Los océanos son considerados una vasta fuente de recursos, con el 0,1 % del agua del mar conteniendo minerales esenciales que podrían satisfacer las necesidades humanas durante al menos 50.000 años. Sin embargo, la extracción de estos minerales ha sido históricamente complicada debido a la baja concentración de metales como el litio y el níquel en el agua marina. Un equipo de investigadores del Laboratorio del Noroeste del Pacífico (PNNL) en Estados Unidos ha desarrollado un método innovador que promete cambiar esta realidad.
Innovador reactor de flujo paralelo para la extracción de magnesio
La extracción de minerales del agua del mar ha sido un desafío debido a la dilución de los metales. Por ejemplo, se estima que una piscina olímpica de agua marina contiene solo unos pocos gramos de litio o níquel. En contraste, el magnesio está presente en mayores cantidades, lo que lo convierte en un objetivo más viable para la extracción. Los científicos del PNNL han diseñado un reactor de flujo paralelo que permite extraer magnesio de manera eficiente. Este sistema funciona haciendo correr agua de mar junto a una solución básica, lo que facilita la conversión del magnesio en hidróxido de alta pureza casi instantáneamente, evitando la contaminación por calcio y eliminando varios pasos costosos del proceso industrial tradicional.
Potencial de producción en plantas desalinizadoras
Un aspecto clave de esta innovación es su integración con plantas desalinizadoras existentes. Por ejemplo, la planta de Carlsbad en California, que procesa grandes volúmenes de agua diariamente, podría utilizar este sistema para producir alrededor de 524 toneladas de hidróxido de magnesio al día. Esta cantidad es más del triple del consumo actual de magnesio en Estados Unidos, lo que resalta el potencial significativo de esta tecnología para satisfacer la demanda nacional de este mineral esencial.
Aprovechamiento de la salmuera y extracción de níquel
Además de la extracción de magnesio, el proceso también aborda la problemática ambiental asociada con la salmuera generada en las plantas desalinizadoras. En lugar de desechar esta salmuera, los investigadores aplican descargas eléctricas mediante una técnica llamada electrodiálisis con membrana bipolar, que divide la salmuera en corrientes ácidas y alcalinas. El ácido generado se utiliza para disolver y extraer níquel de rocas como la olivina, logrando un rendimiento 37 % superior al de los métodos ácidos convencionales utilizados en minería. Este enfoque no solo optimiza la extracción de recursos, sino que también contribuye a la sostenibilidad ambiental al reducir el impacto de la salmuera.
Microalgas como fuente de minerales críticos
El trabajo del PNNL también incluye un enfoque biológico en la extracción de minerales. Las microalgas tienen la capacidad de absorber minerales críticos en concentraciones mucho más altas que las que se encuentran en el agua circundante. El proceso implica cosechar las microalgas, triturarlas para obtener una pasta, y luego aplicar calor y ácido para liberar los metales atrapados. La biomasa resultante puede ser reutilizada para producir fertilizantes o biocombustibles, cerrando así un ciclo sostenible de producción.
A pesar de los prometedores resultados obtenidos en el laboratorio, llevar esta tecnología a una escala comercial y rentable presenta desafíos significativos. Además, persisten preocupaciones ambientales sobre el impacto de la extracción masiva de agua y el vertido de efluentes en la fauna marina. Sin embargo, el trabajo del PNNL sugiere que, si se implementan prácticas inteligentes de extracción, los océanos podrían convertirse en una fuente clave para la transición tecnológica, evitando la necesidad de seguir explotando los recursos terrestres.
En este contexto, se espera que la comunidad científica continúe investigando y desarrollando estos métodos para abordar tanto las necesidades de minerales como las preocupaciones ambientales asociadas. La próxima fase de este proyecto podría implicar pruebas en condiciones reales de planta, lo que permitirá evaluar la viabilidad comercial de estas innovaciones.
