Periferia

26 de Diciembre de 2024

Reactivos químicos, una chance para que Argentina aproveche su capital científico en la industrialización del litio

La extracción y tratamiento del mineral requiere que se usen químicos que hoy el país no tiene capacidad de producir a gran escala, como el carbonato de sodio. La clave en el know how científico-técnico.

El crecimiento de la producción de litio en Argentina, como en otros países del mundo, proyecta una demanda creciente de reactivos químicos específicos como el carbonato de sodio (NaCo) o Soda Ash, que hoy no se consigue producir a gran escala.

Argentina posee un gran sistema científico-tecnológico, el más importante de la región junto al de Brasil, con 17 organismos de ciencia y tecnología, 70 universidades nacionales y 70 privadas, y 330 institutos de investigación asociados al CONICET. Esa producción de conocimiento es la que empieza a ser observada por el Estado y por compañías que operan en el sector de la minería puesto que de allí se precisa el “know how” (saber acumulado) en áreas que son imprescindibles como la química y la generación de nuevos materiales.

Saber acumulado

Es que el crecimiento del litio en Argentina abre una oportunidad para la industria química local, pero también para el aprovechamiento de las capacidades científico-técnicas del país. Hoy el contexto para el sistema científico, en la era Javier Milei, es de ajuste y sofocamiento presupuestario, lo que complica enormemente el panorama para conseguir transferir la excelencia del conocimiento acumulado en esta y otras áreas a una industria que se proyecta ascendente para las próximas décadas.

Sin embargo, será clave que las administraciones políticas provinciales y nacionales, presentes y futuras, comprendan la importancia que tiene el conocimiento acumulado del país para agregarle valor a la extracción del mineral y conseguir que Argentina se introduzca en una porción de esa ganancia que hoy es toda de las grandes mineras internacionales que prácticamente no dejan ni el pago de impuestos, como sucedió en el caso de la Barrick Gold recientemente.

Hoy esta centralidad está a cargo de equipos de Y-TEC, empresa del CONICET e YPF, e instituciones asociadas lideran proyectos que abarcan las diferentes etapas de la cadena del valor del litio. Esa es la principal conexión entre el sistema científico y la industria del litio.

La sede de Y-TEC (la empresa de tecnología que YPF comparte con el CONICET), en Beriso.

Uno de los centros de producción de conocimiento es el Laboratorio de Baterías de Litio en el Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA, CONICET-UNLP), en La Plata, e Y-TEC, empresa I+D de energía que la petrolera comparte con el máximo organismo científico. Pero, los institutos de Química, como e INQUIMAE, también son claves a nivel nacional.

Otros espacios de producción de conocimiento son el Centro de Tecnología de recursos Minerales y Cerámica (CETMIC), el Instituto de Investigación en Tecnología Química (INTEQUI), el Instituto de Química del Sur (INQUISUR), el Instituto de Investigaciones Físico-Químicas de Córdoba (INFIQC CONICET UNC), el Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA – CONICET UBA) y el Centro de Química Inorgánica (CEQUINOR), entre otros.

El conocimiento acumulado del país en litio es clave si Argentina decide participar en su industrialización.

Reactivos químicos

El carbonato de sodio (NaCO) es uno de los reactivos más costosos en la producción de litio. También se lo conoce como soda ash y el único productor local es la empresa Alcalis de la Patagonia (Alpat), con una planta en Río Negro.

La industria del litio en Argentina, posicionada como una de las principales potencias globales en la producción de este mineral en los próximos años, enfrenta un reto fundamental: garantizar un suministro confiable de insumos químicos esenciales para sus operaciones, como por ejemplo, la soda ash. Con un 48% de los costos operativos del sector atribuibles al uso de reactivos químicos, la disponibilidad y calidad de estos materiales se convertió en el último tiempo en un factor estratégico para sostener el dinamismo del sector.

Alpat, la empresa que produce soda ash para la industria del litio.

Según un estudio realizado por la Cámara Argentina de Empresas Mineras (CAEM), con el apoyo de la Cámara de la Industria Química y Petroquímica (CIQyP) y la colaboracióna Taging, la producción de litio en el país alcanzó en el primer semestre de 2024 más de 31.000 toneladas de carbonato de litio equivalente (LCE), lo que representa un incremento del 63% respecto al mismo periodo de 2023. Este crecimiento proyecta una demanda creciente de reactivos químicos específicos que, en muchos casos, superan las capacidades productivas locales.

La minería de litio en salmueras constituye una industria intensiva en procesos químicos, ya que la salmuera tiene un contenido aproximado de litio de 0,05% y luego del proceso productivo se obtiene un compuesto de litio con niveles de pureza de más del 99%. “La industria química es por lo tanto un actor fundamental en la competitividad del sector minero de litio”, remarcó el trabajo elaborado por el economista de CAEM, Nadav Rajzman.

Alpat envió sus primeros lotes de soda ash al NOA, en tren.

Cuáles son los químicos clave para la industria del litio en Argentina

El ácido sulfúrico (HSO) es uno de los reactivos esenciales para la minería de litio, empleado principalmente en el lavado ácido de cañerías y equipos. Se presenta en estado líquido, con densidad aproximada de 1,84 g/cm3 dependiendo del productor y la especificación final que indique el cliente.

Aunque la capacidad productiva instalada en Argentina es de 320.600 toneladas anuales, el país depende en gran medida de importaciones, principalmente de Chile, debido al bajo costo del ácido sulfúrico residual utilizado en otras industrias.

Según datos del 2023, las principales firmas locales que lo producen son Nouryon (145.000 tn); Meranol (100.000 tn); Fabricaciones Militares (36.500 tn) y Santa Rita (36.000 tn).

La cal (CaO) desempeña un rol fundamental en la purificación de las salmueras, principal fuente de litio en la región de la Puna. Con una capacidad productiva estimada en 2,38 millones de toneladas, concentrada en la provincia de San Juan, este insumo parece bien posicionado para cubrir la demanda inicial. Sin embargo, el avance de nuevos proyectos podría requerir ajustes significativos en la capacidad de producción.

Se presenta en estado sólido (polvo), con densidad aproximada 2,8 g/cm3 dependiendo del productor y la especificación final que indique el cliente. Y la modalidad de transporte es a granel en camión silo o en Big Bags.

Los principales productrores son Caleras San Juan, Calidra, FGH, Albors y Los Tilianes, en Jujuy.

La soda cáustica (NaOH) y el ácido clorhídrico (HCl) son esenciales en varias etapas del proceso, como la remoción de carbonatos, el ajuste de pH y el tratamiento de efluentes. La primera se comercializa principalmente en formato acuoso (50% agua), aunque para operaciones de litio existe conveniencia de abastecerse en formato solido (perlado).

El ácido clorhídrico se vende en estado líquido, con densidad aproximada de 1,18 g/cm3 dependiendo del productor y la especificación final que indique el cliente. También se utiliza para el intercambio iónico y la separación por membranas.

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Mientras que la capacidad instalada para soda cáustica (381.400 toneladas anuales) parece suficiente para cubrir la demanda proyectada, el ácido clorhídrico, con 423.000 toneladas anuales, podría enfrentar presiones significativas en escenarios de mayor producción.

Los pricipales productores son Unipar, Transclor, PR3/Atanor y Ledesma. Las cinco empresas locales juntas tiene una capacidad productiva que excede al consumo local.

Carbonato de sodio y dióxido de carbono: insumos de alto impacto

El carbonato de sodio (NaCO) es uno de los reactivos más costosos, utilizado en la reacción de carbonatación para obtener el producto final. También se lo conoce como soda ash y el único productor local es la empresa Alcalis de la Patagonia (Alpat), con una planta en Río Negro.

Hoy Alpat cuenta con una capacidad productiva instalada de 250.000 toneladas, pero tras una inyección de inversiones se espera que se duplique en el próximo tiempo.

Sus yacimientos de caliza en Sierra Paileman y Salina “El Gualicho”, emplea a 500 personas de manera directa y más de 1000 de manera indirecta. Lo que su actividad representa un gran motor económico para toda la región.

La modalidad de transporte de la soda ash es en Big Bags. De hecho, en octubre del año pasado, la empresa del Grupo Indalo envió 10 vagones con carbonato de sodio para abastecer las litieras del norte argentino.

Alpat produce dos tipos de soda ash, liviana y densa, y a través de estrictos controles de calidad obtiene un producto de alta pureza con aproximadamente 99,5% que le permite competir con otros productores globales.

Para qué sirve la soda ash en la producción de litio

El carbonato de sodio o soda ash reacciona con la salmuera de litio, lo que resulta en la formación de carbonato de litio (Li2CO3), que precipita como un sólido. Este carbonato de litio luego se separa y se somete a procesos adicionales de purificación.

Una vez obtenido el carbonato de litio -o el hidróxido de litio- purificado se utiliza como materia prima para la fabricación de productos intermedios, como materiales catódicos y anódicos, electrolitos y otros componentes de las famosas “baterías de ion litio”.

Por último, se utiliza el dióxido de carbono (CO), que se emplea en la purificación del litio y su abastecimiento podría ser optimizado mediante plantas de separación en la región del NOA. Se vende en estado sólido (hielo seco), gaseoso (dióxido de carbono comprimido) o líquido con distintos niveles de pureza y volumen. La modalidad de transporte es a granel, en cilindros individuales y recipientes criogénicos móviles. Los principales productores son Air Liquide y Linde Praxair.

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