Un aiuto in più per la transizione ecologica: e se in futuro riuscissimo a estrarre il litio per le batterie dall’acqua marina?

Il litio svolge e continuerà a svolgere nei prossimi decenni un ruolo di primo piano per la produzione di accumulatori di energia (pensiamo alle auto elettriche, ma anche agli impianti eolici e fotovoltaici). I ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology hanno sperimentato un metodo potenzialmente più economico per estrarre la preziosa risorsa dall’acqua di mare, con interessanti risultati.
Federico Turrisi 11 Giugno 2021

Negli ultimi anni potresti aver sentito parlare di "corsa al litio". Perché tutti sono alla ricerca di questo metallo? Semplice, perché è un ingrediente indispensabile per la produzione delle attuali batterie, dagli smartphone alle auto elettriche, ma soprattutto per lo sviluppo dei sistemi di accumulo dell'energia elettrica proveniente da impianti fotovoltaici ed eolici. Capisci che il ruolo del litio è molto importante nel passaggio (obbligato, se vogliamo avere una piccola speranza di rispettare l'Accordo di Parigi e contenere il riscaldamento globale entro 1,5°C rispetto all'epoca pre-industriale) dai combustibili fossili alle rinnovabili. Il punto è che sulla terraferma i giacimenti di litio si concentrano in determinate aree del pianeta (specialmente in America meridionale, dove si trova il cosiddetto "triangolo del litio" tra Cile, Bolivia e Argentina) ed è poi presente in grandi quantità nelle profondità degli oceani.

Questo lungo preambolo ci serve per comprendere l'elemento di novità portato da un recente studio firmato da un gruppo di ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology (Kaust), in Arabia Saudita, che ha messo a punto un sistema più economico per estrarre litio a elevata purezza direttamente dall’acqua marina, lasciando come prodotti di scarto idrogeno e cloro.

Nel dettaglio, gli esperti hanno impiegato una cella elettrochimica che contiene una membrana realizzata con ossido di litio, lantanio e titanio. La particolarità di quest'ultima è quella di presentare una struttura cristallina in grado di far passare gli ioni di litio, bloccando gli altri ioni metallici, come quelli di sodio, magnesio e potassio, presenti nell’acqua di mare con concentrazioni molto più elevate rispetto al litio. Secondo le stime dei ricercatori, il costo in termini di elettricità consumata per il processo di estrazione è pari a circa 5 dollari per ogni chilogrammo di litio ottenuto.

I risultati dei primi test, condotti con l'acqua del Mar Rosso, sono stati pubblicati sulla rivista Energy & Environmental Science. L'obiettivo adesso è quello di migliorare la struttura e l’efficienza della cella elettrochimica, riducendo i costi della membrana in modo da poterla commercializzare su vasta scala. Tale innovazione, se dovesse imporsi in un futuro non troppo lontano, potrebbe avere un effetto dirompente, poichè verrebbe meno la "geopolitica del litio". Teoricamente, un Paese come l'Italia (oltre 8 mila chilometri di coste), ma più in generale l'intera Unione Europea, non sarebbe più dipendente da Paesi terzi per l'approvvigionamento di questa materia prima essenziale e potrebbe pensare di sviluppare una propria industria del litio per supportare la transizione ecologica. Utopia? Lo scopriremo solo vivendo.

Fonte | "Continuous electrical pumping membrane process for seawater lithium mining" pubblicato su Energy & Environmental Science il 30 marzo 2021.