Un equipo de investigadores en China presentó un dispositivo capaz de captar litio desde agua de mar y producir agua desalinizada al mismo tiempo, en una apuesta por abrir nuevas vías de suministro para un mineral clave en baterías y almacenamiento energético.
Un extractor solar con diseño basculante
El sistema fue descrito en la revista científica Device y fue bautizado como extractor basculante solar o SPSE, por sus siglas en inglés. Su estructura combina una capa hidrófila que adsorbe litio entre dos capas hidrofóbicas con propiedades fototérmicas, de modo que la radiación solar acelera la evaporación del agua y genera un flujo capilar que lleva los iones hacia la zona de captura.
En el estudio, los autores explican que la estera nanofibrosa hidrófila actúa “como bomba capilar para el transporte de iones y como depósito para la captura de Li+”. Ese diseño busca responder a una dificultad conocida: aunque los océanos contienen cerca de 230.000 millones de toneladas de litio, su concentración es de apenas 0,2 miligramos por litro, mientras que la del sodio supera los 12.000 miligramos por litro, una diferencia que complica la separación.
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El rasgo más singular del equipo es su inclinación inicial de 30 grados. Cuando se acumulan sales en la parte superior, el peso provoca un movimiento similar al de un balancín. Al sumergirse el extremo cargado, las sales se disuelven y el dispositivo vuelve a su posición original, reiniciando el ciclo sin necesidad de una limpieza externa.
Qué resultados mostró el sistema frente a modelos convencionales
De acuerdo con los resultados reportados, el SPSE logró multiplicar por 15,5 la concentración local de litio, lo que permitió acelerar la cinética de adsorción. Además, la separación entre litio y sodio superó un factor de 370.000, una cifra relevante en un medio donde la presencia de sodio domina de forma abrumadora.
En las pruebas comparativas, el extractor basculante mostró una captación de litio 69% superior frente a un modelo completamente sumergido tras 120 horas de ensayo. El trabajo atribuye esa mejora a la combinación entre evaporación solar y autolimpieza mecánica, que reduce el riesgo de obstrucción por incrustaciones de sal, uno de los problemas que arrastran otras tecnologías evaluadas hasta ahora.
Ese punto es relevante en un contexto en que la expansión de los vehículos eléctricos y del almacenamiento en red sigue elevando la presión sobre la oferta de litio, en línea con los escenarios de crecimiento que ha venido describiendo la Agencia Internacional de Energía.
Producción de agua desalinizada y límites del desarrollo
Otro resultado destacado es que el proceso también genera agua desalinizada. El equipo plantea que, con ajustes adicionales, el agua obtenida puede alcanzar estándares de potabilidad, lo que abre una vía de uso dual para el dispositivo en zonas costeras con estrés hídrico.
Pese a esos avances, el desarrollo sigue en fase de laboratorio. Los tamices basados en manganeso usados en las pruebas registraron una caída de rendimiento de 21,6% tras 30 ciclos, lo que deja abierta la discusión sobre su durabilidad. Los investigadores proponen evaluar materiales basados en titanio, con mayor estabilidad estructural, y adaptar el sistema a condiciones reales de océano, donde el pH y la composición química pueden variar respecto de los ensayos controlados.
Concentración de litio en agua de mar: 0,2 miligramos por litro.
Mejora de captación frente a inmersión tradicional: 69% tras 120 horas.
