La domanda sta crescendo in tutto il mondo per l’estrazione del litio, principalmente guidata dal crescente uso del litio nelle tecnologie delle batterie elettroniche e nei veicoli elettrici. Ma da dove viene il litio e come viene prodotto? Ecco una spiegazione con tutto quello che dovresti sapere, incluso l’impatto ambientale.
Fondamentalmente, il litio è un metallo alcalino altamente reattivo con eccellente conducibilità termica ed elettrica. Tali caratteristiche lo rendono particolarmente utile per produrre lubrificanti, prodotti farmaceutici, vetro e, soprattutto, batterie agli ioni di litio per auto elettriche ed elettronica di consumo.
Ma il litio non si trova solo in natura, perché è altamente reattivo. Invece, è presente come costituente di sali o altri composti. La maggior parte del litio disponibile sul mercato si trova come carbonato di litio, un composto più stabile che può poi essere trasformato in prodotti chimici o sali.
I sali di litio possono essere trovati in depositi sotterranei di argilla, minerali e salamoia, così come in acqua geotermica e acqua marina. La maggior parte del litio del mondo proviene dalle miniere, da dove viene estratto. I laghi salini, conosciuti anche come salar, hanno la più alta concentrazione di litio, da 1.000 a 3.000 parti per milione.
Estrazione del litio
I salari con le più alte concentrazioni di litio si trovano in Bolivia, Argentina e Cile, in una zona chiamata “il triangolo del litio”. Il litio ottenuto dai salari viene poi recuperato sotto forma di carbonato di litio, la principale materia prima che viene utilizzata dalle aziende nelle batterie agli ioni di litio.
L’estrazione del litio nei salari è normalmente un processo molto lungo che può richiedere da otto mesi a tre anni. L’estrazione inizia praticando un foro e pompando la salamoia in superficie. Poi la lasciano evaporare per mesi, creando prima una miscela di manganese, potassio, borace e sali che viene filtrata e messa in un’altra vasca di evaporazione.
Ci vorranno tra i 12 e i 18 mesi perché questa miscela venga filtrata abbastanza da poter estrarre il carbonato di litio, noto anche come oro bianco. Anche se è economico ed efficace, il processo ha bisogno di molta acqua, stimata in 500.000 galloni per tonnellata di litio estratto.
Questo crea molta pressione nelle comunità locali che vivono nelle aree vicine. Per esempio, nel Salar de Atacama in Cile, l’attività mineraria ha fatto perdere alla regione il 65% dell’acqua. Questo ha significato impatti sugli agricoltori locali, che dipendono dall’agricoltura e dal bestiame per il loro sostentamento e ora hanno bisogno di ottenere l’acqua da qualche altra parte.
I rischi dell’estrazione del litio
La mancanza d’acqua nella regione non è solo il singolo problema potenziale dell’estrazione del litio. Le sostanze chimiche tossiche possono fuoriuscire dalle piscine di evaporazione alla fornitura di acqua, come l’acido cloridrico, che viene utilizzato nella lavorazione del litio – così come i prodotti di scarto che possono filtrare dalla salamoia.
Negli Stati Uniti, in Canada e in Australia, il litio viene solitamente estratto dalla roccia con metodi più tradizionali. Tuttavia, questo richiede ancora l’uso di sostanze chimiche per estrarlo in una forma utile. In Nevada, la ricerca ha trovato impatti sui pesci 150 miglia a valle di un’operazione di lavorazione del litio, per esempio.
Un rapporto di Friends of the Earth ha sostenuto che l’estrazione del litio può influenzare il suolo e causare la contaminazione dell’aria. Nell’area Salar del Hombre Muerto in Argentina, i residenti si lamentano che il litio inquina i corsi d’acqua utilizzati da uomini e bestiame, mentre in Cile ci sono stati scontri tra aziende minerarie e gente del posto.
Tecnologie migliorate per l’estrazione del litio
I ricercatori sostengono che c’è bisogno di sviluppare nuove tecnologie di estrazione che possano permettere di produrre batterie in modo più ecologico. È per questo che in tutto il mondo molti stanno cercando nuove alternative, come ad esempio le chimiche delle batterie che sostituiscono cobalto e litio con materiali più comuni e meno tossici.
Tuttavia, le nuove batterie meno dense di energia o più costose potrebbero finire per avere un effetto negativo sull’ambiente. “Un dispositivo meno durevole, ma più sostenibile, potrebbe comportare un’impronta di carbonio più grande una volta che si tiene conto del trasporto e dell’imballaggio supplementare richiesto”, ha detto Christina Valimaki, analista di Elsevier.
Anche la possibilità di riciclare gli ioni di litio gioca un ruolo chiave. In Australia, una ricerca ha mostrato che solo il 2% delle 3.300 tonnellate di rifiuti agli ioni di litio del paese è stato riciclato. Questo può causare problemi, poiché l’elettronica indesiderata con le batterie può finire nelle discariche e i metalli e i fluidi ionici possono fuoriuscire nei serbatoi d’acqua sotterranei.
Il Birmingham Energy Institute sta usando la tecnologia robotica inizialmente sviluppata per le centrali nucleari per cercare il modo di rimuovere e smontare le celle agli ioni di litio potenzialmente esplosive dai veicoli elettrici. Ci sono stati una serie di incendi in impianti di riciclaggio dove le batterie agli ioni di litio sono state conservate in modo improprio.
Un problema chiave è che i produttori sono di solito riservati per quanto riguarda ciò che effettivamente va nelle batterie, il che rende difficile riciclarle correttamente. Ora, le cellule recuperate sono per lo più triturate, portando ad una miscela di metalli che possono essere separati utilizzando tecniche pirometallurgiche.
Crescita della domanda
L’incanto globale per i dispositivi mobili e tutti i tipi di gadget tecnologici hanno portato a una crescente domanda di batterie agli ioni di litio. Questo vale soprattutto per i veicoli elettrici, dato che il mondo cerca di smettere di usare i combustibili fossili nel prossimo futuro per ridurre le emissioni globali di gas serra.
Entro il 2025, la domanda di litio dovrebbe aumentare a circa 1,3 milioni di tonnellate metriche di LCE (carbonato di litio equivalente). Questo è cinque volte i livelli di oggi. Una lunga lista di case automobilistiche è responsabile di questo. Per esempio, Volkswagen spera di lanciare più di 70 modelli di auto elettriche nei prossimi 10 anni.
La crescita della domanda di litio può anche essere legata a un annuncio fatto dalla Cina nel 2015, dando priorità ai veicoli elettrici come parte del suo piano quinquennale. Nel periodo dal 2016 al 2018, i prezzi del litio sono più che raddoppiati e si prevede che continueranno a crescere con l’espansione della domanda.
La questione aperta è quella delle conseguenze che tale domanda avrà sull’ambiente e sulle comunità vicine alle miniere di sale dove viene estratto il litio. Più gadget e veicoli elettrici, più litio sarà necessario in futuro, sollevando la necessità di sviluppare tecniche di estrazione più rispettose dell’ambiente.