Las mejores prácticas de control ayudan a extraer litio de Brasil

Por Luis Arís*

Al igual que en otros países, la demanda de litio también está fomentando la apertura de nuevas minas de litio en Brasil. Varios movimientos recientes demuestran la tendencia a reposicionar al país entre los principales productores del llamado petróleo blanco. Y hay mucho potencial de exploración. Según el Servicio Geológico de Brasil (CPRM), el país acaba de dar un salto en términos de reservas contenidas de óxido de litio (Li20), pasando del 0,4% del total mundial al 8%. El aumento se debe a los trabajos de prospección de la CPRM, especialmente el proyecto piloto del Valle de Jequitinhonha.

El estudio del CPRM señaló áreas potenciales para el descubrimiento de nuevos yacimientos de litio en el nordeste del estado de Minas Gerais. En total, el trabajo mapeó 45 ocurrencias, 20 de las cuales eran inéditas y fueron estudiadas y clasificadas por los investigadores de la institución. Dicho de otro modo: la participación de Brasil en la producción mundial podría pasar del 0,6% actual (datos del Servicio Geológico de los Estados Unidos – USGS) y convertir al país en una nueva frontera para la producción de litio, incluyendo audaces emprendimientos.

Brasil tiene mucho que ganar con la explotación del litio, componente esencial de fuentes de energía renovables como los paneles solares, las turbinas eólicas y los coches eléctricos. Además del Valle de Jequitinhonha, en Minas Gerais, el mineral también se encuentra en la provincia de Borborema, situada entre los estados de Pernambuco, Rio Grande do Norte y Ceará, y en la provincia de Solonópole, también en Ceará. Los recursos y reservas de estas localidades ascienden a más de 1 millón de toneladas, lo que sitúa a Brasil como la 7ª mayor reserva del mundo.

Según el US Geological survey, Brasil es el quinto mayor productor de litio del mundo, alcanzando las 4.900 toneladas en 2023. En 2022, la cantidad de mineral extraído del suelo brasileño fue de apenas 2.630 toneladas – este crecimiento confirma las inversiones en nuevas minas y la ampliación de las ya existentes.

Una de las razones podría ser el hecho de que el precio del litio en el mercado mundial ha pasado de unos 12.000 dólares por tonelada en 2019 a 46.000 dólares por tonelada en 2023.

Las baterías de iones de litio son la piedra angular del uso del litio y representarán aproximadamente el 90% del consumo mundial de litio en 2022. Estas baterías alimentan una amplia gama de productos:

• Electrónica de consumo: teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles, cargadores portátiles y tabletas están por todas partes en la era digital actual; todos ellos funcionan con baterías de iones de litio.

• Vehículos eléctricos (VE): La transición de la industria automovilística a la movilidad eléctrica aumenta considerablemente la demanda de litio, ya que los vehículos eléctricos utilizan baterías de iones de litio para almacenar energía.

• Sistemas de almacenamiento de energía: las baterías de litio son cruciales para almacenar energía solar y eólica, facilitando la transición a fuentes de energía renovables.

• Herramientas eléctricas portátiles: Desde taladros hasta cortacéspedes eléctricos, las baterías de litio ofrecen la alta densidad de energía necesaria para las herramientas inalámbricas.

Antes de poder aplicarlo en las industrias mencionadas, el litio tiene que extraerse de la tierra. La extracción de litio suele realizarse mediante un proceso denominado minería de salmuera, que consiste en extraer litio de las reservas subterráneas de agua salada. Este proceso implica bombear agua salada a la superficie, donde se evapora para extraer el litio y otros minerales. Por desgracia, estos metales tóxicos pueden contaminar las fuentes de agua, amenazando no sólo a los seres humanos, sino también a la biodiversidad animal.

Cada tonelada de litio extraída supone la emisión de 15 toneladas de CO2 al medio ambiente. Además, se calcula que se necesitan unos 500.000 litros de agua para extraer aproximadamente 2,2 millones de litros por tonelada de litio.

Suelo y aire libres de contaminación

La Universidad de Stanford, en EE.UU., ha elaborado unas directrices que, de aplicarse en las explotaciones mineras de litio, podrían reducir los daños que esta industria causa a la naturaleza y, al mismo tiempo, preservar inversiones fundamentales para el crecimiento económico de Brasil.

1. La extracción de litio suele requerir la excavación de pozos abiertos y el tratamiento con ácidos para extraer el mineral en un medio acuoso. Será necesario contener durante mucho tiempo una cantidad considerable de estériles (residuos sólidos). Es esencial evitar que elementos tóxicos y contaminantes auxiliares sean transportados al medio ambiente. Con la ayuda de herramientas de vigilancia preventiva, los diques de estériles estarán bajo control, lo que facilita la fase de remineralización del litio, extremadamente rentable en esta industria.

2. Todos los procesos requieren el bombeo y la eliminación de la salmuera y acciones para extraer el litio de la salmuera. Los líquidos residuales deben inyectarse de nuevo en el suelo – se evita el uso de líquidos no residuales.

3. Es necesario evaluar cuidadosamenteel polvo y las emisiones de contaminantes volátiles. Generalmente, la recuperación de litio de las presas requiere ácido sulfúrico, lo que exigirá acciones de control para minimizar la liberación de dióxido de azufre al aire.

4. Los datos sobre los sistemas de control de la minería del litio deben hacerse públicos y estar disponibles en línea. La normativa mundial establece que las minas deben explotarse de forma segura como prioridad fundamental para minimizar los impactos adversos sobre los trabajadores.

5. Las consecuencias a largo plazo de la mina dependerán principalmente de si se cierra y se recupera adecuadamente. Los diques de estériles deben supervisarse periódicamente para obtener datos sobre el estado real de la mina cerrada.

Presas de estériles de litio bajo control

La descaracterización de las presas de litio es un proceso extremadamente delicado que requiere el uso de tecnologías de monitorización para llevarse a cabo de forma segura. Esta empresa está regulada por un protocolo creado en 2020 a partir de una iniciativa del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), el Consejo Internacional de Minería y Metales (ICMM) y los Principios de Inversión Responsable (PRI). El marco para la seguridad de las presas de litio -incluidas las que no serán descargadas- es el Global Industry Standard Tailings Management. El objetivo es gestionar todo el ciclo de vida de los depósitos de estériles de litio.

El cumplimiento de los principios GISTM se apoya en los datos generados por plataformas de vigilancia que miden de forma proactiva y predictiva los factores críticos. Esto incluye comprobar la tensión de los muros de hormigón, el nivel de agua en la presa, la temperatura de los estériles en la presa, si ha habido movimientos en los estériles, si la presa ha producido ruido, etc.

El éxito de la minería del litio en Brasil depende de que la monitorización predictiva de un entorno extremadamente crítico se tenga en cuenta desde el inicio del proyecto minero. Un estudio de 2022 de la consultora Mordor Intelligence indica que se espera que el mercado de soluciones de conectividad y monitorización para la industria minera mundial alcance los 24.000 millones de dólares en 2026.

Supervisión integrada de OT e IT

El hecho de que la mina sea un entorno hostil y muy caro -un camión autónomo para su uso en minas puede costar fácilmente millones de reales- exige que este sector avance en la conectividad entre los sectores OT e IT. En una mina de litio, un centro de datos procesará los datos producidos a lo largo de la cadena de extracción, desde la presión de las bombas, el volumen en las tuberías de mineral, hasta la vida útil de los equipos (datos OT). Por ejemplo, tendrá una visión predictiva del mantenimiento de los equipos, lo que evitará pérdidas causadas por interrupciones imprevistas. Otro centro de datos, instalado en el puerto, podrá ocuparse específicamente de las tareas comerciales y administrativas vinculadas a la exportación del producto (datos IT).

Una forma de optimizar los procesos de extracción y exportación de litio es utilizar soluciones digitales de monitorización del entorno capaces de unificar en una única interfaz los datos de toda la cadena de producción y comercialización del mineral.

Un informe publicado por Delloite a principios de 2022 indica que la industria minera brasileña va a la zaga de países como Canadá y Australia en lo que se refiere a cuestiones ESG relevantes. Para que Brasil reciba cada vez más inversiones, la explotación de este oro blanco debe basarse en las mejores prácticas mineras. Esto se puede controlar en tiempo real, 24×7, con la ayuda de plataformas de monitorización OT/IT multiprotocolo y convergentes.

(*) Luis Arís es director de desarrollo de negocio de Paessler LATAM.