El litio es un elemento escaso en el universo, abundante en la corteza de nuestro planeta y realmente cuantioso en Chile. Según la Comisión Chilena del Cobre (Cochilco), nuestro país ostenta el primer lugar en reservas mundiales, con casi 50 millones de toneladas LCE (36%).
Este golpe de fortuna no es algo menor, tomando en cuenta el despegue de la demanda mundial de este commodity que por décadas se mantuvo como un producto de segundo orden.
Considerando la importancia del litio en el mundo moderno y especialmente en nuestro país, contactamos a nuestros académicos para que nos contaran el cómo, el dónde y el por qué del litio. Responden en esta nota la Alida Pérez-Fodich, Brian Townley y Fernanda Álvarez, geóloga de la U. Chile y académica del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Concepción.
1. ¿Qué es el litio?
Hablar del litio requiere ser precisos en los conceptos. Antes que nada, el litio es un elemento químico que forma parte de distintos minerales. No se encuentra como sólido cristalino de manera elemental. Es decir, no existe un mineral de litio puro.
2. ¿Cómo se formó el litio?
A diferencia del hidrógeno y el helio, que se formaron durante el Big Bang, el litio se forma principalmente en el espacio interestelar a partir de la partición de otros elementos, como carbono, nitrógeno y oxígeno, por acción de rayos cósmicos en un proceso conocido como espalación. Prácticamente no se forma dentro de las estrellas, como sí ocurre con el hidrógeno y el helio.
3. ¿Es abundante o escaso?
Depende. En el universo es ciertamente escaso, con concentraciones bajas en los meteoritos (1-2 partes por millón, ppm). Pero en la corteza continental de nuestro planeta es bastante más abundante, con promedios que alcanzan los 20 ppm y peaks de hasta 50-100 ppm en rocas ígneas de composición granítica.
4. Y en la Tierra… ¿Dónde se encuentra?
El litio es abundante en la corteza continental, encontrándose como un elemento minoritario o traza en distintos minerales silicatados, siendo más abudante en ciertas micas (lepidolita) y piroxenos (espodumena), además de ciertos tipos de arcillas (illita o esmectita) y fosfatos. Debido a sus características geoquímicas, también se encuentra disuelto en salmueras y fluidos hidrotermales.
5. ¿Cuáles son las principales fuentes de explotación?
Aunque el litio es abundante en la Tierra, sólo algunos sitios son explotables desde el punto de vista comercial. En general se pueden distinguir cinco potenciales fuentes de explotación: pegmatitas o mineral de roca, salmueras en reservorios acuosos continentales (comunmente llamados 'salares'), salmueras de fluidos geotermales, y depósitos de arcillas y zeolitas. La explotación comercial se concentra en las dos primeras fuentes mencionadas. Las pegmatitas se encuentran principalmente en Australia, mientras que el litio concentrado en salmueras se ubica principalmente en el llamado 'Triángulo del litio' (que contempla partes de Argentina, Bolivia y Chile) y en la región de Zabuye en China.
6. ¿Cómo se concentra el litio en el Salar de Atacama?
La pregunta aún no tiene respuesta. Hay diferentes artículos publicados que analizan las posibles rocas que pueden estar aportando al Salar de Atacama, pero hay elementos como la disposición geográfica, la diferencia de altura (que permite una eficiente interacción agua-roca), el gradiente termal, la temperatura y el tiempo de acumulación en el salar (desde cientos de miles de años hasta millones de años), todos factores que confluyen en la concentración de litio en el salar.
7. ¿Cuáles son los usos más habituales del litio?
El litio tiene una amplia gama de usos industriales: desde productos farmacéuticos hasta la fabricación de sistemas de tratamiento de aire. El auge comercial de las baterías recargables de litio ha motivado un uso creciente en los últimos años. Estas baterías se usan en computadores, teléfonos móviles, sistemas de almacenamiento de energía y vehículos eléctricos. Es en esta última aplicación donde yace el motor de la demanda mundial, como alternativa al uso de vehículos motorizados por combustibles fósiles. Existen otros usos menores: la hiddenita (variante verde de litio espodumena) y la kunzita (variante rosa/lavanda), son buscadas como piedras preciosas.
8. ¿Por qué el litio es importante para Chile?
Porque nuestro país cuenta con el 36% de las reservas mundiales (138 millones de toneladas LCE), el primer país en el ranking mundial. De todas formas, nuestro país no ha explotado todo su potencial en la materia, porque es el segundo productor del planeta (34%) . Gracias al aumento de la demanda global, la producción nacional ha subido un 86,6% entre 2021-2022.
9. ¿Cuándo y cómo fue descubierto?
En 1817, Johan August Arfwedson, un estudiante sueco de química, descubrió la existencia del litio. Lo extrajo de un mineral, la petalita, y lo bautizó con el nombre de "litio" en honor a la piedras donde lo encontró (la palabra "litio" está inspirada en la palabra griega 'lithos', o 'piedra' en español).
10. ¿Cómo la geología aporta en la búsqueda del litio?
Es gracias a la geoquímica podemos conocer la distribución del litio en el Sistema Solar y en la corteza de la Tierra. Por lo tanto, para encontrar nuevas reservas de litio, es necesario utilizar herramientas geoquímicas, las cuales nos permiten comprender cómo se forman los minerales que contienen litio, como también entender los procesos que permiten concentrar el litio en salares y fluidos hidrotermales.
¿Quieres saber más sobre el litio?
Te invitamos a revisar la siguiente información complementaria:
Anuario de la minería de Chile (Servicio Nacional de Geología y Minería, 2022)
El mercado de litio. Desarrollo reciente y proyecciones al 2035 (Comisión Chilena del Cobre, 2023)
La Enciclopedia de Geoquímica describe con detalles este mineral (en inglés)
Podcast Rocadictos, edición del 25 de octubre dedicada a conocer más sobre el litio.
Reportaje en Revista Beauchef.
