En el contexto de la ejecución del proyecto Fondef “Escalamiento y optimización del proceso de producción de LiOH grado batería usando salmueras del Salar de Atacama vía procesos de electromembranas”, ejecutado por el Celimin de la Universidad de Antofagasta, se llevó a cabo un importante seminario para dar a conocer los resultados del proceso, instancia en que además se suscribió un protocolo de colaboración con las empresas Ad Infinitum y Lithiuming.
El proyecto se enfocó en diseñar, construir y optimizar un sistema a escala semipiloto de producción de hidróxido de litio en condiciones similares al entorno real, destacando cuatro tópicos de investigación. El primero enfocado en los “Procesos sustentables del Litio” (EDL, procesos electroquímicos, uso de energía solar y generación de hidrógeno); “Materiales avanzados” (almacenamiento de energía térmica y eléctrica); “Fabricación de celdas ion litio” y “Economía Circular y LCA” (valor agregado a residuos industriales y reciclaje de baterías ion litio).
La línea investigativa parte desde la hipótesis de transformar salmueras del Salar de Atacama directamente en LiOH de alta pureza, prescindiendo de etapas convencionales, para lo cual se utilizó tecnología basada en electro-membranas, método que tiene una serie de ventajas técnicas relativas a la conversión directa de sales a hidróxidos, alta selectividad iónica, economía circular y disminución de la huella hídrica y de carbono.
Resultados
Respecto a las conclusiones o hitos del estudio de escalamiento y prototipado socializadas en el seminario, se obtuvo “una optimización de densidades de corriente y flujo de alimentación”, “Manufactura de electrolizadores de alto amperaje” y “Validación de la calidad ‘grado batería’ (bajos niveles de impurezas de Ca, Mg)”.
Este éxito no solo se consiguió en los procesos de obtención con calidad química grado batería, sino también, en la fabricación de celdas de ion-litio de 7Ah como prueba de concepto del material producido.
Colaboración Academia-Industria
Si bien el proyecto contó con el apoyo de actores claves (SQM, GEOLITH, Xtralit) e instituciones académicas internacionales, el director de Celimin, Dr. Mario Grágeda Zegarra, enfatizó en la importancia de continuar fortaleciendo las sinergias entre la academia y la industria.
“Hemos demostrado que trabajamos en todos los niveles o en todas las escalas, laboratorio, banco, semipiloto y piloto. Pero hay una etapa que nosotros hemos visto que es crucial para poder implementar este tipo de proyectos, que han llegado a un escalamiento semipiloto, que es una etapa de madurez tecnológica, donde nosotros ya no tenemos la posibilidad de poder llegarlo a implementar a nivel industrial. Entonces, las empresas de ingeniería son ese eslabón que nos falta para integrarnos a la gran industria”.
En esta línea, sostiene que el apoyo de las empresas es clave para potenciar el proceso, “como universidad no podríamos ir a desarrollarlo en la industria. Entonces, eso es lo nos falta para poder generar una transferencia tecnológica real”.
Por este motivo, en el epílogo del seminario se realizó la firma de un Protocolo de Colaboración entre Celimin, y Ad Infinitum y Lithiuming, con el objetivo de potenciar y generar alianzas en el desarrollo e implementación de nuevas tecnologías.
En este ámbito, Marcelo Bravo, gerente técnico de la empresa Ad Infinitum, se refirió a la relación entre las casas de estudios y las empresas. “Es importante tener una cercanía con la academia, con los servicios, ya sea con los análisis químicos u otros laboratorios que la universidad tiene, que son de bastante buena especialización, y de técnicas, tecnologías que se pueden desarrollar o implementar en las operaciones productivas de las empresas”.
El desarrollo de este proyecto representa una alternativa tecnológica real para mejorar la sostenibilidad y eficiencia respecto a métodos tradicionales de la producción de hidróxido de litio.