Universidad de Atacama
Departamento de Industria y Negocio Ing. Comercial
2012
Integrantes:
Francisca Castillo muñoz
Gabriela Castillo Morales
Índice
1) Presentación
2) Capitulo 1:
―El litio un recurso por explotar‖
2.0) ¿Qué es el litio?
2.1) Historia del litio
2.2) Aplicaciones del litio
2.3) Obtención del litio
2.4) Fuentes del litio
2.5) Información General del litio
2.6) Propiedades químicas
2.7) Beneficios para la salud
2.8) Yacimientos que derivan del litio
2.9) Productos que derivan del litio
3) Capitulo 2: “Macro entorno del litio”
3.0) Mercado del litio Mundial
3.1) Producción mundial del carbonato
3.2) Producción mundial del litio
3.3) Extracción del litio
3.4) Exploración de proyectos de litio
3.5) Principales salares (cuadro comparativo
3.6) Producción mundial de sales y minerales de litio
3.7) Exportaciones mundiales de carbonato de litio
3.8) Importaciones mundiales de carbonato de litio
3.9) Los precios del carbonato de litio
4.0) Capacidad de producción de derivados del litio por
empresa
4.2) Enfoque de un producto derivado del litio con valor
agregado
4.3) perspectiva de la demanda mundial del litio
4.4) producción de vehículos eléctricos
4.5) empresas productoras de automóviles eléctricos
4.6) producción de baterías para automóviles
4.7) apoyo a la producción de vehículos eléctricos
4.8) Energía nuclear
4.9) Capitulo 3: “Microentorno del litio”
5.0) Mercado del litio en chile
5.1) Donde esta el litio en chile
5.2) Cadena del litio: Relaciones técnicas y económicas
5.3) Extracción del litio del salar de Atacama
5.4) Usos y fuentes
5.5) Marco regulatorio de explotación del litio en chile.
5.6) Royalties y los aportes económicos al país.
5.7) ¿Cómo se mueve la licitación del litio en Chile?
5.8) Situación actual de la explotación del litio
5.9) Impacto ambiental.
6.0) Agua y litio
6.1) Impacto negativo en la salud
6.2) Capitulo 4: “Enfoque hacia una empresa en chile”
6.3) Empresa S.Q.M.
6.4) Identificación
6.5) Visión y valores
6.6) Productos de S.Q.M.
6.7) Litio y sus derivados
6.9) Evolución de la producción del litio de S.Q.M. en el
mercado mundial
7.0) Litio
7.1) Esquema de proceso Salar De Atacama
7.2) E.E.R.R.
7.3) Capitulo 5:”Proyecto de una planta de litio en
Copiapó”
7.4) Determinación de la demanda
7.5) Demanda de baterías (LCE) para vehículos eléctricos en
el mundo
7.6) Proyecciones de demanda en el largo plazo para el
consumo de LCE
7.7) Producción de acuerdo a la demanda de LCE
7.8) Ingresos
7.9) Precios del mercado internacional
8.0) Copiapó esta apta para una planta de litio
8.1) Normativa y leyes con respecto a la explotación del litio
8.2) Análisis medio ambiental
8.3) Maquinaria utilizada en los procesos del litio
8.4) Layout de la planta de litio de Copiapó
8.5) Diagrama de flujo
8.6) Procesos de producción del litio
8.7) Balance de masa proceso planta de carbonato del litio
8.8) Conclusión
Presentación
En nuestro país existen ciertos recursos que podemos explotar, la idea
de explotar los recursos en la actualidad es exportar productos con
valor agregado y no permitir que sigan los comodis en nuestro país.
El litio se ha convertido en un mineral de enorme interés a nivel
mundial. El uso
extensivo de baterías recargables para un conjunto de aplicaciones ha
presionado para un rápido crecimiento de la demanda por carbonato
de litio. Chile, por su parte, cuenta con las mayores reservas a nivel
mundial.
Actualmente, lidera la producción de carbonato de litio, con el 58% de
participación de mercado.
En estas condiciones, y previendo un incremento futuro cada vez más
acelerado de la demanda por el litio, se requiere un activo rol de las
políticas públicas que permitan al país, aprovechar las ventajas
comparativas con las que cuenta para la explotación y desarrollo de la
minería del litio.
En este sentido, la actualización tanto de la información geológica de
los salares del país, como de las pertenencias existentes en los
mismos, son requisitos básicos para que el Estado pueda tomar
decisiones con respecto al desarrollo futuro de la minería del litio, en el
entendido además, que la actual legislación señala al litio no
susceptible de concesión y de estar reservado a favor del Estado.
Pero han sido las proyecciones de la demanda a futuro por vehículos
eléctricos e híbridos eléctricos, lo que ha despertado el interés de los
mercados internacionales en este mineral.
La meta de disminución de las emisiones de CO22, para hacer frente
a los efectos del calentamiento global, en particular las asumidas por
los países desarrollados, hace prever
el necesario aumento de otras fuentes, que remplacen al petróleo,
como combustible principal de los vehículos. En este sentido, el
desarrollo de modelos económicamente factibles de vehículos
eléctricos e híbridos-eléctricos, ha ido avanzando rápidamente.
Capitulo 1: El litio un recurso para explotar
¿Qué es el Litio?
Es un elemento químico de símbolo Li y número atómico 3.
En la tabla periódica, se encuentra en el grupo 1, entre los elementos alcalinos. En su forma pura, es un metal blando, de color blanco plata, que se oxida rápidamente en aire o agua. Es el elemento sólido más ligero y se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, en baterías eléctricas y, sus sales, en el tratamiento de ciertos tipos de depresión.
Es el metal más ligero, su densidad es la mitad de la del agua. Al igual que los demás metales alcalinos es univalente y muy reactivo, aunque menos que el sodio, por lo que no se encuentra libre en la naturaleza. Acercado a una llama la torna carmesí pero, si la combustión es violenta, la llama adquiere un color blanco brillante.
Nomenclatura:
El litio toma su nombre del griego λίθoς -ου, "piedra". El nombre del elemento proviene del hecho de haber sido descubierto en un mineral, mientras que el resto de los metales alcalinos fueron descubiertos en tejidos de plantas.
Historia del litio
El litio fue descubierto por Johann Arfvedson en 1817. Arfvedson encontró el nuevo elemento en la espodumena y lepidolita de una mina de petalita, LiAl (Si2O5)2, de la isla Utö (Suecia) que estaba analizando. En 1818 C.G. Gmelin fue el primero en observar que las sales de litio tornan la llama de un color rojo brillante. Ambos intentaron, sin éxito, aislar el elemento de sus sales, lo que finalmente consiguieron William Thomas Brande y Sir Humphrey Davy mediante electrólisis del óxido de litio.
En 1923 la empresa alemana Metallgesellschaft AG comenzó a producir litio mediante la electrólisis del cloruro de litio y cloruro de potasio fundidos.
En el 2010, las baterías de litio se han convertido en el método principal para reemplazar a los contaminantes combustibles fósiles.
El "triángulo del litio" compuesto por el salar de Uyuni, en Bolivia, el salar de Atacama, en Chile y el salar del Hombre Muerto en Argentina concentran aproximadamente entre el 50 y el 85% de ese mineral. El crecimiento acelerado en el uso del ion-litio ha provocado que una tonelada de litio suba su precio, desde los 350 dólares que costaba en 2003 hasta los 3.000 dólares en 2009.
Aplicaciones del Litio
Por su elevado calor específico, el litio se emplea en aplicaciones de transferencia de calor, y por su elevado potencial electroquímico constituye un ánodo adecuado para las baterías eléctricas.
También se le dan los siguientes usos
El cloruro de litio y el bromuro de litio tienen una elevada higroscopicidad por lo que son excelentes secantes. El segundo se emplea en bombas de calor de absorción, entre otros compuestos como el nitrato de litio.
Las sales de litio, particularmente el carbonato de litio (Li2CO3) y el citrato de litio, se emplean en el tratamiento de la manía y la depresión bipolar, así como en otras psicopatologías. Es un estabilizador del estado de ánimo. Es el único fármaco antimaníaco.
Sus mecanismos de acción son varios: 1. Bloquea la liberación de dopamina -bloquea la hipersensibilidad de los receptores dopaminérgicos-; 2. Bloquea resultados en la neurona posináptica -bloquea la reutilización de grupos fosfatos del trifosfato inositol que activa la liberación de calcio-; 3. Reemplaza el sodio en el canal sináptico por ser más pequeño y el potencial de acción se hace más lento, haciendo que el paciente se calme. El litio no es sustrato para la bomba sustrato sodio potasio ATPasa que impide el paso de los iones de sodio, reemplazando la concentración del sodio, lo cual en altas concentraciones puede resultar tóxico.
El estearato de litio es un lubricante de propósito general en aplicaciones a alta temperatura.
El litio es un agente altamente empleando en la síntesis de compuestos orgánicos, usado para la coordinación de ligandos a través del intermedio litiado.
El hidróxido de litio se usa en las naves espaciales y submarinos para depurar el aire extrayendo el dióxido de carbono.
Es componente común de las aleaciones de aluminio, cadmio, cobre y manganeso empleadas en la construcción aeronáutica, y se ha empleado con éxito en la fabricación de cerámicas y lentes, como la del telescopio de 5,08 m de diámetro (200 pulgadas) de Monte Palomar.
Obtención del litio
El litio es un elemento moderadamente abundante y está presente en la corteza terrestre en 65 partes por millón (ppm). Esto lo coloca por debajo del níquel, cobre y wolframio y por encima del cerio y estaño, en lo referente a abundancia. Se encuentra disperso en ciertas rocas, pero nunca libre, dada su gran reactividad. Se encuentra en pequeña proporción en rocas volcánicas y sales naturales, como en el Salar de Uyuni en Bolivia (que tiene el 50% de las reservas mundiales) o el Salar de Atacama en Chile (25% de las reservas). Hay otros salares de menor tamaño en Argentina en la zona de Cuyo. Desde 2010 se investigan, descubiertas recientemente en Afganistán, unas reservas cuya magnitud todavía está por deterrminarse con precisión, pero que podrían cambiar radicalmente la evaluación de los porcentajes antes mencionados y la evolución de los acontecimientos políticos y económicos de aquel país.
El litio, junto al hidrógeno y al helio, es uno de los únicos elementos obtenidos en el Big Bang. Todos los demás fueron sintetizados a través de fusiones nucleares en estrellas en la secuencia principal o durante estallidos de supernovas. Industrialmente es obtenido a partir de la electrólisis del cloruro de litio fundido (LiCl).
Desde la Segunda Guerra Mundial la producción de litio se ha incrementado enormemente, separándolo de las rocas de las que forma parte y de las aguas minerales. Los principales minerales de los que se extrae son lepidolita, petalita, espodumena y ambligonita. En Estados Unidos se obtiene de las salinas de California y Nevada principalmente.
Fuentes de litio
Los compuestos de litio se hallan muy difundidos en la naturaleza, aunque en proporción muy escasa.
El litio contenido en el agua de mar es muy escaso, su contenido es de 0,1 partes por millón, debido a que este metal tiende a fijarse en las arcillas que se depositan en los fondos marinos.
El litio se encuentra en las cenizas de las plantas, principalmente del tabaco, remolacha y caña de azúcar. También se halla en las aguas de ciertos manantiales, llamados por eso liníticas y consideradas hace algunos tiempos eficaces contra el reumatismo y la gota.
El contenido de litio de la corteza terrestre ha sido estimado en 65 partes por millón. Aproximadamente 145 minerales existentes en ella contienen litio, pero sólo algunos lo poseen en cantidades comerciales:
El litio se obtiene de dos fuentes principales:
- Yacimientos en vetas. - Salmueras naturales.
Litio proveniente de yacimientos en vetas
Los minerales comerciales de litio más importantes que provienen de vetas: espodumeno, lepidolita, ambligonita, trifilita, petalita, zinnwaldita y eucripta.
En América del norte, el espodumeno es el único mineral de litio que se ha encontrado en grandes cantidades, constituyendo la fuente más importante de materia prima para la obtención de sales de litio, situación que se ha mantenido durante casi 50 años de explotación de estos materiales. La lepidolita ha sido explotada en cantidades dobles de las correspondientes al espodumeno, y se ha empleado de preferencia en la fabricación de vidrio pyrex, vidrio apolino, otros vidrios espaciales.
Este mineral nunca ha sido destinado a la obtención de productos químicos de litio, debido al contenido de potasio en el mineral.
En América del norte no se conocen depósitos importantes de este mineral.
La Ambligonita tiene un mayor contenido de li2o que el espodumeno y la lepidolita y serían más salinos para el beneficio si se dispusiera de cantidades suficientes de este material
Salmueras
En general se estima que las salmueras son los depósitos de litio de mayor envergadura mundial por ejemplo las dimensiones del deposito de Silver Peak (u.s.a.) son 12,2km de largo por 6,5km de ancho con un promedio de cloruro de litio de 0,244% y se conocen reservas de 3.800.000 toneladas de litio.
En estados unidos existen además otros depósitos de salmuera tales como Searles Lake en California que en su parte central tiene 31km² de superficie. Por media en su mayor parte por cloruro de sodio y un espesor medio de 21m constituidos por mantos salinos casi horizontales.
El contenido de litio oscila entre 0,006 y 0,0011% de litio y las reservas se han calculado en 42.000 toneladas de litio.
En Chile, el salar de atacama es el más grande de este tipo de depósitos, su situación geográfica es la siguiente:
- Provincia de Antofagasta. - Departamento de Loa. - Comuna de Calama. - Latitud 23° 30´ sur. - Longitud 68° 15´ oeste. - Altura 2.300 M.S.N.M.
Litio recuperado de salmueras matinales
El término salmuera empleado aquí es equivalente a: aguas fuertemente impregnadas de sales.
Las aguas que contienen una alta concentración de sólidos disueltos constituyen actualmente una fuente importante de sales minerales.
Las salmueras son una fuente importante de sal común, potasa, bromo, boro, litio, yodo, magnesio y carbonato de sodio.
Para recuperar las ales el primer paso en todos los procesos empleados es la evaporación ya sea de tipo solar o térmico, seguido de técnicas de cristalización, precipitación y flotación.
Actualmente se está explotando litio y otras sales de las siguientes depósitos de salmueras de EE.UU.
a) Salmueras de Silver Peak (Nevada) b) Salmueras de Searles Lake (California) c) Salmueras de Guat Salt Lake (utah)
En Chile, el salar de Atacama contiene salmueras de tipo cloruros con altas concentraciones de potasa, litio, manganeso, sodio, rubidio y cesio.
Este salar se encuentra aún en etapa de prospección y reconocimiento.
Yacimientos y reservas tipo vetiformes.
En este tipo de yacimientos, los minerales de litio se encuentran en zonas enriquecidas, relleno de fracturas y en zonas de remplazo, ya sea en diques o en pegmatitas no zonadas.
Los yacimientos en vetas se explotan tanto por minería de tajo abierto, aquellas de gran tamaño como en labor subterránea.
Yacimientos pecmáticos: - América del Norte
- Canadá - USA -América Latina - Brasil - Argentina -África - Malí - Namibia - Zimbabwe - Rhodesia - Australia - Rusia Yacimientos salmueras: - Chile - USA
Información general del litio
Nombre, símbolo, número Litio, Li, 3
Serie química Metales alcalinos
Grupo, período, bloque 1, 2, s
Masa atómica 6.94174064 u
Configuración electrónica [He]2s1
Electrones por nivel 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Electronegatividad 0,98 (Pauling) 1 (Allred y Rochow)(Pauling) Radio atómico (calc) 167 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente 134 pm
Radio de van der Waals 183 pm
Estado(s) de oxidación 1 (base fuerte)
1.ª Energía de ionización 520,2 kJ/mol
2.ª Energía de ionización 7298,1 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 11815,0 kJ/mol Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido (no magnético)
Densidad 535 kg/m3
Punto de fusión 453,69 K (181 °C)
Punto de ebullición 1.615 K (1.342 °C)
Entalpía de vaporización 145,92 kJ/mol
Entalpía de fusión 3 kJ/mol
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en el cuerpo
N° CAS 7439-93-2
N° EINECS 231-102-5
Conductividad eléctrica 10,8 × 106 S/m
Conductividad térmica 84,7 W/(K·m)
Velocidad del sonido 6000 m/s a 293,15 K(20 °C) Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del litio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
6
Li 0,075 Estable con 3 neutrones
7
Li 0,925 Estable con 4 neutrones
8
Li Sintético 838 ms β
-16,004 8Be
Propiedades Químicas
El litio, así como el resto de los metales del grupo I es fuertemente electropositivo lo que le confiere gran poder de reactividad frente a los agentes químicos. El poder polarizante del Li+ es mayor que todos los iones alcalinos, lo que se manifiesta en una gran tendencia a solvatarse y a formar uniones covalentes. El Li reacciona lentamente con el H2O a 25 °C, el sodio lo hace en forma violenta, el potasio se inflama, mientras que el rubidio y el cesio lo hacen en forma explosiva. El Li es particularmente reactivo con el N2, fromando Li3N, ésta reacción es lenta a 25 °C y se hace más rápida con el aumento de temperatura (el Mg tiene el mismo comportamiento con el N2 formando el Mg3N2). Ambos metales, Li y Mg, se pueden usar para separar N de otros gases.
Con él O o el aire seco, reacciona en caliente, formando solamente el Li2O (a veces trazas de Li2O2); en cambio con los otros metales alcalinos la oxidación puede continuar formando los peróxidos (M2O2) y en el caso del K, Rb y Cs se obtienen los superóxidos correspondientes (MO2)
Con el H a la temperatura ambiente, el Li, igual que el resto de los metales alcalinos, no reacciona.
El Li reacciona con el H2 a 600 - 700 °C formando el hidruro de litio (LiH); mientras que los otros metales alcalinos lo hacen a 350 - 400 °C. El LiH, es el más estable de los hidruros alcalinos; se funde antes de descomponerse y no es atacado por el oxígeno a temperaturas por debajo del rojo.
Por acción del NH3 gaseoso a temperaturas inferiores a 70 °C, se forma una disolución azul intensa. Calentando el Li en corriente de NH3 a 400 °C se produce la amida: LiNH2. Por calentamiento de la amida se forma:
2LiNH2 ————————-Li2NH + NH3
El Li, es el único metal alcalino que forma la imida Li2NH.
Por cada kilo de Li metálico se generan 5k de Cl2 gas.
Empleando LiCl y KCl en alto grado de pureza se obtiene Li metálico mayor de 99,8%. Procesos para obtener compuestos de litio a partir de minerales de pegmatitas.
Beneficios del litio para la salud
El litio es un metal de la familia de los alcalinos, ampliamente distribuido en la naturaleza. El litio en el organismo humano se encuentra a unas concentraciones séricas del orden de 10 a 40 mcg/l. No se conoce la función del litio en el cuerpo humano, al contrario que la función de sus compañeros de grupo, el sodio y el potasio.
NECESIDADES. En principio, el litio no le falta a nadie. Las pequeñísimas cantidades de litio que se pueden medir en el plasma humano no tienen ninguna función conocida. Pero la administración de suplementos de litio tiene ya antecedentes, tanto en Grecia como en Roma, utilizado en termas de aguas minerales alcalinas para diversos padecimientos, tanto físicos como psíquicos. El litio se utilizó como remedio para diferentes enfermedades, hasta que se asentó como agente farmacológico para el trastorno bipolar, también conocido como psicosis maniaco-depresiva, cuyas víctimas alternan estados extremos de euforia (o manía) y depresión que les llevan literalmente al cielo y al infierno, del resplandor a las tinieblas, de una exaltación sin límites, a un abatimiento intolerable.
FISIOLOGÍA
El LITIO tiene acción sobre el sistema nervioso.
Actúa sobre las tasas de catecolaminas, acetilcolina, ácido gamma amino butírico, ácido glutámico.
Actúa sobre diversos mecanismos enzimáticos y sobre el sistema ATPasa
. Parece actuar sobre la permeabilidad de las membranas celulares.
Interfiere en el equilibrio electrolítico intra y extra celular.
Puede modificar las concentraciones de calcio Ca2+ y de magnesio Mg2+.
Puede desplazar activamente al sodio fuera de la célula (sin acción sobre el K+).
Parece antagonista del potasio en las afecciones cardiacas. Se sabe que en éstas aumenta el potasio en sangre.
En las cardiopatías arterioscleróticas parece haber una relación inversamente proporcional a la concentración de LITIO en el agua.
Es una medicación catalítica de los trastornos de la función eliminatoria (urea y gota), y así fue utilizado antiguamente en forma de carbonatos, benzoatos y salicatos.
La acción del LITIO ha sido estudiada sobre los neurotrasmisores, sobre las tasas de catecolaminas, de la acetilcolina, del ácido gamma amino butírico y del ácido glutámico, así como sobre diversos mecanismos enzimáticos (el litio parece actuar sobre el sistema ATPasa).
La eliminación del LITIO en orina aumenta en los enfermos maníacos. En las psicosis maníacodepresivas, la tasa de LITIO intracelular (en hematíes) está disminuida.
OBSERVACIONES
En forma de oligoelemento y a las dosis indicadas (2-6 ampollas de gluconato de litio) no hay efectos secundarios como dosis alopáticas.
Yacimientos de litio en el mundo
Echando un vistazo a los yacimientos actuales de Litio y tomando datos de
la Agencia Geológica de EEUU
(http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/) en estos momentos se estiman que existen 35 millones de reservas de Litio repartidos por todo el mundo. En la tabla 1 y gráfico 1 se detalla el reparto más importante de estas reservas por países y millones de toneladas.
Tabla 1. Reservas en millones de toneladas de Litio por países.
País Reservas (mill toneladas)
Estados Unidos 4 Argentina 2.6 Australia 0.6 Brasil 1 Canada 0.4 Chile 7.5 China 5.4 Congo 1 Bolivia 9 Serbia 1 Otros 2.5 TOTAL 35
Gráfica 1. Reservas en millones de toneladas de Litio por países.
Se puede observar como los principales yacimientos de Litio se encuentran situados en países emergentes como Bolivia y China. De la misma forma estos países en vías de desarrollo esperan poder utilizar estos yacimientos como fuente de riqueza que ayude a sus países a desarrollarse, y salir de la pobreza en la que se encuentran, siempre y cuando no se vean explotados por los mismos que han explotado los yacimientos de petróleo en países asiáticos o africanos.
El control de estos yacimientos en estos momentos está siendo fuente de conflictos entre los países desarrollados y los países en vías de desarrollo. Por ejemplo, EEUU ha sido acusado en varias ocasiones de que su propósito con la guerra de Afganistán no era más que poder controlar los yacimientos de Litio ―recientemente‖ encontrados en dicho país y de la misma forma asegurar la supremacía de su industria en el desarrollo de las baterías de Litio. Unas estimaciones muy conservadoras de las reservas de Litio en Afganistán también hechas por la Agencia Geológica de EEUU hablan de 10 millones de toneladas de Litio almacenadas en Afganistán, con lo que convertiría a dicho país en el país con más reservas de Litio del planeta (Gráfico 2).
Gráfico 2. Reservas de Litio a nivel mundial introduciendo en escena el cálculo de reservas afganas.
Es lógico pensar que el control de estas reservas y el incremento exponencial de su utilización en las próximas décadas nos conducirían a una situación similar a la actual con los combustibles fósiles y en donde las reservas de Litio estarían en manos de un número determinado de países conduciendo a situaciones de desigualdad extrema como nos encontramos en estos momentos.
De todas formas existen alternativas para que al final no nos encontremos en una situación similar a la que estamos ahora como es, por ejemplo, el reciclaje de las baterías de Litio. En contrapartida a la tecnología de combustión en donde el combustible se transforma y es liberado a la atmósfera siendo muy difícil su recuperación para volver a reutilizarlo, las baterías de Litio pueden ser mucho más fácil reutilizables y reciclables. En estos momentos existen varias líneas de investigación para desarrollar nuevos materiales que ayuden a su más fácil reciclaje, como pueden ser materiales de tipo orgánico en lugar de los materiales inorgánicos utilizados en la tecnología actual. Por otro lado, otra alternativa a las baterías de Litio son las baterías de Sodio, las cuales están basadas en principios químicos muy similares. En este caso el Sodio es un metal mucho más abundante que el Litio con lo que ayudaría a disminuir los precios y el dominio del sector por ciertos países. De esta manera se podría estar muy cerca del sueño de muchos científicos: resolver el problema energético en el que nos encontramos en la actualidad.
Capitulo 2: ―Macro entorno del Litio‖
MERCADO DEL LITIO MUNDIAL
En el mercado mundial del litio la demanda se concentra en los siguientes derivados del litio, tales como:
46% por carbonato de litio 21% por concentrado de litio 13% por hidróxido de litio 5% por butil litio
4% por litio metalico 1% cloruro de litio
100% total de la extracción del litio
lo que se estima con respecto al crecimiento que se espera en el uso del litio en baterías de autos híbridos, se pronostica que el mercado global de baterías de ión de litio utilizadas en autos crecerá a US$24.800 millones para 2014 frente a los US$27,5 millones en 2009, según la firma de investigación de mercado Fuji-Keizai. Para tener en cuenta la inversión en empresas que fabrican baterías de litio y las relacionadas con el nuevo commodity de los países que lo contienen.
Producción Mundial del litio
Usos del litio
El litio empezó su carrera hace 70 años como una curiosidad de laboratorio, recibiendo su primer impulso al ser utilizado en la batería de acumulación inventada por Thomas Edison. Posteriormente tuvo gran empleo como ingrediente para dar sabor a bebidas gaseosas.
La década del 60 vio crecer al litio desde los usos militares, principalmente en grasas lubricantes, de la cual a la fecha es su piedra angular, hasta una vasta variedad de aplicaciones industriales, destacándose como catalizador usado en la fabricación del caucho sintético.
Los minerales de litio se usan en la fabricación del vidrio y cerámica. En las cerámicas su uso esta generalizado en mayor escala. Se usan en la fabricación de esmaltes y enzados, loza y porcelana, sanitarios y fabricación de vidrios y envases.
El espodumeno tiene extraordinaria características para soportar cambios bruscos de temperatura. Su empleo más indicado esta en las cajas refractarias, donde se colocan los platos de loza y/o porcelana para su cocción en los hornos tipo túnel.
Minerales de litio
Se utilizan directamente en la fabricación de vidrios y cerámicas,. En las cerámicas su uso esta generalizado en mayor escala.
Compuestos de litio
Tal vez su mayor uso comercial para los compuestos de litio sea la fabricación de grasas (estrato de litio adicionado a aceites lubricantes), las que son capaces de retener sus propiedades lubricantes en un amplio intervalo de temperaturas extremas, son resistentes al agua y a la oxidación, Si la grasa se licúa por el calor, vuelve a formar una grasa consistente cuando se enfría.
Compuestos específicos: - Carbonato de litio
- Manofactura de vidrios
- Producción de esmaltes para cerámicas - Producción de aluminio metálico
- Ingrediente critico en la fabricación de tubos de televisión - Tratamiento de desordenes mentales.
Hidróxido de litio
- Fabricación de grasas lubricantes de usos múltiples - Obtención de litio metálico
- Absorbente de co2 en vehículos espaciales y submarinos.
- Componente del electrolito del acumulador de Edison que se emplea en los submarinos, instalaciones telefónicas y fuentes de energía eléctrica para ferrocarriles y teléfonos.
Bromuro de litio
- Catalizador en la fabricación de polímeros orientados utilizados en la industria del caucho
- Control de humedad de gases. - Preparación de sedantes nerviosos
Bromuros y yoduros de litio - Aplicación en la fotografía. Bromuros y cloruro de litio - Acondicionamiento de aire Fluoruro de litio
- Aleaciones y soldaduras especiales - metalurgia del aluminio.
Cloruro de litio
- Aleaciones, soldaduras especiales y otros fundentes. - Obtención de litio metálico
Litio alcalino
- Sanitarios y blanqueadores. Hipoclorito de litio
- Esterilización del agua de piscinas - Aleaciones
Peróxido de litio, borohidruro de litio - Fabricación de oxigeno e hidrogeno
Hidruro de litio
- Producción de hidrogeno Hidruro de aluminio-litio
- Reducción de compuestos orgánicos a la temperatura ambiente en soluciones de éter.
Estrato de litio
- Grasas automotrices e industriales Litio metálico
- Junto con él hidrogeno se emplea en la fabricación de bombas de tritio (isótopo radioactivo del hidrogeno), de potencia diez veces mayor que la bomba de Uranio( u 238)
- Catalizador de polímeros
- Metalurgia del aluminio. Su utilización en las celdas electroliticas permite disminuir en un 10% el alto consumo de energía eléctrica en el proceso, lo que significa elevar en el mismo porcentaje la producción
- Aleaciones de litio-aluminio de gran resistencia bajo condiciones de alta temperatura.
- Limpiador y desagrasador de los aceros dúctiles inoxidables y como desoxidante y purificador en la fundición de cobre y aleaciones de hierro níquel y cobre.
- Aleaciones extralivianas de litio-magnesio utilizadas principalmente en la industria espacial.
- Refrigeración de los reactores como fluido intercambiado de calor en las aplicaciones de altas temperaturas, y como ingrediente de los combustibles de cohetes espaciales.
―Obtención de Litio Metálico‖
El litio metálico se obtiene por un proceso similar a la obtención de sodio por electrólisis de NaCl fundido.
El electrolito se compone de una mezcla de 55% en peso de LiCl y 45% en peso de KCl. La mezcla se mantiene a 460 - 500 °C de temperatura en el interior de una celda electrolítica de acero de bajo contenido de C. La caja de acero que contiene el electrolito fundido, está colocada a su vez en el interior de una estructura de ladrillo refractario. La caja de acero se calienta externamente con mecheros ubicados entre la caja de acero y la estructura de ladrillo refractario.
Los cátodos son de acero y los ánodos barras de grafito. La eficiencia eléctrica es del 80% y la recuperación de litio es de 98% en peso, calculados en base al litio contenido en el LiCl.
Reacciones:
En el ánodo: 2Cl- ———– Cl2 + 2e- En el cátodo: Li- + e- ———— Li0
Por cada kilo de Li metálico se generan 5k de Cl2 gas.
Empleando LiCl y KCl en alto grado de pureza se obtiene Li metálico mayor de 99,8%.
Producción mundial del
Carbonato de litio
La producción de carbonato de litio equivalente (CLE), alcanzó a más de 80,000 toneladas métricas en 2011, lo que representa un incremento de más del 21 por ciento respecto a 2010. Estos datos contrastan con la información que proporciona el gerente nacional de evaporíticos a ABI en su entrevista del 18 de marzo de 2012 en la que primero afirma que ―el mercado es de 100 mil toneladas‖, cuando en realidad es de 180 mil toneladas y luego sostiene que ―el mercado del litio está estancado‖, cuando en realidad creció en los dos últimos años a una tasa promedio del 35 por ciento. (Fuente, Fundación Milenio)
Situación de la competencia
Argentina
En meses recientes se han observado importantes avances en dos nuevos proyectos: Rincón y Olaroz. El primero estaría muy próximo a ingresar de lleno al mercado y el segundo habría proyectado su incorporación al mercado para fines del presente año.
CHINA
Presentó en 2011 un incremento importante en su producción tanto de litio de yacimientos mineralizados (extraídos por la compañía Galaxy en Australia) como de litio proveniente de salmueras (a partir de varias operaciones ubicadas en el Tibet).
AUSTRALIA
En 2011 la empresa Talison de Australia habría desplazado a SQM de Chile como principal productor de carbonato litio en el mundo.
La producción de SQM y Chemetall, únicas productoras de litio de Chile, habría mostrado un incremento mínimo desde 2006 debido a dos razones: restricciones legales para ampliar las áreas de operación y aparente falta de agua para el procesamiento de las salmueras...El gobierno chileno anunció el lanzamiento de una convocatoria dirigida a la firma de contratos especiales de operación de litio (CEOL). Por su parte, la empresa Li3 Energy de EEUU, también socia estratégica de POSCO de Corea del Sur, inforó sobre la aplicación de una nueva tecnología de extracción de litio en el Salar de Maricunga.
Producción mundial del litio
El desarrollo reciente de la demanda de litio y las Perspectivas futuras alentaron nuevas investigaciones Sobre este mineral. En este sentido, todavía no hay Acuerdo en cuál es el nivel de as reservas mundiales. según el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), los recursos identificados a nivel mundial son de 33 millones de tn de litio metálico, en tanto las reservas (económicamente viables) son de 13 millones de tn. Argentina, Bolivia y Chile conforman el denominado
Triángulo ABC o Triángulo del Litio, dado que concentran aproximadamente el
60% de los recursos identificados. Si se consideran sólo las salmueras (principal fuente de litio), la participación del Triángulo del Litio en las reservas de este mineral se eleva aún más. En términos absolutos, el Salar de Atacama (Chile) es el segundo en tamaño de depósitos de Litio (superado por el Salar de Uyuni en Bolivia), pero presenta una notable ventaja económica. Es el de mayor concentración y calidad de litio y con las mejores condiciones climáticas para la Evaporación, lo que disminuye los costos de procesamiento.
Extracción del litio
El principal productor de litio es Chile, con el 35% de la extracción mundial en 2010.Le siguieron Australia, China y Argentina.
En conjunto, estos 4 países aportaron el 98% de la producción mundial. EEUU es un importante productor, pero sus datos no se publican.
_ Chile, Argentina y China extraen el litio a partir de salmueras, en tanto Australia lo hace a partir de minerales (espodumeno). Bolivia todavía no comenzó la explotación comercial de sus salares.
_ En 2009, a raíz de la crisis financiera internacional, el consumo de litio de las industrias demandantes cayó, de manera que la extracción de este mineral se redujo en un 29% respecto al año anterior.
Exploración de proyectos
de litio
En la exploración minera operan las denominadas empresas junior, las que obtienen financiamiento a través de Segmentos específicos (―Bolsas Junior‖) del mercado de capitales (Londres, Canadá y Australia). Su acceso en el Mercado tradicional está limitado o se produce a tasas de interés muy altas debido al elevado riesgo que Involucra la actividad de exploración minera. Luego venden los proyectos a empresas más grandes.
A raíz de la crisis internacional, la disponibilidad de fondos para financiar la exploración minera se vio restringida.
Sin embargo, en el caso del litio son las grandes empresas demandantes (end users) las que están aportando los Fondos para esta actividad.
―Principales salares: cuadro
comparativo‖
―Producción mundial de sales y
minerales de Litio‖
Durante la última década la demanda mundial de litio pasó de 45.000 tn a 125.000 tn LCE (estimado 2010).
Prácticamente la mitad de la demanda de derivados del litio se centra en el carbonato. Le siguen los concentrados (21%), hidróxido de litio (13%), butil litio (5%), litio metálico (4%), cloruro de litio (3%).
El uso cada vez más extendido de las baterías ha presionado para un rápido crecimiento de la demanda de litio.
Exportaciones mundiales de
carbonato de litio
Las exportaciones mundiales de carbonato de litio en 2009 fueron de US$ 220,7 millones, un 39% inferiores a las del año anterior (tanto en valor como en volumen). A pesar de esta caída, entre 2003 y 2009 los montos crecieron a una tasa del 13% anual.
_ Este comportamiento se debió al notable incremento de los precios internacionales (185% entre 2003 y 2009). Los
volúmenes entre 2004 y 2008 estuvieron estabilizados en torno a las 70 mil toneladas.
_ La oferta se encuentra muy concentrada. Chile es el principal exportador, con más del 50% del total mundial. Los primeros 6 países explican más del 95% de las exportaciones.
Importaciones mundiales de
carbonato de litio
Como es típico de muchos productos de la minería, mientras la mayor parte de la oferta proviene de América Latina, la demanda se concentra en los países de mayor desarrollo relativo, donde se lleva a cabo su industrialización. Los países que lideran la industria electrónica son los principales demandantes.
En 2009, Japón, Corea y China representaron el 42% de las importaciones mundiales. Estados Unidos dio cuenta del 19% y el resto correspondió a los países De la Unión Europea (fundamentalmente Alemania). Los principales 8 países explican Más del 80% de las importaciones.
Los precios del carbonato de litio
A diferencia de otros metales que operan en Bolsas específicas, el litio es transado directamente mediante contratos entre clientes y proveedores. Por este motivo, los precios son informados por ―Industrial Minerals‖, quienes consultan directamente a los principales proveedores y usuarios de la industria del litio.Entre 1990 y 1996 el carbonato de litio fue producido desde yacimientos de minerales y salmueras, fundamentalmente por las operaciones de Chemetall en SCL (Salar de Atacama) y Silver Peak. El precio de mercado estuvo en torno a los 3.000 US$/tn. Con la entrada al mercado de SQM en 1997 -produciendo 9 mil tn de carbonato de litio- los precios cayeron cerca de un 40%, situándose por debajo de los 1.800 US$/tn Entre 1999 y 2005 los precios promedios se mantuvieron estables, entre 2.000 y 2.500 US$/tn, mientras la producción de SQM aumentaba a 24 mil tn.
A partir de 2005, los precios del carbonato de litio experimentaron un significativo aumento, a causa de la escasez en el mercado producida por varios factores: un fuerte incremento de la demanda en las aplicaciones de baterías, problemas de producción en el Salar de Atacama y la puesta en marcha de la planta de hidróxido de litio de SQM; todo ello en un contexto internacional de alza generalizada del precio de los minerales.
En los últimos años los precios del carbonato de litio tendieron a estabilizarse en torno a los 5.000 a 6.000 US$/tn.
Las expectativas por la entrada en producción de nuevos yacimientos no implicarían que los precios necesariamente sufrieran mermas significativas en el corto y mediano plazo, en tanto que cualquier caída de los precios haría económicamente inviable el desarrollo de esos nuevos yacimientos.
Capacidad de producción de
derivados del litio por Empresa
Cuatro empresas concentran casi el 70% de la capacidad de producción mundial de derivados de litio: SQM (Chile), Chemetall (Alemania) y FMC (EEUU), dedicadas a la Obtención de químicos a partir de salmueras; y Talison (Australia) que elabora concentrados a partir de espodumeno. SQM y Chemetall (a través de SCL) operan En Chile, y FMC (a través de Minera del Altiplano) en Argentina. China da cuenta de Más del 22% de la capacidad, a través de 10 empresas productoras.
Empresas productoras del
litio
En el sector de la extracción y procesamiento del litio existe una alta concentración. Tan sólo 3 empresas dieron cuenta en 2010 del 57% del mercado mundial de litio.
La mayor participación de mercado la tiene SQM (Socieda Química y Minera de Chile SA) con un 26%, a partir de su producción en las plantas del Salar de Atacama (Chile).
SQM fue creada en 1968 para reorganizar la industria chilena del salitre. Su propiedad era compartida entre el Estado de Chile y la Compañía Salitrera Anglo Lautaro SA. Luego se nacionalizó y, finalmente, se completó su privatización en 1988. Sus principales accionistas son: Sociedad de Inversionistas Pampa Calichera SA.; Inversiones el Boldo Ltda. y The Bank of New York.
Chemetall (perteneciente al Rockwood Holding) es la segunda compañía, con una participación del 17%, a partir de plantas en el Salar de Atacama (Sociedad Chilena del Litio Ltda -SCL-) y Silver Peak en Nevada (EEUU). Es la única empresa que produce Carbonato de Litio en los Estados Unidos.
En 2010 recibió un subsidio del Gobierno norteamericano por un monto de US$ 28,4 millones para la expansión y modernización de sus actividades en la Mina Silver Peak.
La norteamericana FMC Corporation, con operaciones en el Salar del Hombre Muerto (Argentina), es la tercera compañía en importancia a nivel mundial y representa el 14% del mercado.
Por otra parte, Talison Minerals -el único productor de mineral de litio en Australia- es el líder mundial en la producción de concentrados de litio a partir de minerales, el que es exportado a china para la producción de carbonato de litio y sus derivados.
Enfoque de un producto
derivado del Litio con Valor
Agregado
“La producción de baterías de litio”
La mayor parte de las plantas para la elaboración de baterías de litio están instaladas en China, Japón y Corea del Sur. En la actualidad, hay más de 100 fabricantes sólo en China, que producen para un mercado mundial de componentes. Las baterías son controladas y certificadas por las marcas principales que las emplean como componentes electrónicos.
El segmento de baterías Li-Ion para la industria automotriz se encuentra menos desarrollado que el de las baterías destinadas a la electrónica. Mientras Japón y Corea han sido pioneros en el desarrollo tecnológico y producción de baterías para la industria electrónica, China ingresó al mercado con pilas de menor costo (y calidad).
La empresa Toyota (Japón) fue quien desarrolló las baterías Li-Ion a fin de reducir el costo de sus automóviles híbridos, que hasta ese momento (año 2005) utilizaban baterías de níquel. Para poder hacer frente a la competencia de China, Corea optó por volcarse al segmento de baterías para automóviles, donde se ha posicionado como uno de los líderes en I+D para este segmento. La empresa estatal KORES (Korea Resources Corp) conduce las acciones de promoción para el desarrollo de la extracción y procesamiento del litio.
En materia de baterías para la industria electrónica se destacan las siguientes empresas:
Panasonic/Sanyo (Japón - Grupo Matsushita) es líder en la producción de baterías para la industria electrónica.
Motorola (EEUU) es uno de los líderes en el segmento de baterías para telefonía móvil de vanguardia. También produce baterías para computadoras portátiles. Samsung (Corea) produce baterías para celulares.
Sony produce baterías para computadoras portátiles. En el segmento de baterías Li-Ion para automóviles se destacan:
Toshiba (Japón), mediante la utilización de nanotecnología ha desarrollado baterías para automóviles de una Extraordinaria velocidad de recarga.
La coreana LG Chem (del LG Group), que es la única empresa química que produce baterías Li-Ion.
―Perspectivas de la demanda
mundial del litio‖
Se estima que en los próximos 10 años la demanda de litio se va a, por lo menos, duplicar.
Según Roskill, luego de la crisis de 2009, la demanda de litio seguirá su recuperación. Para ello estiman dos escenarios, dependiendo de la evolución de la industria automotriz:
Crecimiento a una tasa del 6,4% anual, para alcanzar las 225 mil tn LCE en 2020, de las cuales 60 mil corresponderían a las baterías para automóviles. Crecimiento a una tasa del 9,5% anual, para llegar a las 305 mil tn LCE, de las
cuales 120 mil tn LCE serían para baterías.
Las mayores expectativas a corto y mediano plazo se centran en el desarrollo de
la producción de vehículos eléctricos (EV).
Según los especialistas, la producción futura de EV dependerá de la evolución del precio del petróleo y de la presión por la disminución de las emisiones de gases tóxicos.
La disponibilidad de litio para hacer frente a la demanda potencial es fuente de debate. Algunos investigadores sostienen que sólo el litio proveniente de salares es económica y energéticamente viable para producir baterías y que, a largo plazo, se presentarían serios problemas para acceder a fuentes seguras y confiables de litio.
Según COCHILCO, la creciente demanda por litio será compensada por la entrada de nuevos proyectos (en el corto plazo en Argentina y China; y a mediano plazo en Bolivia y China).
A largo plazo, el litio también podría ser incorporado en reactores para la Generación de energía nuclear a escala comercial.
Producción de vehículos
eléctricos
Los autos eléctricos -Vehículos Eléctricos (EV), Vehículos Eléctricos Híbridos (HEV) y Vehículos Eléctricos Híbridos Plug-in o Enchufables (PHEV)- requieren de una batería para almacenar la energía generada por el motor a combustión interna y por diversos procesos que liberan energía. Los PHEV tienen la particularidad que se conectan a la red eléctrica para recargar la batería, por lo que requieren de baterías livianas, de poco volumen y con gran capacidad de almacenamiento. Las baterías Li-Ion son las que mejor responden a estos requerimientos. Si bien todavía la mayor parte de los autos eléctricos no utilizan baterías LI-Ion, las nuevas generaciones de los modelos híbridos se orientan a este tipo de baterías. La producción de autos eléctricos en 2007 superó las 500 mil unidades. Para el 2008, sólo en EEUU se habían vendido más de 300 mil unidades. Si bien es aún una pequeña fracción de la producción mundial de automóviles (0,7% en 2007), se espera un importante y rápido crecimiento de la industria.
Chemetall estima que el rango esperado al 2020 es de 1 a 7 millones de nuevos vehículos eléctricos.
Uno de los desafíos tecnológicos consiste en obtener baterías de litio lo
suficientemente baratas, confiables y potentes, para convertirlas en los acumuladores de energía standard de todos los vehículos (de cualquier tipo y tamaño).
Según las conclusiones de la Reunión del Grupo de Expertos Senior sobre el Desarrollo Sostenible del Litio en América Latina: Asuntos Emergentes y Oportunidades (CEPAL), el éxito de la comercialización de vehículos eléctricos dependerá, entre otros factores,de los precios de venta y de los costos relativos de las baterías, los que han permanecido elevados hasta ahora. Comparado a los altos costos de las baterías de litio, el costo del carbonato contenido en dichas baterías es en realidad muy bajo (menor al 5%).
Empresas productoras de
automóviles eléctricos
Toyota Motor Corp (Japón) es la empresa líder en la producción de automóviles eléctricos (80% del mercado) y -en conjunto con Panasonic (Grupo Matsushita)/Sanyo- en la debaterías de litio.
En 2009, vendió 940 mil unidades de vehículos híbridos en todo el mundo, totalizando 2,44 millones desde su lanzamiento en 1997.
Tiene acuerdos con Mazda, Nissan, Ford y Subaru para suministrar bajo licencia la tecnología Hybrid Synergy Drive® (HSD) utilizada en el Toyota PRIUS, el primer vehículo híbrido fabricado en serie.
Tiene plantas de producción de vehículos híbridos en China, EEUU, Australia, Tailandia y Gran Bretaña.
La incorporación de baterías Li-Ion comienza en la última generación de modelos. Ford es la segunda empresa en producción de automóviles híbridos.
General Motors en 3 años produjo 1.117 PHEV, pero planea producir 10 mil unidades del Chevrolet Volt en 2012. Nissan Motor Corp -en alianza con Renault- lanzaría su vehículo eléctrico (Nissan Leaf) en
2015. Volvo, Hyundai, Kia, Subaru, Mercedes Benz, Seat y Tesla Motors son otras de las automotrices que incorporaron automóviles eléctricos a su producción. Bollore (Francia) es un grupo especializado en logística y transporte internacional.
A través de su filial Batscap produce baterías de litio para automóviles. Ha hecho acuerdos con el grupo italiano Pininfarina para la producción del auto eléctrico Blue Car, y con el grupo francés Gruau para el desarrollo de un pequeño autobús eléctrico. Ambos vehículos utilizarían las baterías Batscap.
La producción de baterías para
automóviles
Según las estimaciones de Chemetall en torno a la producción esperable de
autos eléctricos y de acuerdo a la demanda técnica de litio de las baterías, si en 2020 el 10% de los automóviles producidos en el mundo fuera eléctrico (en torno a 7 millones de unidades), se requerirían alrededor de
150 mil tn LCE sólo para este fin. En la misma línea, Roskill plantea dos escenarios posibles al 2020:
5% de los automóviles producidos sería eléctrico y la demanda de litio sería de 60 mil tn LCE.
10% de los automóviles producidos sería eléctrico y la demanda de litio alcanzaría las 120 mil tn de LCE.
Demanda de Carbonato de Litio por Tipo de
Batería
(Fuente: Chemetall, noviembre de 2011)
EV PHEV HEV
Capacidad batería 25 kWh 12 kWh 2 kWh Demanda LCE 15 Kg 7,2 Kg 1,2 Kg Costo del litio (~8 US$/Kg) US$ 122 US$ 58 US$ 10 Precio batería (~700 US$/kWh) US$ 17.500 US$ 8.400 US$ 1.400
Apoyo a la producción de
vehículos eléctricos: algunos
ejemplos
Estados Unidos
Como parte de la American Recovery and Reinvestment Act de 2009, el Departamento de Energía de los Estados Unidos asignó una partida de US$ 2.400 millones en subsidios para acelerar el desarrollo de la capacidad industrial para la producción de baterías y componentes de conducción eléctrica y para el lanzamiento de los vehículos eléctricos. De esta partida de subsidios, US$ 940 millones se destinan específicamente a la producción de baterías Li-Ion.
Proyecto LIVE Barcelona
LIVE (Logística para la Implementación del Vehículo Eléctrico) es una plataforma público-privada que tiene como objetivo promover el desarrollo de la movilidad eléctrica en el Área Metropolitana de Barcelona. Los socios promotores de este proyecto son el Ayuntamiento de Barcelona; la Generalitat de Cataluña, a través del Instituto Catalán de Energía; y las empresas ENDESA y SEAT.
LIVE es un plan general y unificado de implementación estratégica del vehículo eléctrico, a través de 5 ejes:
Dar soporte para el desarrollo y promoción de proyectos piloto en movilidad eléctrica (Living Labs).
Facilitar las herramientas y los recursos necesarios para generar una red de innovadores e impulsar la I+D. Dar soporte a la creación de consorcios locales, en proyectos estatales y europeos, y a la transferencia tecnológica y de conocimiento en ámbitos universitarios y profesionales.
Promover la organización de eventos y actividades que impulsan la movilidad eléctrica.
Impulsar el despliegue de redes públicas y privadas de recarga para toda el Área Metropolitana de Barcelona.
Convertirse en el punto de referencia de Barcelona, para cualquier aspecto relacionado con la movilidad eléctrica, a través de la creación de la primera oficina técnica y ciudadana de Europa para el despliegue de la movilidad eléctrica.
Energía nuclear
El litio podría ser utilizado para el desarrollo de futuros reactores de fusión nuclear.
Estos reactores utilizarían deuterio y tritio como combustibles; éste último se obtendría irradiando litio-6 con neutrones.
En la actualidad existe un conjunto de dispositivos experimentales, operados por asociaciones de países y grupos de trabajo, explorando la posibilidad de controlar el proceso de fusión nuclear.
Estas investigaciones tienen como finalidad apoyar experimentos de mayor envergadura. El más importante es el ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), reactor que se construye en Francia, y que será el primero de una serie de reactores cuyo objetivo es el desarrollo de la fusión nuclear como fuente de energía eléctrica.
Se estima que este primer reactor de fusión experimental (ITER) estará en operación a partir del año 2017. Este prototipo de 500 MW no se destinará a la producción de energía sino a demostrar su viabilidad. Se desmontará a partir del año 2026.
El reactor nuclear demostrativo (DEMO) de 2.000 MW de potencia estará en operación alrededor del año 2040 y será el primer reactor en generar electricidad, proveyéndose de tritio a partir de generadores de litio.
Para el 2050 debería entrar en operación el primer reactor comercial de fusión (PROTO) de 1.500 MW de potencia. La producción a gran escala de energía eléctrica estaría consolidada en el año 2100.
Según los pronósticos de uso y consumo de litio para los reactores de fusión, sería necesario entre 6 y 9 toneladas anuales de litio para generar 1,5 GW durante un año.
Capitulo 3: ―Micro entorno del Litio‖
Mercado del Litio en Chile
Su carácter de estratégico para Chile se sustenta en una demanda mundial creciente, en circunstancias de que el país cuenta con las mayores reservas mundiales activas. Incluso, aún hay un gran número de salares en los que se desconoce sus contenidos de litio.El ―boom tecnológico‖ mediante el desarrollo de las baterías de iones de litio ha significado que este mineral se convierta en un insumo prácticamente ―insustituible‖ de la vida moderna. Cada uno de los miles de millones de celulares, computadores personales, herramientas eléctricas, agendas electrónicas o reproductores MP4, entre otros, necesitan litio para su funcionamiento.
Pero han sido las proyecciones de la demanda por vehículos eléctricos e híbridos eléctricos lo que ha despertado el interés de los mercados internacionales en este mineral. Es que la meta de disminución de las emisiones de CO2, para hacer frente a los efectos del calentamiento global, en particular las asumidas por los países desarrollados, hace prever el necesario aumento de otras fuentes, que remplacen al petróleo, como combustible principal de los vehículos. En este sentido, el desarrollo de modelos económicamente factibles de vehículos eléctricos e híbridos-eléctricos, ha ido avanzando rápidamente.
Las ambiciosas expectativas de demanda futura de litio han disparado los precios en los últimos años.
Para los próximos diez años SQM (2008) proyecta un crecimiento anual de la demanda por litio en un 5%. Y dentro, de eso, las baterías recargables serían las protagonistas, con tasas cercanas al 10% anual. Hacia 2018, las baterías recargables representarán el 42% de la demanda (en 2008 la cifra fue de 27%) y las destinadas a vehículos representarán entre el 10% y el 15%.
La Comisión Chilena del Cobre en su ―Informe ―Antecedentes para una política pública en minerales estratégicos: Litio‖, señala que en la expansión de la demanda por litio, Chile juega un papel relevante. En el Salar de Atacama se encuentran cerca del 40% de las reservas mundiales de litio en
salmueras. Más aún, esta participación aumenta a un 70% si sólo se consideran las operaciones que actualmente están en funcionamiento. En Chile, solo dos compañías producen litio: SQM y SCL (Chemetall). Ambas representaron aproximadamente el 58% de la producción mundial de carbonato de litio en 2008. Sólo SQM posee el 37% de este mercado mundial.
De este modo, las perspectivas pueden ser altamente favorables para Chile. Por un lado, la demanda por litio se estima irá en aumento. Y por otro lado, el país no sólo cuenta con las mayores reservas mundiales actualmente activas sino, además, aún hay un gran número de salares en los que se desconocen los contenidos de litio presentes, los cuales pueden llegar a convertirse en fuentes económicamente factibles de litio en un futuro cercano.
Según dice la comisión Chilena del cobre con respecto al litio en un articulo: <<El rol del Estado será crucial en este proceso. El litio, según la legislación vigente, es considerado un mineral estratégico y toda explotación está bajo la supervisión del Estado. ―En consecuencia, el desarrollo de la minería e industria del litio en el futuro, dependerá, en gran medida, del papel que el Estado decida jugar, ya sea mediante políticas de atracción de capitales, cambios a la legislación vigente o bien, jugando un rol aún más activo en la industria misma‖. >>
Cadena del litio :
Extracción de Litio del Salar de
Atacama
Síntesis del Proceso:
Una mezcla de salmueras proveniente del Salar alimentará una serie
de nueve pozas de evaporación solar que tendrán un área total de
alrededor de 1 km², concentrándose desde 0,17% hasta 4,3% en peso
de litio.La salmuera concentrada libre de la mayor parte de impurezas
(sodio, potasio, magnesio, sulfatos, etc.) se enviará mediante un
sistema de transporte combinado de camión-ferrocarril a la planta
química localizada en las inmediaciones de Antofagasta, donde previa
purificación para eliminar el resto de magnesio así como el boro, se
precipitará carbonato de litio (99,1% de pureza mínimo), agregando
carbonato de sodio. Las pozas de evaporación solar estarán
recubiertas con una membrana de PVC de 0,5 mm, colocada sobre
una capa de arcilla de 14 cms. y grava de Chépica de 7 cms. La
permeabilidad de las arcillas está en el rango de 10-7 - 10-8 cm/seg
La Planta Química estará ubicada en La Negra (Antofagasta) y la
salmuera concentrada será transportada vía camión-ferrocarril.
Usos y fuentes
El litio es uno de los minerales industriales más interesantes. Es un metal con propiedades especiales en la conducción del calor y la electricidad. Se encuentra presente en una amplia gama de minerales, aunque sólo algunas poseen valor económico (espodumeno, lepidolita, petalita, ambligonita y eucriptita). Al mismo tiempo, el litio se encuentra en salmueras naturales, salmueras asociadas a pozos petrolíferos y a campos geotermales. También se encuentra presente en diversas arcillas (siendo la hectorita la más importante) e, incluso, en el agua de mar.
Si bien las fuentes de litio pueden ser diversas, en la actualidad sólo dos procesos de obtención son económicamente factibles: mediante salmueras y minerales. De ambas fuentes, la primera transformación para la obtención del litio, permite obtener carbonato de litio (Li2CO3). En una segunda fase de transformación se obtienen los compuestos de litio (hidróxido de litio -LiOH- y cloruro de litio -LiCl-). Una tercera fase de producción permite obtener litio metálico, butil litio y derivados orgánicos e inorgánicos.
En particular, ha sido durante los últimos diez años donde la industria global del litio experimentó un considerable cambio, pasando la demanda mundial de carbonato de litio de 45.000 ton a 90.000 ton.
En la actualidad, de la demanda mundial por litio y sus derivados, el 46% es por carbonato de litio, 21% por concentrado de litio, 13% por hidróxido de litio, 5% por butil litio, 4% por litio metálico, 3% por cloruro de litio, y un 8% por otros derivados del litio.
El litio se utiliza como materia prima en diversas industrias. Según SQM (2009), las ―baterías‖ representan la principal aplicación con el 27% de la demanda total; ―grasas lubricantes‖ representan el 12% de la demanda; ―fritas‖ el 9%; ―vidrios y cerámicas‖ constituyen el 8%; ―aire acondicionado‖ el 5%; ―aluminio‖ el 4%; ―polímeros‖ el 4%; ―usos farmacéuticos‖ el 3%; y ―colada continua‖ con un 3%. Es difícil cuantificar el nivel de avance en el desarrollo de nuevos productos y/o aplicaciones. El desarrollo tecnológico avanza a pasos veloces, y lo que hasta ayer podía ser sólo parte de estudios en laboratorios, hoy puede o bien ser una aplicación ya en marcha blanca, o bien, una idea ya desestimada. Sin embargo, la principal aplicación que se discute en la literatura especializada, con un potencial
desarrollo a futuro, es el de la energía nuclear. También se ha señalado una potencial aplicación en la industria del cemento y en las aleaciones de aluminio. De esta forma, el litio ha sido considerado como un material fundamental para el desarrollo de futuros reactores de fusión nuclear. Estos reactores utilizarían, principalmente, deuterio y tritio como combustibles; éste último, que es escaso en la naturaleza, se obtendría irradiando litio 6 con neutrones. El litio actuaría como productor de tritio, permitiendo además su empleo como un excelente refrigerante y medio de transporte calorífico, debido a su alta capacidad calórica, baja viscosidad, alta conductividad térmica y baja presión de vapor.
Para su utilización, en estado líquido, existen algunas desventajas ya que en ese estado y con temperaturas elevadas es un material altamente corrosivo que, en determinadas condiciones puede reaccionar violentamente en contacto con agua o aire; por esta razón, actualmente su uso está restringido en la medida que aún no se conozcan adecuadamente los mecanismos de corrosión involucrados en la interacción litio materiales estructurales.
A pesar de las bondades del litio y de sus futuras aplicaciones, este elemento químico no es considerado estratégico en la mayoría de los países desarrollados y, por lo tanto, su explotación y comercialización no está sujeta a restricciones legales y/o técnicas. En Chile, el Código de Minería vigente establece que el litio es no concesible y su explotación está reservada al Estado. De la misma manera, la Ley que creó la Comisión Chilena de Energía Nuclear (Cchen) establece que el litio es un elemento de interés nuclear y toda transacción de productos de litio debe realizarse a través de este organismo.
