Las salmueras profundas del norte de Alemania podrían figurar entre los mayores yacimientos de litio de Europa
El proyecto conjunto RoLiXX pretende desarrollar procesos de extracción respetuosos con el medio ambiente incluso en condiciones de alta salinidad
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En el proyecto conjunto RoLiXX ("El Rotliegend como recurso de litio en la Cuenca del Norte de Alemania - de la EXploración a la EXtracción"), los investigadores estudian si es posible extraer litio de forma sostenible y económica de aguas profundas muy salinas en capas geológicas profundas de la Cuenca del Norte de Alemania. El Departamento de geoquímica Aplicada de la Universidad Técnica de Berlín lidera científicamente la exploración geológica y la evaluación de recursos, y proporciona la base de datos para una predicción fiable de los horizontes rocosos ricos en litio mediante análisis mineralógicos y geoquímicos de alta resolución.
RoLiXX se centra en la denominada Rotliegend, una secuencia rocosa de areniscas y volcanitas de unos 300 millones de años de antigüedad que subyace en amplias zonas de la cuenca del norte de Alemania a varios miles de metros de profundidad. En estas rocas circulan aguas termales extremadamente saladas, conocidas como salmueras. Los análisis muestran que contienen concentraciones excepcionalmente altas de litio en determinadas zonas, posiblemente uno de los mayores recursos de Europa, pero hasta ahora apenas explotado.
"El litio es una materia prima estratégica clave para las baterías y, por tanto, para la transición energética, la electromovilidad y el futuro almacenamiento de energía en Europa", afirma el Prof. Dr. Thomas Neumann, Jefe del Departamento de Geoquímica Aplicada. "Si queremos que el litio esté disponible de forma más fiable y sostenible en Alemania y Europa, necesitamos comprender mucho mejor el recurso subterráneo y, al mismo tiempo, desarrollar procesos de extracción que sean eficientes y respetuosos con el medio ambiente, incluso en condiciones de alta salinidad."
Comprender la geología, permitir la extracción
El proyecto aborda dos retos fundamentales: Uno es aclarar las condiciones geológicas y geoquímicas en las que se concentran los altos contenidos de litio en aguas profundas. En segundo lugar, hay que desarrollar procesos de extracción adecuados para aguas extremadamente salinas, que aún no existen para estas condiciones químicamente exigentes. Esto se debe a que las salmueras contienen otros numerosos elementos disueltos además del litio. Los cambios de presión o temperatura durante la extracción de las salmueras pueden provocar la formación de depósitos sólidos -conocidos como precipitados minerales- y perjudicar el rendimiento de los sistemas de extracción y extracción durante su funcionamiento. El objetivo es desarrollar una extracción de litio de la salmuera lo más libre posible de sólidos. Sin embargo, los precipitados también plantean problemas medioambientales y de eliminación: ¿Cuál es su composición química y mineralógica y cómo debe evaluarse? Si se producen precipitados relevantes para el medio ambiente, ¿qué métodos de eliminación y reciclado son especialmente respetuosos con el medio ambiente y sostenibles?
Análisis de alta tecnología en el núcleo de perforación
"Para nosotros, la cuestión principal es por qué pudieron formarse allí niveles tan altos de litio", explica el Dr. Ferry Schiperski, director del proyecto en TU Berlín. "¿Dónde está ligado el litio en la roca, cómo se moviliza y en qué condiciones se forman los precipitados que dificultan técnica y ecológicamente su extracción?".
Para responder a estas preguntas, el Departamento de Geoquímica Aplicada de la Universidad Técnica de Berlín está analizando sistemáticamente los testigos de perforación existentes en Rotliegend y las unidades rocosas vecinas. El objetivo es identificar claramente los minerales portadores de litio, cuantificar su distribución espacial y reconstruir su historia de formación.
El laboratorio MAGMA (Mineralogical & Geochemical Laboratory for Microanalysis) del departamento utiliza microscopía de polarización, difracción de rayos X para determinar las estructuras cristalinas y espectrometría de masas ICP láser, que puede utilizarse para cuantificar con precisión incluso las concentraciones más bajas de litio en minerales individuales.
Experimentos de laboratorio sobre liberación de litio y optimización de procesos
Los investigadores también están realizando experimentos de laboratorio en condiciones de presión y temperatura específicas para cada formación. Están investigando cómo se libera el litio de la roca a la solución y en qué condiciones se produce un enriquecimiento secundario o una precipitación indeseable. "Mediante análisis de alta resolución, estudios experimentales específicos y la consolidación sistemática de datos bibliográficos y de inventario, estamos creando una base fiable para predecir con mayor fiabilidad las capas ricas en litio en el subsuelo de la cuenca del norte de Alemania y optimizar los procesos de extracción de este valioso recurso de forma selectiva", explica Schiperski.
De la investigación a la aplicación
RoLiXX, financiado por el Ministerio Federal alemán de Investigación, Tecnología y Espacio, combina la investigación geocientífica básica con el desarrollo de la ingeniería de procesos. Los métodos, que actualmente se encuentran en un nivel bajo de madurez tecnológica, se seguirán desarrollando mediante ensayos piloto a escala y pruebas de campo para su validación en condiciones realistas.
De este modo, el proyecto también contribuye a la aplicación de la Ley de Materias Primas Críticas, con la que la Unión Europea pretende garantizar su suministro de materias primas importantes a largo plazo.
Los socios del proyecto son el Centro Helmholtz de Investigación en Geociencias GFZ, la Sociedad Fraunhofer para el Avance de la Investigación Aplicada, la Institución Fraunhofer de Investigación en Infraestructuras Energéticas y Geotecnologías, el Instituto de Investigación en Economía Ecológica (IÖW) GmbH (organización sin ánimo de lucro) y Neptune Energy Innovations GmbH. Los socios asociados son el Instituto Federal de Investigación de Materiales y el Instituto Federal de Geociencias y Recursos Naturales.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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