A mineração de lítio é como uma corrida ao ouro moderna. Um novo processo para extrair lítio de rocha rica neste metal poderá reduzir drasticamente os custos e a poluição — e descentralizar a produção mundial de lítio.
Uma equipa de investigadores do MIT desenvolveu uma forma mais limpa e mais barata de extrair lítio de rocha dura, um avanço que poderá enfraquecer o domínio dos três países que atualmente controlam a oferta mundial: China, a Austrália e o Chile.
O lítio é o ingrediente central das baterias que alimentam smartphones, veículos elétricos e sistemas de inteligência artificial, e a procura está a aumentar rapidamente.
Contudo, os métodos de extração atuais acarretam pesados custos ambientais, que anulam em parte os ganhos de sustentabilidade que o lítio deveria proporcionar.
A produção convencional, que assenta normalmente em salmouras, extrai o lítio com recurso a produtos químicos tóxicos, ao mesmo tempo que liberta CO₂ e consome enormes quantidades de água e energia devido às elevadas temperaturas exigidas.
Estas limitações confinaram a exploração mineira a um punhado de países. A alternativa, extrair lítio de rocha sólida, foi durante muito tempo difícil, apesar de existir rocha com lítio nos Estados Unidos, na Europa e em África.
A nova abordagem agora desenvolvida pelos investigadores do MIT, que foi apresentada na semana passada num artigo publicado na Science, e já deu origem a uma startup, a Rock Zero, nasceu de uma fonte de inspiração improvável.
Enquanto renovava a casa de banho, Yet-Ming Chiang, autor do estudo, apercebeu-se de que uma substância química presente na pasta usada em artesanato para gravação em vidro conseguia dissolver a sílica — o principal obstáculo ao acesso ao lítio no interior da espodumena.
Esta é uma piroxena de lítio, que se encontra presente em abundância na conhecida Mina do Barroso, em Boticas, apontada como a maior reserva deste minério da Europa Ocidental.
A espodumena contém cerca de 1,5% de lítio em peso, mas libertar o metal implicava tradicionalmente esmagar a rocha, aquecê-la até aos 1100°C e mergulhá-la em produtos químicos perigosos, um processo que liberta 20 toneladas de carbono por cada tonelada de lítio.
Em vez de usar o ácido fluorídrico, altamente tóxico, a equipa recorreu a fluoreto de amónio, o ácido suave presente na pasta artesanal, que é vendido em lojas de bricolage e que atua à temperatura ambiente.
Os investigadores misturaram-no com água e dissolveram por completo a espodumena a temperaturas inferiores a 100°C, sem vapores tóxicos, bastando agitar o minério num tanque de plástico.
O método produziu sais de lítio com 99% de pureza, reduzindo o tempo de extração de vários dias para menos de 12 horas. “Já ouviu falar de comer o animal do focinho à cauda?”, explica Chiang num comunicado do MIT. “É a isto que chamamos mineração do focinho à cauda“. Como diríamos em bom português, “do porco (e do lítio) aproveita-se tudo, menos o grunhido”…
De forma crucial, o processo recupera ainda dois materiais habitualmente descartados: a alumina, da qual se obtém alumínio, e a sílica, diretamente utilizável em cimento mais ecológico.
A equipa verificou a qualidade dos produtos, incluindo testes de resistência a cubos de cimento produzidos. O ácido pode ser regenerado e reutilizado pelo menos cinco vezes, e os investigadores processaram com sucesso 17 minérios de espodumena de várias partes do mundo, o que sugere uma ampla aplicabilidade.
Se o ácido puder ser reciclado com uma eficiência quase perfeita, a equipa estima que os custos possam descer mais de 40% face à extração convencional em rocha dura, tornando o método competitivo com as operações em salmoura.
O novo método tem implicações no mapa da produção deste mineral crítico para a economia mundial: em 2024, cerca de 74% da produção mundial de lítio teve origem três países apenas: China, Austrália e Chile.
Ao eliminar a necessidade de calor extremo e de grandes instalações de tratamento de resíduos, o método poderá viabilizar refinarias mais pequenas junto às minas, mesmo em regiões com escassez de capital, e poderá funcionar com energia solar ou eólica. A técnica poderá ainda ser usada para recuperar outros metais, como o berílio.
Apesar dos promissores resultados obtidos, a Rock Zero tem pela frente porém uma luta de David contra Golias contra os gigantes consolidados, a volatilidade do mercado e a concorrência crescente das baterias de iões de sódio. Mas, como se sabe, de vez em quando David ganha.
(Armando Batista, ZAP)