Las acciones para impulsar el desarrollo de la manufactura con litio en Chile

La mayor demanda de litio que se registra a nivel global, vinculada al desarrollo de sectores como la electromovilidad, está dando nuevos bríos a la industria minera chilena, pero también a las oportunidades de generar I+D desde el país con miras a optimizar los procesos de manufactura.

El Dr Ing. Mario Grágeda, director del Centro de Investigación Avanzada del Litio y Minerales Industriales (Celimin), destaca que el litio “es un recurso estratégico que pertenece a Chile, por lo tanto, existe la necesidad de entender la manera de explotarlo, de manera sostenible y sustentable. Además, es importante formar profesionales especializados en el ámbito de materiales y el desarrollo de procesos sustentables para incrementar el valor agregado del litio; consolidar la investigación aplicada a través de patentamiento y transferencia tecnológica a partir de investigaciones realizadas en el país”.

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Junto con ello, el investigador destaca que “vivimos en una época, donde la electromovilidad es importante para bajar el efecto de la contaminación del dióxido de carbono emitido por los automóviles de combustión interna en todas las ciudades del país”. Además, señala como otro beneficio asociado, el aumento de las oportunidades de trabajo para las generaciones de jóvenes especialistas en el campo de la minería no metálica y litio, a través del surgimiento de nuevas empresas asociadas al boom de las baterías de litio, por ejemplo.

Es en ese escenario que desde la academia se está trabajando en la agregación de valor, a partir de los conocimientos y trabajos previos que están llevando a cabo diversas instituciones del norte.

Mario Grágeda explica que “la idea surge a partir del trabajo que desarrollábamos en el Celimin en el área de procesos sustentables, obteniendo compuestos de litio de alta pureza (por ejemplo hidróxido de litio). El siguiente paso era dar uso a esos compuestos obtenidos en laboratorio a partir de materia prima del Salar de Atacama. Por lo tanto, la siguiente etapa lógica, era usar estos compuestos como precursores para la síntesis de materiales catódicos y su posterior implementación en baterías de litio. El objetivo de este trabajo es desarrollar materiales catódicos de alta densidad energética usando minerales del Salar de Atacama aplicados a baterías de litio”.

Proyecciones de la iniciativa

El académico de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antofagasta comenta que “en este proyecto Fondef Ideas en 2 etapas, el cual será repostulado este año a la segunda etapa, participan la empresa Albemarle y Allcell technology. Actualmente, se buscan nuevos socios para la segunda etapa que tengan más relación con el desarrollo y producción de polvos catódicos en base a litio y manufactura de baterías de litio”.

Respecto de los avances que se han obtenido, Mario Grágeda destaca que “a la fecha se logró desarrollar un prototipo de baterías de litio recargable usando un material catódico desarrollado en nuestros laboratorios con ventajas competitivas a otro comercial del mismo tipo. Si vemos en orden cronológico la primera etapa del proyecto, se obtuvo un nuevo compuesto químico de litio como materia prima para la síntesis de materiales activos de baterías de ion litio con una pureza mayor a 99,5%. Además, se caracteriza por usar desechos de la industria extractiva del litio. Posteriormente, en base a este precursor de litio, se obtuvo un nuevo nano material activo para la fabricación de cátodos para baterías de ion litio, con mejor estabilidad estructural y rendimiento electroquímico. Se fabricaron diferentes prototipos tipo “Pouch cell” en base al material desarrollado por nosotros, logrando confirmar buenos resultados”.

Ante las expectativas y oportunidades que generan estas investigaciones, el director del Celimin destaca que “la eficiencia energética elevada del prototipo de batería de ion litio en las pruebas de ciclado y mediciones de impedancia, garantiza su escalamiento para la fabricación de prototipos de mayor capacidad que pueden ser utilizados para energizar aplicaciones de elevado consumo de energía eléctrica (bicicletas eléctricas, scooters eléctricos y ecomovers) donde se usan baterías recargables de 36V-10Ah y 48V-10Ah, y para almacenar la energía solar de la zona norte de Chile, la cual se encuentra concentrada principalmente en el Desierto de Atacama y sus alrededores”.