba en un polo tecnológico local. Coordinó la llegada de Motorola, Intel e Indra a la provincia, lo cual llevó a que el parque de recursos humanos tecnológicos creciera de poco más de 600 a más de 8.500 profesionales en la actualidad.

Pero volviendo al tema del litio en la región, sólo en Argentina (provincias de Salta, Catamarca y Jujuy) se encuentra cerca del 20% de la reserva mundial de este mineral. En Bolivia está la mayor reserva mundial, concentrando casi el 50% de litio del planeta en el Salar de Uyuni. En Chile, el Salar de Atacama posee el 25% de este material, lo que unificando sólo esa zona de Latinoamérica, se logra concentrar un estimado del 85% de las reservas disponibles en el mundo. A esta zona, la revista Forbes la denomina “la Arabia Saudita del litio”.

La propuesta de Barraco, luego de comenzar la fabricación a nivel regional, es la de crear un organismo similar a la Organización de Países Productores de Petróleto (OPEP) que controla el precio del petróleo mundial, para lograr establecer mecanismos de control de la oferta de carbonato de litio, evitando distorsiones por sobreproducción que impliquen bajas en el precio internacional.

La primera batería de litio fabricada en Argentina

“Para agosto, septiembre estarán fabricadas las primeras baterías para notebooks y celulares en Argentina. Para octubre ya estarán homologadas”. Estas palabras de Daniel Barraco entusiasman a cualquier persona que logre entender la magnitud del mercado de consumo de productos electrónicos y afines, ya que sin el litio, el único material capaz de reemplazar al petróleo a nivel costos en la actualidad, muchos fabricantes deberían buscar alternativas inexistentes en la actualidad para hacer funcionar sus productos.

Las palabras que siguen a continuación son textuales de Barraco y detallan el proceso que se debió transitar para llegar a la conclusión de que el proyecto podría ser viable. Fueron extraídas de la desgrabación de la nota hecha por Torres y decidí transcribirlas de manera textual para que se pueda apreciar la coherencia de Barraco y la claridad y el conocimiento con los que se lograron llegar a este punto de comienzo de fabricación, algo que si hubiera estado sólo en manos de funcionarios políticos, seguramente habría terminado en un cajón o en manos de alguna multinacional extranjera:

El proyecto tiene tres partes, en orden lógico:

1. Purificar litio extraído del salar
2. Fabricar pastas inorgánicas y polímeros
3. Fabricar baterías

Transversalmente, está el asunto ambiental, porque esto debe tenerse en cuenta; el planeta no es finito, por fin nos hemos dado cuenta de eso. De las tres etapas nosotros optamos por establecer un orden cronológico que comenzaría por desarrollar los materiales para hacer las baterías, para pasar luego a la fabricación. Para eso armamos un grupo donde está Arnaldo Visintin, de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP), como jefe de grupo, Juan Collet, de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), y nosotros, la Universidad de Córdoba, por medio de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física (Famaf) y la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ).

En mayo de 2011 nos juntamos en Córdoba para ver qué sabíamos hacer respecto de las baterías de litio (iones de litio o polímeros de litio). Ahí nos dimos cuenta de que sabíamos mucho. Entonces armamos un programa nacional de lo que queríamos hacer. Lo primero que nos planteamos fue si podíamos hacer las pastas, es decir, los cátodos, los ánodos y los electrolitos. Y la respuesta fue que creíamos que sí. Otra pregunta fue: ¿podemos purificar litio? Y la respuesta fue que también que creíamos que sí, teníamos los investigadores trabajando en eso. ¿Tenemos empresarios? Sí, tenemos un grupo de empresarios cordobeses con conexiones en el NOA. Si conseguíamos el apoyo del gobierno nacional, entonces teníamos todas las piezas del triángulo de Sabato.

Así que dijimos: ¿qué vamos a hacer entonces? Primero que nada probemos que podemos hacer una batería de litio. El problema era que no teníamos la caja de guantes, y una caja de guantes cuesta 70.000 dólares. Así que mandamos un chico recién doctorado de la UNLP a República Checa con nuestra fórmula para probarla. Las baterías de litio tienen cocina , es decir, hay varias posibles fórmulas. En este caso usamos un electrolito de hexafloruro de litio, otra de las partes era de grafito con litio y la tercera era de fosfato hierro litio.

El experimento en República Checa, el 30 de junio, nos dio bien, medimos corriente, medimos voltaje, comparamos con las tablas y nos dieron los valores correctos para esa fórmula. La batería funcionó, así que establecimos que sabíamos hacer baterías en laboratorio.

Ahí avisamos al ministerio y nos dijeron que nos presentáramos a un PID (Proyecto de Investigación y Desarrollo), y empezamos a intentar armar los laboratorios para avanzar en el desarrollo de las pastas que habíamos medido en República Checa. Una vez que la fabricáramos acá, veríamos cómo la hacíamos en cantidad y la mejorábamos. Esa era la idea original.

En el medio se cruzó el Ministerio de Industria, diciendo que necesitaban baterías para el plan Conectar Igualdad. Yo estaba en Europa en ese momento. Cuando volví, Industria me dice que quieren saber cuánto podemos integrar en el país de una batería de litio. Les dije que como científico no sabía, que tenía que ver. Que me habían movido nuestro cronograma lógico. Les dije que nos veíamos en 15 o 20 días.

Trabajamos como enanos, y de ahí salió un documento con el que fuimos a la Secretaría de Industria, que en ese momento era subsecretaría y estaba cargo de Javier Rando, que nos atendió muy bien y nos preguntó de nuevo: ¿cuánto pueden integrar? Y nosotros le respondimos: todo. Se quedó de una pieza. ¿Cómo todo? Sí, todo. Sabemos hacer las pastas, sabemos hacer lo polímeros, el tema es que hay que escalonarlo. ¿Y cómo lo escalonan?, me preguntó. Bueno, lo primero que tenemos que hacer, le digo, es fabricar baterías. Pasar a la etapa de fabricación.

Entonces el proceso quedó así: la primera parte es ahora la fabricación de las baterías sin insumos. Los insumos representan sólo el 20% del valor de la batería. Compramos los polvos afuera y el resto se hace en la fábrica. Así que salteamos dos etapas y pasamos a la parte más avanzada, la de la fabricación. Ya sabemos cómo se hace cada celda, lo que tenemos que hacer es la fábrica con las máquinas para fabricar las celdas. Y sabemos dónde comprar las máquinas para hacer esto. Hay polvos que se pueden comprar en el país y otros que no. Posiblemente el aluminio y el cobre se puedan conseguir acá, así que no habría necesidad de importarlos. La electrónica la armamos nosotros, importando los componentes que no se hacen acá, como el microcontrolador. Pero la placa y la inserción se hacen en Córdoba. Lo que tiene litio se hace en las provincias productoras de litio: Salta, Catamarca y Jujuy. Hay que reactivar esa región. Ese es el acuerdo al que llegamos, para reflotar estas economías regionales. Que las baterías se fabriquen en las provincias productoras de litio.

El futuro

El futuro tampoco está librado al azar. El cronograma de producción está pautado para comenzar a fabricar baterías para celulares y notebooks. El siguiente paso será desarrollar baterías para molinos eólicos y paneles solares, un mercado enorme donde se utilizan las contaminantes baterías estándar basadas en plomo y ácido. Para 2014 se proyecta comenzar la producción de baterías para vehículos híbridos, mercado en el que se estima para 2020 una parque de más de 200 millones de vehículos vendidos.

Sin dudas, la producción de litio será el próximo paso para lograr la consolidación de la región como potencia productora y exportadora. La estabilidad política, a pesar de las diferencias lógicas entre cada uno de los países, y la mano de obra especializada que posee Latinoamérica podrían ser la combinación perfecta para lograr convertinos en la Arabia Saudita del litio.

Link: Baterías de litio hechas en Argentina (LaNación)

(cc) frcsyk

Investigadores en el Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) están trabajando en el desarrollo de baterías de litio-ion con un rendimiento muy similar pero a menores costos en materiales y manufactura.

¿Cómo lo hacen? Lo que estos investigadores están haciendo es reemplazando el material para disminuir costos, creando un fosfato a base de cera y jabón que serviría de sustito del níquel y cobalto, que es lo que se utiliza actualmente.

“Este método es mucho más simple que otras formas de producción, otros grupos tienen un complicado método multi-pasos. Nosotros mezclamos todos los componentes y los calentamos”, afirmó el científico de la PNNL Daiwon Choi.

El proceso que describen involucra poco más que parafina, ácido oleico y calor. Se mezclan los ingredientes y después suben la temperatura a 400º Centígrados, con esto provocan que la cera y el jabón se evaporen formando pequeñísimos cristales de fosfato de manganeso de Litio. Después de eso suben aun más la temperatura para que los cristales se unan y formen un pequeño disco de material catódico.

Las baterías creadas con estos materiales todavía están en pruebas y no han logrado comportarse igual que las pilas normales de ion-litio en el mundo real. Sin embargo, con un poco más de investigación podrían tener una duración mayor que las que están actualmente en el mercado, a un costo menor y una mayor velocidad de fabricación.

Link: New Lithium Metal Phosphate Batteries Made With Wax and Soap (DailyTech)

La empresa francesa Lumeneo presentó en el Salón del automóvil de Ginebra a “Smera”, su innovador vehículo eléctrico súper compacto de apenas 86 centímetros de ancho, ideal para evitar la congestión vehicular y ser amigable con el medio ambiente.

Este pequeño automóvil funciona con baterías de litio, las que generan un voltaje de 133V y que están diseñadas para durar por lo menos 8 años, incluso si el carro se usa todos los días. Otra gracia del “Smera” es que su velocidad máxima es de 130 kilómetros por hora y pasar de 0 a 100 kph le toma apenas 8 segundos, según informó la empresa creadora.

En su pequeño interior, donde caben dos personas, una pantalla LCD muestra la información más importante para el conductor. En su parte posterior, un habitáculo permite guardar el bolso para llevar al trabajo o al gimnasio. Su carrocería mide 2 metros de largo y 1,45 de alto, y su peso total es de 450 kilos.

¿Cómo algo tan ligero e inestable puede tomar las curvas sin volcarse? Sus diseñadores idearon un sistema que inclina las ruedas al sentir el movimiento del volante, lo que le entrega un mayor control al chofer. Este vehículo no será barato y estará disponible este año en las principales ciudades de Europa.

Link: Lumeneo Presents Electric Compact Car at Geneva Motor Show 2010 (psipunk.com vía FayerWayer Brasil)

Los autos eléctricos no están lejos. (cc) frankh

Hace poco hablábamos de cómo el litio se convertirá en el mineral del futuro, y cómo Bolivia tiene las mayores reservas del mundo de este material.

Pues resulta que uno de los primeros países en asegurarse un buen negocio con el litio no ha sido Bolivia, ni Chile que también tiene grandes reservas, sino Argentina. Una filial de Toyota en ese país se asociará con la compañía de exploración minera australiana Orocobre para desarrollar una mina en Argentina que proveerá las materias primas para las baterías de ion de litio de los vehículos eléctricos de esa marca.

Orocobre y Toyota Tsusho (que pertenece en un 22% a Toyota), se instalarán en el Salar de Olaroz en la provincia de Jujuy. La compañía consiguió además apoyo del gobierno japonés, obteniendo financiamiento de parte de la compañía estatal japonesa Japan Oils, Gas and Metals National Corp. Toyota Tsusho también entregará litio a socios del fabricante de autos, como Sanyo y Panasonic.

La inversión está valorada en entre US$100 millones y US$120 millones, de acuerdo a las estimaciones.

Pero este es sólo el primer paso. Los japoneses ya están previendo que el mineral escaseará en unos 10 años, y están haciendo averiguaciones respecto a instalarse en Chile y Bolivia. Se ha afirmado que fondos de inversión como Mitsubishi y Sumitomo están también buscando activamente oportunidades en estos países.

De acuerdo a las proyecciones de la consultora Fuji-Keizai, en 2014 el mercado de baterías de ion de litio alcanzará los US$24.800 millones. En 2009, la cifra fue de US$27,5 millones. De todas formas, actualmente sólo un 27% del litio extraído va a parar a baterías, mientras que el resto se utiliza en otros procesos como la producción de cristal cerámico, recubrimientos, para fundir acero y otros.

Toyota fabrica el Prius, un auto híbrido del que espera lanzar una versión que podrá enchufarse a la corriente par recargarse en unos dos años. También tiene planes de lanzar un auto completamente eléctrico en 2012.

Links:
- Toyota, Orocobre Partner to Develop Lithium Project (Bloomberg)
- Toyota se asegura litio de Argentina para baterías de sus autos eléctricos; también apunta a Chile (La Nación)

Lagunas de Evaporación en Atacama desde la Estación Espacial Internacional (NASA/JSC)

Está en tu celular, tu reproductor MP3, en tu portátil y (si eres Sir Richard Branson), en tu automóvil eléctrico. Las baterías Li-Ion, o baterías de iones de litio, son hoy las baterías más eficientes e inteligentes utilizadas en productos electrónicos de consumo masivo. Su principal ingrediente, litio, tambien utilizado en aplicaciones médicas, casi siempre proviene de lagunas de evaporación (o “salinas”) como en la imagen superior.

Chile es actualmente el principal extractor de litio en el mundo, obtenido principalmente del Salar de Atacama. Con una extensión de 3.000 km2, es el tercer salar más grande del mundo y se cree que contiene un 40% de las reservas globales de este mineral. El salar está ubicado en la mitad sur del Desierto de Atacama, considerado el desierto más seco del mundo al tener extensas zonas con ningún registro histórico de precipitaciones.

Debajo de la seca capa de corteza del desierto, existen depósitos líquidos de salmuera de litio, que son bombeados a la superficie. Esta salmuera es luego esparcida en lagunas de evaporación, donde se deja que el desierto haga su trabajo evaporando el agua y dejando como resultado un barro de salmuera con altas concentraciones de litio. Finalmente es cargado en camiones, deshidratado por completo y exportado a los fabricantes de baterías alrededor del mundo.

Como cualquier explotación minera, la extracción de litio no es un proceso sustentable. Si a eso le sumamos que todavía las baterías no son tan eficientes como quisiéramos, o la explosividad que han demostrado tener estas baterías bajo ciertas condiciones, este mineral que hoy es el estómago de nuestros dispositivos tecnológicos, puede dejar de serlo en el futuro, por lo que debemos ser cuidadosos con una eventual “fiebre del oro” al explotarlo. Ya vimos lo que paso con el salitre.

Bolivia por su parte, tiene las mayores reservas globales de este mineral en el Salar de Uyuni, sobre el 50% según algunos cálculos, y aunque actualmente no lo están explotando, ya han anunciado planes de explotación junto a multinacionales asiáticas para el futuro. Esperemos que sea con las debidas consideraciones ambientales de un lugar único en el mundo.

Personalmente, aunque esta nota inspirada por la foto de la NASA que la encabeza me deja orgulloso que todos los dispositivos electrónicos que usamos tengan un pedazo “Made in Chile”, espero que el avance de baterías acelere su paso hacía alternativas más sustentables, tanto en su extracción como en su reciclaje.

Trivia Fotográfica: La foto superior fue tomada por la tripulación de la Estación Espacial Internacional con una cámara Nikon D2Xs con un lente 180 mm el 15 de Diciembre 2009. Foto ISS022-E-12224 cortesía del Image Science & Analysis Laboratory, NASA Johnson Space Center.

Link: Evaporation Ponds, Salar de Atacama, Chile (NASA)

6.500 km de reservas de litio en Sudamérica (cc) anlopelope flickr

A pesar de que no se negocia aún en los mercados financieros como otras materias primas, el carbonato de litio (el componente de litio más comerciado en el mundo) duplicó su valor durante el 2009 hasta llegar a los USD$7.000 por tonelada.

¿El motivo? El crecimiento exponencial de la fabricación de baterías recargables para notebooks y móviles. Durante los últimos años, se estima que el mercado de fabricación de baterías ha demandado un 20% extra de este material cada año, lo que auguraría un desborde de la demanda para los próximos 10 años, según la compañía japonesa Mitsubishi.

¿Y donde hay litio? En la futura Arabia Saudita de Sudamérica.

En un desierto de sal de 6.500 kilómetros cuadrados, conocido como Salar de Uyuni, en Bolivia, se encuentran la mitad de las reservas mundiales de litio, mineral que además de liderar la fabricación de baterías recargables, sería fundamental para el crecimiento y expansión de los automóviles híbridos (combustible y electricidad). Este recurso también está presente en menor medida en  Chile (Salar de Atacama), Argentina (provincia de Salta), Canadá y Australia, países que a pesar de contar con menores reservas, poseen actualmente la mayor capacidad productiva del mundo, junto a China.

El gobierno boliviano planea alcanzar acuerdos en conjunto para explotar el recurso, con la condición de que las empresas interesadas (ya se han realizado reuniones con la francesas Bolloré, la coreana LG y la japonesa Mitsubishi) construyan fábricas de baterías recargables y autos eléctricos en Bolivia. La mayor vida útil y potencia extra de las baterías de litio, prácticamente han dejado obsoletos los productos realizados con  cadmio, mineral mucho más contaminante que su hermano, el litio.

Un desafío regional que bien manejado podría provocar un cimbronazo en la actual estructura comercial de productos electrónicos en beneficio de los países del cono sur.

Link: El litio, el ‘nuevo petróleo’ que promete revolucionar el mundo de los commodities (El Cronista)

Creada a partir de una imagen de Wikipedia

La crisis del litio no es algo precisamente nuevo, pero es en estos momentos cuando con mayor fuerza sentimos sus efectos .

En este breve artículo no pretendemos agotar el tema y quizás muchos de ustedes ya sabrán algo al respecto, pero buscamos trazar unas breves líneas para que quienes no estén interiorizados en el problema que acarrea la “escasez” de litio para todos los geeks y usuarios de electrónica de consumo, además de abrir un debate con altura de miras y obviando todo comentario xenófobo al respecto.

El litio es una materia prima esencial en la actualidad para un sinfín de dispositivos, en especial por su utilización en muchas de nuestras baterías por su alta “densidad energética” y eficiencia. De modo que menos volumen y peso almacenan más energía, y por tanto, más horas para nuestro deleite tecnológico.

Antiguamente el litio era un recurso de baja demanda pues se utilizaba principalmente en medicamentos para estabilizador del humor, y armas termonucleares, además de uno que otro loco que lo usaba para tener las mayores alucinaciones en las que Mr. Chips es modelo de pasarela.

Sin embargo actualmente el sitio está presente en muchos de nuestros juguetes y comienza a escasear. Lo que se refleja en los aumentos de precios que han tenido las baterías, en especial la de nuestros portátiles.

Esta escasez tiene su origen en un aumento de la demanda derivada de la mayor compra de equipos que utilizan litio en sus componentes, además de la inclusión al mercado de productos que requieren grandes cantidades como las baterías de los cada vez más comunes autos eléctricos como el genial SSC Ultimate Aero EV e híbridos como el espectacular Honda FCX Clarity.

Finalmente este problema se ve acrecentado por el hecho que no hay muchos lugares en el mundo con grandes concentraciones de litio y la mayor parte (cerca del 50% a nivel mundial) se encuentran en un único país, Bolivia, que posee 5,4 millones de toneladas extraíbles, mientras que los países que le siguen poseen menos depósitos como Chile que tiene 3 millones, China con 1.1 millones y Estados Unidos con cerca de 400.000 toneladas.

El litio Boliviano se encuentra principalmente en el Salar de Uyuni y el gobierno local encabezado por Evo Morales es altamente proteccionista (con razón o no) de sus recursos naturales y un férreo opositor a las grandes corporaciones, inclinándose incluso por la nacionalización.

Esto ha llevado a varios fabricantes a tratar directamente con el gobierno Boliviano sin mayores resultados hasta el momento. Mientras tanto las baterías suben sostenidamente de precio y el mercado no ha sabido adaptarse a la situación y otras alternativas como las celdas de combustible (Fuel Cell) no son viables por el momento y contamos sólo con unos cuantos prototipos.

Link: The scrappy race to secure lithium deposits may even outdo the race to secure new oil deposits (Daily Tech)