Oro blanco: el litio, eje de un audaz proyecto científico-tecnológico

La puna jujeña es un paisaje mágico. El viajero que se aventure por los caminos de ese territorio ventoso, agreste y desértico, 270 kilómetros al noroeste de San Salvador de Jujuy y a alrededor de 4000 metros de altura, se encontrará con Olaroz, un mar de sal: 300.000 hectáreas que reciben menos de 100 milímetros de lluvia por año.

Bajo un sol que encandila y a temperaturas que descienden por debajo de los 10 grados bajo cero por las noches, se encuentra uno de los más importantes yacimientos del "oro blanco" de este siglo: el litio, el más liviano de todos los metales, y componente fundamental de las pilas y baterías que hacen funcionar desde los teléfonos celulares y computadoras hasta los autos eléctricos que prometen aliviar la dependencia de los combustibles fósiles.

En estos días, Olaroz es el centro de una iniciativa público-privada que promete transformar el desarrollo científico y tecnológico de Jujuy y proyectarse al país.

Y no sólo eso: además, podría revolucionar la economía de toda la región.

Hace algunas décadas, el litio no despertaba entusiasmo. Pero la demanda de un mercado en expansión y las promesas de sus potencialidades lo pusieron en la mira de gobiernos, inversores e industrias. El precio del carbonato de litio, tal como se lo extrae de los salares, asciende a 6500 dólares la tonelada, más del doble de lo que costaba hace diez años.

El viajero que se aventure por los caminos de ese territorio ventoso, agreste y desértico, 270 kilómetros al noroeste de San Salvador de Jujuy y a alrededor de 4000 metros de altura, se encontrará con Olaroz, un mar de sal: 300.000 hectáreas que reciben menos de 100 milímetros de lluvia por año

Gracias a un acuerdo entre la provincia y la Universidad Nacional de Jujuy, el Conicet e Y-TEC, el centro de desarrollo de tecnología de YPF, el litio, que durante años sólo se extrajo de las salinas y se exportó "en bruto", podrá ser purificado e integrado en baterías que en el mercado internacional cuestan entre 20.000 y 25.000 dólares. Y lo más importante: toda la tecnología aplicada hasta su comercialización será, gracias a esta iniciativa en la que, además de los jujeños, intervienen investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, de la Universidad Nacional de La Plata y de la Universidad Nacional de Córdoba, made in Argentina.

Para concretar este proyecto, la provincia ya cedió los terrenos y el edificio donde alguna vez funcionaron los Altos Hornos Zapla, en Palpalá, para la creación de un Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas sobre el Litio y sus Aplicaciones. Ernesto Calvo y su equipo del Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (Inquimae) ya desarrollaron una tecnología innovadora para obtener cloruro de litio, que se emplea en la obtención de litio metálico por electrólisis de sales fundidas en muchísimo menos tiempo que con las prácticas ancestrales que se aplican en la actualidad y a un costo ambiental también muchísimo menor.

En suma: Y-TEC ofrece sus tecnólogos y ya está desarrollando el primer prototipo de batería; YPF aportará equipamientos; el Conicet y las universidades, recursos humanos, y todos juntos definirán las líneas de desarrollo de esta nueva tecnología para almacenar energía de forma sostenible. El programa insumirá alrededor de 50 millones de pesos en aportes públicos y privados.

Gracias a un acuerdo entre la provincia y la Universidad Nacional de Jujuy, el Conicet e Y-TEC, el centro de desarrollo de tecnología de YPF, el litio podrá ser purificado e integrado en baterías que en el mercado internacional cuestan entre 20.000 y 25.000 dólares

"En La Plata ya estamos trabajando con un grupo del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (Inifta) en el laboratorio del litio. Para mayo del año que viene tendremos la primera batería –se entusiasma Gustavo Bianchi, doctor en Ciencia de los Materiales de la Universidad de Mar del Plata, ex investigador de la Comisión Nacional de Energía Atómica y hoy director de Y-TEC–. Para junio o julio esperamos tener la planta piloto en Jujuy para desarrollar el ánodo, el cátodo, la pasta y la membrana, los componentes esenciales de estos equipos."

Como suele suceder, este proyecto, que involucra a instituciones distribuidas por medio país, nació de un impulso casi fortuito.

"En enero de 2012 escuché a la presidenta por TV decir que la Argentina iba a exportar litio –cuenta Calvo–. Entonces, lo llamé a Lino [Barañao, ministro de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva] y le dije que no podíamos venderlo «en bruto», que teníamos que agregarle tecnología." Aunque no era una rama de la electroquímica en la que hubiera trabajado especialmente, la idea de Calvo fructificó rápidamente y se hizo una reunión en Jujuy.

En su estado natural, el litio está disuelto en salmueras, más del 99% de las cuales corresponde a cloruro de sodio (sal de mesa). El método ancestral de extracción se basa en la evaporación. Hay alrededor de un gramo de litio por litro de salmuera; es decir que para obtener una tonelada hay que procesar millones de litros de salmuera... en medio del desierto.

"Son millones de litros de agua que se pierden por cada tonelada de litio que se saca, y además al final se le hace un tratamiento químico contaminante. Todo esto puede tardar 18 meses –detalla Calvo–. En las baterías, los iones [átomos con carga positiva] de litio entran y salen de una red cristalina, de un óxido, que funciona con un solvente no acuoso. Es lo que pasa todo el tiempo en el celular. Se nos ocurrió que ese mismo sistema se podía probar en la salmuera para obtener el litio. ¡Y funcionó!".

El resultado de las pruebas de laboratorio fue que pudieron extraer litio en horas o minutos, con un método que además no compromete el agua, porque vuelve al salar. Y usando energía solar.

La tecnología fue una novedad en el mundo. Con la prueba de concepto en la mano, el Conicet obtuvo la patente. "Ahora hay que hacer la ingeniería para escalar el proceso –cuenta Calvo–. De eso se encarga Y-TEC."

El programa insumirá alrededor de 50 millones de pesos en aportes públicos y privados

En su centro de La Plata, el centro de desarrollo de tecnología ya tiene en marcha un laboratorio de electroquímica del litio de 12.000 metros cuadrados. "La primera celda de fosfato de litio con diseño propio va a estar en mayo del año que viene –insiste Bianchi–. Será la primera de América del Sur. Y en las pruebas que estamos haciendo ofrece más potencia que las existentes en el mercado."

Mientras tanto, en Jujuy, la Legislatura decidió declarar el litio recurso estratégico y está en proceso de creación un instituto de investigación dependiente del Conicet y de la Universidad Nacional de Jujuy en el terreno de los ex Altos Hornos Zapla. "Simbólicamente, Palpalá volverá a ser el motor de desarrollo de la provincia, como lo pensó el general Savio –afirma el doctor Rodolfo Tecchi, rector de esa casa de estudios–. Serán 4000 metros cuadrados cubiertos, más un bloque de residencias para investigadores visitantes en la vieja administración del complejo siderúrgico. El 10 de diciembre se abren las ofertas de licitación y pensamos que antes de fin de año estará adjudicada la obra. En ocho meses tendría que finalizarse el edificio."

Allí trabajará una de las piezas clave de este proyecto: Victoria Flexer, una joven doctora en Química del Conicet que después de siete años en Australia, Francia y Bélgica retorna al país para instalarse en Jujuy. Hasta ahora, Flexer investigaba en bioceldas de combustible, que son baterías en las que uno utiliza material biológico como catalizador (para acelerar las reacciones químicas en el ánodo y el cátodo).

El resultado de las pruebas de laboratorio fue que pudieron extraer litio en horas o minutos, con un método que además no compromete el agua, porque vuelve al salar. Y usando energía solar.

"Pueden ser enzimas, que es una parte de la célula purificada, o bacterias enteras que se hacen crecer hasta que se desarrolla un biofilm, una película bacteriana sobre la superficie del electrodo –cuenta la científica, de 36 años, nacida en el barrio porteño de Once–. Tienen particularidades que las hacen muy atractivas, porque el material biológico es relativamente económico, especialmente las bacterias, a las que uno les da de comer literalmente basura y crecen, es un recurso ciento por ciento renovable y no contaminante. Además, trabajan a una temperatura muy cercana a la del ambiente y no es necesario aplicar altas presiones. Pero tienen sus desventajas, y la principal es que la cantidad de energía que producen es limitada. Y si bien yo trabajaba en mejorar estos sistemas, hay un límite que es intrínseco, que está dado por la idiosincrasia de los organismos. Otra de las cosas que hay que mejorar en estos sistemas es la estabilidad, porque el material biológico eventualmente se muere."

Las bioceldas de combustible ofrecen potencias mucho más bajas, que no permitirían iluminar una ciudad, por ejemplo, ni impulsar un automóvil o medio de transporte. Se piensa que podrían utilizarse para aplicaciones de nicho, como dispositivos implantables en el cuerpo humano, pequeños sensores (que midan glucosa en la sangre de pacientes diabéticos, por ejemplo), pero que nunca brindarán energías que puedan reemplazar al petróleo. Es decir, tienen aplicaciones interesantes, pero limitadas.

En el nuevo centro de Jujuy, Flexer y el grupo de científicos que decidan seguirla harán investigación básica. "Hoy por hoy, la Argentina extrae del salar carbonato de litio, que es el más económico, y eso se procesa en el extranjero para obtener sales muchísimo más caras y puras, que son las que se incorporan a las baterías –explica la científica–. Nosotros estudiaremos procesos que permitan extraer el litio de los salares más eficientemente y analizaremos qué se les puede cambiar a las baterías para hacerlas mejores. Por ejemplo, para evitar que el celular se te muera a las siete de la tarde. O que los automóviles eléctricos puedan funcionar con mayor autonomía, ya que la mayoría de los que se venden en la actualidad no superan los 100 o 200 km. Dos de las propuestas son la de litio-aire o litio-azufre, pero por el momento no funcionan como uno quisiera. Por ejemplo, no tienen una alta ciclabilidad [no se pueden recargar muchas veces]. Y si la batería te dura 30 cargas, no es negocio. Por otro lado, el proceso que desarrollaron Ernesto Calvo y su grupo en principio es prometedor, pero hay que probarlo, primero en escala de planta piloto, y sólo si funciona se podrá construir una planta industrial. La planta piloto para probar este proyecto está en construcción."

Como muchas veces ocurre, desde que el litio comenzó a despertar el interés de empresas y del gobierno local, varias de las 300 comunidades originarias reconocidas se pusieron en alerta e impulsaron reclamos administrativos y litigios judiciales.

Algunas se quejan de que no han sido debidamente consultadas ni previamente informadas, de que no les dieron participación en la gestión de los recursos naturales y de que no dieron su consentimiento. Entre otros reclamos, temen que la explotación genere un alto impacto en el medio ambiente y en el agua.

Sin embargo, el gobierno jujeño sostiene que se realizaron todos los pasos legales y que los estudios de impacto ambiental garantizan una explotación segura.

"Aunque en el pasado hubo problemas en salinas fronterizas con Salta –explica Tecchi–, en este caso, las dos empresas que están comenzando a extraer el litio en Jujuy, Salares de Jujuy y Exar, acordaron con las comunidades originarias que serán las beneficiarias de los puestos de trabajo, y realizaron convenios de catering y transporte con pequeñas empresas que están organizando en las poblaciones."

Para Flexer, este desafío va más allá de un simple paso en su camino profesional: "No vuelvo por el sueldo, lo que me hace pensar mucho por qué vuelvo –confiesa–. No, lo que me hace retornar es que soy fruto de la escuela pública argentina. Ingresé a los tres años y medio y salí cuando me doctoré en la Universidad de Buenos Aires. Soy quien soy y obtuve todos los trabajos en el exterior gracias a la formación que me dio la educación pública argentina de calidad. Siento que le debo algo a mi país y lo quiero devolver. Y creo que si me voy a Jujuy tengo más cosas para dar que si vengo a Buenos Aires. Si dentro de 25 años en Palpalá hay un centro de investigación que funciona, habré contribuido un poco a que la ciencia sea más federal, a enriquecer a la Universidad de Jujuy, porque los chicos no sólo van a tener profesores con experiencia industrial, sino también en investigación, y van a tener más posibilidades de «meter las manos en la masa». Y también voy a apoyar un proyecto que, si prospera, sumará oportunidades laborales".

Bianchi no duda de que las perspectivas son más que favorables: "Si Bolivia, Chile y la Argentina [dueños de entre el 40 y el 80% de las reservas] se pusieran de acuerdo, podrían manejar el mercado mundial del litio. Y nosotros somos los únicos que desarrollamos tecnología para aprovecharlo".

La joven que desarrollará tecnología ?en la Puna

Victoria Flexer

Se incorpora al Conicet

Profesión: investigadora

Edad: 36 años

Origen: Argentina

• Es egresada del Colegio Nacional de Buenos Aires; se graduó e hizo su doctorado en Química en la Universidad de Buenos Aires.
• En los últimos siete años, trabajó en Burdeos, Francia; Brisbane, Australia, y Gante, Bélgica.
• Se radicará en Jujuy y dirigirá un grupo de investigación en la tecnología del litio.

Colaboró Amalia Eizayaga, desde Jujuy