La ambición central que despierta el litio contenido en las salmueras del noroeste argentino consiste en fabricar las baterías que serán vitales para la sociedad pos-fósil con sus ventajas y desventajas. Desde cámaras de video hasta teléfonos móviles, pasando por ordenadores y ahora incluso coches, multitud de aparatos que usamos en nuestro día a día dependen de este mineral que es el elemento crucial para fabricar las baterías recargables.
El litio es un material ideal para las baterías, ya que si le aplicamos electricidad, se carga positivamente. Si queremos liberar esta energía, solo debemos ponerlo junto a algo negativo y la carga fluirá.
La "revolución del litio", como le llaman algunos, ya se encuentra en marcha en la Argentina. En la extracción que se realiza en el norte argentino ahora se le agregará un factor clave, esta industria del oro blanco dejará de ser puramente extractiva para convertirse en productora local de baterías a nivel mundial.
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Por tal motivo la provincia de Jujuy se asoció con Italia para producir las baterías en la Argentina. Esto constituyó la piedra angular de este revolucionario proyecto con la puesta en marcha de una fábrica que será gerenciada por la empresa Jujuy Litio, integrada por JEMSE (Jujuy Energía y Minería, Sociedad del Estado) y la compañía italiana SERI, que tiene una larga trayectoria en la fabricación de baterías de litio en Europa.
Esta sociedad va a lograr que el litio no sólo se exporte sino que salga como valor agregado. Se estima que ya hay una inversión de unos USD 2.000 millones en la Argentina en al menos 53 proyectos de capital extranjero.
El proyecto en marcha es un emprendimiento público-privado que trabajará en coordinación con el Instituto del Litio para la incorporación de la tecnología especializada y la transferencia de conocimientos de todo el proceso del litio. Es decir, que a diferencia de las empresas extranjeras que hasta ahora se radicaban en Jujuy, Salta o Catamarca para extraer litio y llevarlo a sus países para la producción de baterías, en este caso la novedad es que las baterías se harán en Argentina.
El problema que tiene el litio es que es difícil de encontrar y más difícil aún de extraer. Por lo general se suele encontrar en las profundidades de los lagos secos mezclado con agua saldada solidificada. Lo que tiene de particular este mineral es que los lagos secos de donde se extrae, deben haber experimentado actividad volcánica en algún momento, por lo que se reduce considerablemente las zonas donde este mineral se puede extraer.
Una vez se encuentra el lugar que reúne todos estos requisitos, se comienza a excavar para encontrar la solución salina en la que se encuentra este apreciado mineral. Con un complejo sistema, se comienza a bombear el agua salada rica en litio hasta la superficie y se envía hasta un estanque.
El problema que presenta el litio nada más extraerlo es que está muy húmedo, y para fabricar las baterías, hace falta el litio puro seco en polvo. Por lo que es necesario bombear el litio a grandes piscinas de evaporación para que el sol haga su trabajo de evaporación.
Parte del agua se evapora, y la sal acaba cristalizándose, dejando el litio en una solución más concentrada. Tras un periodo de entre 18 y 24 meses, el litio se concentra hasta 60 veces más. Posteriormente se mide el nivel del ph del estanque y la conductividad para comprobar cuáles son los niveles de concentración y de saturación.
La fabricación de batería consiste en transformar un lingote de litio de 5 kg a través de una prensa, en una lámina de 250 micras de grosor y 200 metros de longitud. Posteriormente un laminador reduce aún más el grosor del litio, entre 20 y 40 micras y una longitud de 2 km que permitirá fabricar 210 baterías de litio-ion.
Una vez fabricadas las baterías de litio-ion se montan en serie y paralelo para formar diferentes módulos que se utilizan en múltiples aplicaciones industriales. Las baterías de litio-ion generan una cantidad de energía eléctrica mayor que las baterías tradicionales, son menos contaminantes, más ligeras y tienen una mayor duración.
En el proceso de fabricación del litio, primero se deja reposar el agua salada para luego filtrarla y calentarla, quedando lista para su procesamiento. Luego se mezcla el agua con cristales de soda para formar un componente sólido llamado carbonato de litio.
A través de un vacío constante bajo la cinta transportadora pega sobre ella hasta el último gramo del valioso polvo que va camino del lavado. Después se envía hacia una secadora giratoria que secará hasta el último resto de agua y del que sale un polvo blanco que posteriormente se convertirá en litio.
Posteriormente, este polvo blanco se transporta a plantas acondicionadas donde se convertirán en células de ion-litio.
Las baterías convencionales solo pueden hacer este proceso una vez, pero la disposición positiva por naturaleza del litio implica que podemos recargarlo una y otra vez. De modo que para convertirlo en una batería hay que encontrar la forma de pegarlo a algo negativo. Primero, se mezcla el litio con un disolvente para convertirlo en una tinta densa.Después se vierte en una gran máquina que es similar a una prensa de impresión moderna, pero en lugar de sobre papel, la fina capa de tinta de litio se aplica sobre láminas de aluminio. Cuantas más finas sean estas láminas, más se podrán apilar en una batería y más capacidad de almacenamiento de energía tendrá.
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Cuando hablamos de baterías de ion-litio, hablamos de baterías planas. Las de ion-litio pueden almacenar nada más y nada menos que 150 watios/hora de electricidad tan solo en 1kg de batería, el triple de almacenamiento que una batería de un coche convencional hecha de plomo-ácido. Por último, se une a cobre con carga negativa para crear una célula de baterías ligera y potente. Una vez que se cargue cada célula acabada, los iones se moverán de una lado para otro creando 3,8 voltios de energía
En las tecnologías habituales utilizadas en automoción y en almacenaje de energía eléctrica, se utilizan en gran medida las baterías convencionales de plomo ácido, y las baterías de litio en sus diferentes modalidades.
Todas las baterías se componen de un ánodo, un cátodo, el electrolito (Sirve para comunicar el ánodo con el cátodo y generar electricidad), y un separador en el caso de las baterías de litio, para evitar que se produzca un cortocircuito interno por la potencia, que podría comprometer a la batería y al sistema conectado.
Las baterías de litio son una mejora sustancial sobre las baterías de plomo en muchos factores, sobre todo en su peso y en su capacidad de almacenamiento y descarga.
En general, el litio gana sobre el plomo en dos factores, soporta descargas más profundas que el plomo ácido convencional, no tienen efecto memoria y su almacenamiento de energía es mucho mayor con un peso hasta 10 veces inferior. Si la batería es de alta calidad, también soporta más ciclos de descarga que las habituales baterías de plomo.
La desventaja habitual son los posibles problemas en su incorrecta manipulación, sobre todo a altas temperaturas, más peligrosas que los acumuladores basados en Plomo, y que aún no se pueden utilizar de forma convencional para vehículos de automoción, por la menor capacidad que tienen de ofrecer picos muy altos de descarga (A pesar de que el LiFEPO4 es capaz de dar más de 100 o 200 Amperios de seguido incluso durante horas, las baterías de plomo ácido en arranque pueden llegar a suministrar más de 900 Amperios durante 10 segundos, necesario para los motores de combustión, no así para los motores eléctricos).
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Debido al mal diseño, defectos de fabricación o varios factores de abuso externo (descritos anteriormente), el separador puede fallar. Cuando esto sucede, el ánodo y el cátodo harán contacto y una vez que estén juntos, la batería comenzará a sobrecalentarse. La batería comienza a silbar, abultarse y gotear el electrolito. El sobrecalentamiento desencadena una liberación incontrolable y explosiva de energía eléctrica que genera humo, gas inflamable, calor (hasta 600 ° C a 1000 ° C), fuego, explosión o una pulverización de electrolito inflamable. Antes de que la célula se queme, emerge una llamarada brevemente (~ 1 segundo) El impacto de la liberación energética depende directamente de la cantidad de energía almacenada y del tipo de batería.
Una serie de incidentes ocurridos en los últimos años con algunos celulares y otros aparatos tecnológicos y el reciente incendio de un departamento en Recoleta, donde fallecieron cinco personas y que según las pericias preliminares habrían comenzado por la explasión de la batería de un monopatín eléctrico, volvieron a ponerlas bao la lupa y a debatir sobre su seguridad.
Las batería de litio están compuestas por dos electrodos: un cátodo y un ánodo. Estos dos componentes están unidos por un electrolito, una sustancia que cierra el circuito y que hace que la batería libere la electricidad poco a poco. Los tres componentes forman una celda. Las baterías están compuestas por varias celdad.
La posibilidad de que una batería de litio explote existe, aunque – según afirman los expertos – esta probabilidad es baja. Como prueba de ello, explican que millones de aparatos en el mundo las usan y los reportes de explosiones son de una en 10 millones.
Faniel Barreco, especializado en batería de litio, explicó que las baterías de litio pueden ser “complicadas” porque con “la carga y la descarga se calientan”. Esto sucede porque “la batería tiene mucha energía y la carga también”.
Además el problema que tienen las baterías de litio es que “tiene compuestos químicos que son orgánicos y si se calientan pueden desprender gases”.
Por su parte, las explosiones de baterías de litios son hechos aislados y para que esto suceda, tiene que haber un problema detrás, ya que no suelen explotar en condiciones normales.
Los expertos detallan tres de las causa más frecuentes de explosiones de batería de monopatines.
En segundo lugar, puede suceder que exista una unidad defectuosa en la batería y que esto produzca un cortocircuito.Fuente:
https://www.redalyc.org/journal/145/14542676012/html/ - 29 de Julio de 2015.
Por APIE: Ing. Alejandro Cabanillas – Director
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