Litiul este unul dintre cele mai importante minerale pentru dispozitivele folosite de oameni dar și pentru tranziția societăților umane spre energia curată. El este folosit pentru bateriile mașinilor electrice, la laptopuri și telefoane și este tot mai căutat în toată lumea. Dar înainte ca el să ajungă în dispozitivele și mașinile noastre, el își începe călătoria în unele dintre cele mai extrem medii de pe Pământ – în zăcăminte masive de sare din vârful munților, scrie Earth.com.
În jur de 40 la sută din litiul de pe Pământ este extras din apă extrem de sărată dintr-o regiune izolată din Anzi, în America de Sud sau de pe platoul tibetan din Asia.
Un nou studiu al Duke University arată un detaliu surprinzător – aceste ape bogate în litiu au o compoziție chimică radical diferită de alte ape saline, precum apa de mare.
În aceste regiuni la altitudine înaltă, litiul se află sub scoarța terestră în lacuri sărate – deși compoziția lor include o cantitate mare de sodiu, ele se comportă diferit față de apa din ocean.
„Am descoperit că pH-ul apei din aceste regiuni este influențat aproape exclusiv de bor, spre deosebire de apa de mare și de alte ape saline. Este un mediu geochimic complet diferit, e ca și cum ai studia o altă planetă”, spune Avner Vengosh, cercetător la Duke University.
PH-ul măsoară cât de acidă sau de alcalină este o soluție. În majoritatea apelor naturale, acest echilibru este controlat de moleculele carbonatate.
Cercetătorii au găsit la Salar de Uyuni, în Bolivia, la cel mai mare depozit de litiu din lume, ceva complet diferit.
Descoperirile făcute în Bolivia
Metoda tradițională de extragere a litiului este destul de simplă, însă foarte lentă. Apa sărată este pompată din subteran în iazuri puțin adânci.
În timp, apa se evaporă, iar lichidul rămas este un concentrat de diverse substanțe – litiu, bor și alte săruri. Într-un final, litiul este separat de celelalte substanțe la o fabrică de procesare. Acestă metodă declanșează numeroase schimbări chimice, totuși.
Echipa de cercetători a analizat și apa sărată dar și eșantioanele obținute de la iazurile evaporare și au observat diferențe uriașe.
Apa subterană avea un pH aproape neutru, în timp ce eșantioanele de extracție erau mult mai acide. Folosind modele computerizate, ei au identificat sursa acestei diferențe – borul.
„Printr-un lanț de reacții geochimice, alcalinitatea carbonatului este redusă în apa sărată din Salar de Uyuni, în timp ce alcalinitatea borului devine predominantă”, a explicat Gordon Williams, student doctorand, cercetătorul care conduce studiul.
Pentru a înțelege mai bine comportamentul borului, cercetătorii au construit modele detaliate pentru a-i măsura contribuția de alcalinitate.
„Integrarea analizei chimice cu modelarea geochimică ne-a ajutat să cuantificăm diferitele structuri moleculare ale borului care contribuie la alcalinitatea acestor ape sărate cu litiu”, a adăugat Paz Nativ, cercetătoare postdoctorală.
Echipa nu s-a oprit, însă, în Bolivia. Au analizat date de la peste alte 300 de eșantioane din Triunghiul de Litiu – Chile, Argentina și Bolivia – dar și din platoul tibetan. În majoritatea cazurilor, borul a avut cel mai amre efect asupra pH-ului apelor și alcalinității lor.
Înțelegerea acestor reacții va face minarea de litiu mult mai eficientă și mai puțin distructivă pentru mediul înconjurător.
