Columna de Mario Waissbluth: Litio, sodio, potasio…

Un poco de química escolar

Posiblemente, el lector no se acuerda de esa letanía de la tabla periódica de los elementos. El profesor de química en 2º Medio nos obligaba a repetir: litio (Li) – sodio (Na) – potasio (K) – rubidio (Rb) – cesio (Cs) – francio (Fr), cosa que usted, probablemente, olvidó al día siguiente del examen.

No lo critico. No sirve para nada… salvo que usted esté dedicado a diseñar baterías para teléfonos, automóviles y demás. Ciertamente, usted conoce y le gusta el NaCl, cloruro de sodio, o sea la sal de mesa. Si tiene problemas cardíacos consume KCl, cloruro de potasio o sea sal de potasio.

Estos átomos se crearon en estrellas que explotaron en el universo y vinieron a parar a nuestro planeta hace chorromillones de años. Fuimos bendecidos con 10 millones de toneladas de litio en Chile, y otras 100 millones de toneladas que están mayoritariamente en Argentina, Bolivia, Estados Unidos, China y Australia. 

De sodio hay en el mundo unas 300 veces más, o sea, ilimitado. Es falso que Chile tenga las mayores reservas del mundo. Tan sólo entre Bolivia y Argentina suman cuatro veces más.

Mercado y propiedades del litio

A medida que el litio ha aumentado rápidamente de precio en el mercado internacional, y que la demanda por baterías de litio ha crecido casi exponencialmente, los geólogos se han dedicado a buscar nuevas reservas de litio.

Éstas se han cuadruplicado en los últimos cinco años, y nadie dice que no sigan haciéndolo en los siguientes diez. Chile tiene hoy sólo un 10% de las reservas mundiales y, probablemente, tendrá menor fracción que eso, pues en nuestro caso está a flor de piel, entre los salares con hermosos flamencos que comen pequeños crustáceos de agua extra salada.  Por eso son rosados, por los pigmentos de los crustáceos. No me pude aguantar esta cápsula educativa :).

“De sodio hay en el mundo unas 300 veces más, o sea, ilimitado. Es falso que Chile tenga las mayores reservas del mundo. Tan sólo entre Bolivia y Argentina suman cuatro veces más”.

El litio se usa, porque el ion Li⁺  navega dentro de las baterías desde el ánodo al cátodo, donde gana el electrón que le falta, llevando de pasada su energía eléctrica. Cuando la pila se recarga (cuestión fundamental) se devuelve a su lugar de origen. Algunos creen que el litio contiene energía, como si fuera uranio. No es así, el litio dentro de la batería transporta energía del ánodo al cátodo, eficientemente.

Las baterías se evalúan y comparan por tres propiedades fundamentales: a) la cantidad de energía que pueden almacenar por cada kilo de éstas, b) la durabilidad, es decir, cuántos ciclos de recarga aguantan antes de tener que cambiarlas, lo cual sale muy caro y c) la velocidad máxima de recarga, para no tener un automóvil recargando sus pilas todo un fin de semana.

“Chile tiene hoy solo un 10% de las reservas mundiales, y probablemente tendrá menor fracción que eso pues en nuestro caso está a flor de piel, entre medio de los salares con hermosos flamencos que comen pequeños crustáceos de agua extra salada”.

Otro dato importante: en una batería, no más del 5% es el costo del litio. Otro 50% es el costo de otros sofisticados materiales como el ánodo, el cátodo y la carcaza, y el resto es el costo del know how tecnológico para desarrollarla, materia en la cual estamos en cero o bajo cero, pues ni siquiera tenemos centros tecnológicos dedicados a estudiarlo.

En suma, Chile ofrece, comparativamente, pocas reservas de litio, y no tiene la menor idea de cómo desarrollar, adaptar, diseñar o construir baterías.

Por lo tanto, los que afirman olímpicamente que somos los poseedores de una riqueza estratégica están equivocados o desinformados, aunque suene bonito. Por cierto, lo que está licitando el gobierno de Chile hoy es un 4%, una proporción mínima de las reservas de litio de nuestro país.

El sodio viene galopando

Por último, la nota educativa amenazante para Chile :(.

Se están desarrollando, a pasos agigantados, y ya existen las baterías de sodio, en lugar de litio. La gran ventaja es que el sodio cuesta tres chauchas y se encuentra en todas partes. Todavía no compiten con las de litio, pero están avanzando a pasos agigantados.

De entrada, tienen mucho mejor velocidad de recarga, y sólo les falta poco para alcanzar a las de litio en sus otras propiedades. Si yo tuviera para apostar algunas monedas en acciones, y pudiera esperar un par de décadas, cosa que a mis 73 es dudosa, apostaría por las de sodio y no las de litio.

Vea esta noticia:

“La decisión de Contemporary Amperex Technology Co. de China, el fabricante de baterías de litio más grande del mundo, de presentar su última batería de sodio en julio de 2021, le dio una inmensa credibilidad a estas celdas de sodio. Los informes indican que se espera que la batería tenga una densidad de energía de 160 Wh/kg (similar al litio) y tardará 15 minutos en alcanzar el 80 % de su carga (muy superior al litio)”.

“La gran ventaja es que el sodio cuesta tres chauchas y se encuentra en todas partes. Todavía no compiten con las de litio, pero están avanzando a pasos agigantados”.

Conclusiones

1. Las exportaciones potenciales de litio son, con suerte, 20 veces menores que las de cobre.
   
2. Es altamente probable que el litio comience a perder su valor comercial y estratégico a medida que el sodio, ampliamente disponible, comience a desplazarlo al interior de las baterías.
   
3. Para Chile, asegurar que el litio tiene valor estratégico para comenzar a fabricar baterías, es hoy tan remoto como pretender que, por tener cobre para los radiadores, podemos comenzar a fabricar autos Ferrari.
   
4. El litio es, literalmente, un pelo de la cola de las baterías, pelo que además se puede adquirir en Bolivia, Argentina, Australia, Estados Unidos y China. Es además falso que tengamos las mayores reservas del mundo.
   
5. Las reservas de litio que esta licitando el gobierno de Chile hoy constituyen una proporción mínima del total nuestro.

Recomendaciones

1. Explotar nuestro litio lo antes posible, sin ponerle pelos en la sopa a la licitación actual, es lo mejor que Chile puede hacer. Y si mañana se pudiera licitar otro tanto de nuestras reservas, mejor aún. Mientras más rápido crezcamos en nuestra producción de litio, en alianza con empresas chilenas o extranjeras que sepan hacerlo eficientemente, más rápido aprovecharemos el “boom” de precios, antes que comience a bajar. Recordemos el salitre.
   
2. Con parte de los impuestos o beneficios de estas licitaciones, sería altamente recomendable enviar unos 20 becarios a las instituciones más prestigiosas del mundo en ciencia de materiales a estudiar maestrías, doctorados, así como pasantías en empresas del rubro.
   
3. Con otra parte de estos recursos financieros, habría que comenzar a instalar en el norte un “Instituto de Materiales y Diseños Energéticos Avanzados”, para aprender a manejar todos los materiales que componen una batería, incluidos ánodos y cátodos (técnicamente muy complejos), así como empezar a probar con diseños avanzados de baterías de litio y de sodio, probablemente en alianza con los infaltables chinos. De aquí a una o dos décadas, tal vez, podríamos comenzar a jugar en esta mesa de póker con algunas fichas valiosas.

*Mario Waissbluth es fundador, miembro del Consejo y actual consultor asociado del Centro de Sistemas Públicos de la Universidad de Chile. Es Ingeniero Químico de la misma Universidad y doctor en Ingeniería de la Universidad de Wisconsin. Fue Presidente de la Fundación Educación 2020, así como integrante del Consejo de Alta Dirección Pública . Su blog www.mariowaissbluth.com está abierto a suscripciones y comentarios.

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