Extracción industrial de litio del lago Urmia mediante métodos de precipitación y evaporación

Por qué este lago salado importa para las baterías

El litio es el metal ligero que alimenta los teléfonos, portátiles y coches eléctricos actuales. A medida que la demanda se dispara, extraerlo solo de unos pocos yacimientos ricos resulta arriesgado y costoso para el medio ambiente. Este estudio plantea una pregunta relevante: ¿podemos convertir un lago salado en retroceso en Irán, el lago Urmia, en una nueva fuente de litio de calidad para baterías usando pasos relativamente sencillos y listos para la industria, que implican sedimentación de minerales y evaporación del agua? La respuesta podría ayudar a diversificar el suministro mundial de litio mientras se aprovecha un recurso que ahora está poco utilizado.

Convertir el agua del lago en un punto de partida manejable

Los investigadores comenzaron muestreando salmuera —agua muy salada— en dos zonas del lago Urmia y midiendo los elementos disueltos. Un sitio, Jazireh Eslami, pareció más prometedor porque contenía más litio y menos sodio, que más tarde compite con el litio durante la recuperación. El problema era que esta salmuera también contenía cantidades enormes de magnesio, unas 440 veces más que el litio en masa. Una mezcla tan desequilibrada hace difícil la recuperación directa, por lo que el equipo diseñó un tratamiento por pasos para eliminar los elementos problemáticos manteniendo la mayor cantidad posible de litio en solución.

Eliminar minerales indeseados a bajo coste

El primer obstáculo fue el magnesio, que interfiere con fuerza en la separación del litio. El equipo comparó dos bases baratas —hidróxido de sodio e hidróxido de calcio— para forzar que el magnesio formara un sólido que pudiera filtrarse. El hidróxido de sodio actuó rápido y eliminó casi por completo el magnesio, pero añadió mucho sodio a la salmuera, que luego desplazaría al litio. El hidróxido de calcio actuó más despacio pero aun así eliminó el 99,5 % del magnesio. También introdujo calcio en el agua, que los investigadores retiraron añadiendo ácido sulfúrico, provocando la formación y sedimentación de cristales de sulfato de calcio (yeso). Un ajuste final del pH con hidróxido de sodio devolvió la solución a un estado neutro. Esta secuencia de tres pasos sacrificó alrededor del 18 % del litio original, pero redujo el coste químico en aproximadamente un 44 % frente a usar solo hidróxido de sodio.

Usar el sol y el aire para concentrar el litio

Una vez limpiada la salmuera, la siguiente tarea fue aumentar el nivel de litio lo suficiente para una recuperación práctica. El equipo evaporó agua de forma controlada, midiendo cómo subía la concentración de litio y cuánto se perdía accidentalmente atrapado en otras sales que cristalizaban. A concentraciones moderadas, el litio en el líquido aumentó a más del doble respecto al nivel original. Pero forzar demasiado la evaporación hizo que el litio saliera del líquido junto con la sal común y minerales similares. Los investigadores eligieron un punto intermedio donde la salmuera se concentró unas tres veces y media, el litio alcanzó 382 partes por millón y la pérdida añadida en este paso se limitó a aproximadamente un tercio de lo que quedaba.

Probando distintas vías para capturar el litio

Con una salmuera concentrada y purificada en mano, el equipo probó tres rutas para extraer el litio como sólido. Convertirlo en carbonato de litio, la forma usada en muchas fábricas de baterías, resultó impráctico: el nivel de litio en la salmuera era simplemente demasiado bajo para que este compuesto, relativamente soluble, precipitará en cantidades útiles. Una segunda vía se basó en formar fosfato de litio, que es mucho menos soluble. Enfriando la mezcla y ajustando cuidadosamente la cantidad de fosfato añadida, los investigadores recuperaron alrededor de una quinta parte del litio que había sobrevivido a los pasos anteriores. Sin embargo, el sólido resultante estuvo dominado por sales de sodio y potasio; el litio era solo un componente menor, lo que implicaría refinados adicionales. La vía más prometedora usó un truco más moderno: favorecer que el litio se inserte en las capas de un material especialmente formado llamado hidróxido doble laminar, construido a partir de aluminio y otros iones. En condiciones optimizadas y con tres horas de reacción, esta ruta capturó alrededor del 43 % del litio restante, aunque el sólido todavía contenía mucha sal común y algunos minerales secundarios.

Qué significa esto para el litio futuro procedente de lagos

En conjunto, la cadena de tratamiento propuesta —limpieza, evaporación moderada y reacción con materiales laminares— muestra que incluso un lago muy rico en magnesio como Urmia puede proporcionar litio con eficiencias comparables a las mejores reportadas para salmueras similares en el mundo. Pero la recuperación final en la ruta más exitosa aún queda por debajo de lo que la industria desearía, principalmente porque se pierde litio durante la fuerte formación de sales y por reacciones secundarias indeseadas en tiempos largos de reacción. Para un lector no especializado, la conclusión es que sí podemos aprovechar lagos difíciles para obtener metales para baterías usando química relativamente sencilla, pero hacen falta ajustes finos. Mejoras que reduzcan las pérdidas de litio durante la evaporación y que dirijan las reacciones de forma más limpia hacia los sólidos ricos en litio podrían convertir lagos como Urmia en contribuyentes fiables y económicamente viables para la cadena de suministro global de baterías.

Cita: Oskouei, A.E., Asgharzadeh, H., Shekaari, H. et al. Industrial extraction of lithium from Urmia Lake using precipitation and evaporation methods. Sci Rep 16, 9893 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40309-9

Palabras clave: salmuera de litio, lago Urmia, materiales para baterías, extracción en lagos salados, hidróxido doble laminar