es.wedoany.com Noticia: El Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste (PNNL), dependiente del Departamento de Energía de EE. UU., está desarrollando tecnología para extraer minerales clave del agua de mar. Las investigaciones muestran que solo el 0,1 % del agua de mar contiene recursos como magnesio y litio suficientes para satisfacer las necesidades humanas durante los próximos 50 000 años o más.
El océano es rico en litio, magnesio, manganeso, cobalto y elementos de tierras raras, materiales ampliamente utilizados en productos electrónicos y tecnologías de energía limpia. La investigación cuenta con el apoyo de la Oficina de Energía Hidroeléctrica y Dinámica de Fluidos del Departamento de Energía de EE. UU., y el equipo del PNNL se dedica a desarrollar métodos de extracción directa. La química oceanográfica Jessica Cross señala que, si se pudiera extraer por completo, solo el magnesio y el litio presentes en el 0,1 % del agua de mar podrían satisfacer las necesidades humanas durante decenas de miles de años.
La concentración extremadamente baja de minerales en el agua de mar es el principal obstáculo de ingeniería. La química Chinmayee Subban explica que el magnesio es relativamente abundante, pero materiales como el litio y el níquel tienen concentraciones mucho más bajas. Tomando como ejemplo una piscina olímpica estándar, aproximadamente 2,3 millones de litros de agua de mar contienen unos 2980 kg de magnesio, pero solo 0,42 kg de litio y aproximadamente 0,00095 kg de níquel. Procesar grandes volúmenes de agua para recuperar pequeñas cantidades de elementos requiere tecnologías especiales, aunque la composición química del agua de mar es relativamente estandarizada a nivel global, lo que facilita la difusión de la tecnología.
Para afrontar este desafío, el equipo del PNNL ha desarrollado un reactor de flujo concurrente que mantiene el agua de mar en contacto continuo con hidróxido de sodio. En el punto de encuentro de los líquidos se puede formar y recolectar hidróxido de magnesio de alta pureza. Este proceso elimina algunos pasos de procesamiento químico, y el producto es un material ampliamente utilizado en la industria, que actualmente EE. UU. importa en grandes cantidades. El sistema tiene un diseño modular y puede funcionar en paralelo con plantas desalinizadoras existentes. Un análisis realizado en una planta en Carlsbad, California, indica que, si se recuperaran todos los materiales, la instalación combinada podría producir 524 000 kg de hidróxido de magnesio (aproximadamente 1,16 millones de libras) al día, más del triple del consumo diario actual de EE. UU.
Los investigadores también están explorando el aprovechamiento de subproductos. Después de eliminar el magnesio, la salmuera concentrada puede tratarse mediante electrodiálisis con membrana bipolar (BPMED) para generar los ácidos y bases químicos necesarios en pasos posteriores. Las pruebas de laboratorio muestran que el ácido derivado de este proceso lixivia níquel de la olivina con una eficiencia un 37 % mayor que los ácidos convencionales. Otros subproductos pueden utilizarse en la acuicultura marina. Scott Edmundson, investigador botánico del Laboratorio de Investigación Marina de Sequim del PNNL, afirma que la concentración de algunos minerales críticos en las algas puede alcanzar hasta un millón de veces la del agua circundante. Estudios anteriores también han demostrado que el agua de mar ligeramente ácida producida por BPMED puede acelerar el crecimiento de algas. Los sistemas futuros podrían combinar la recuperación de minerales con la producción de productos químicos, combustibles, fertilizantes y biomasa. La tecnología aún enfrenta obstáculos de ingeniería y costos, pero podría ayudar a establecer un suministro nacional más sostenible de minerales críticos.
