Extração industrial de lítio do Lago Urmia usando métodos de precipitação e evaporação

Por que este lago salgado importa para baterias

O lítio é o metal leve que alimenta os telefones, notebooks e carros elétricos atuais. À medida que a demanda dispara, extraí‑lo apenas de alguns depósitos ricos é arriscado e ambientalmente custoso. Este estudo faz uma pergunta oportuna: podemos transformar um lago salino em retração no Irã, o Lago Urmia, em uma nova fonte de lítio grau bateria usando etapas relativamente simples e prontas para a indústria, envolvendo sedimentação de minerais e evaporação da água? A resposta pode ajudar a diversificar o fornecimento global de lítio enquanto aproveita um recurso atualmente pouco utilizado.

Transformando a água do lago em um ponto de partida viável

Os pesquisadores começaram amostrando salmoura — água muito salgada — de duas partes do Lago Urmia e medindo os elementos dissolvidos. Um dos locais, Jazireh Eslami, parecia mais promissor porque continha mais lítio e menos sódio, que depois competiria com o lítio na recuperação. O problema era que essa salmoura também continha quantidades enormes de magnésio, cerca de 440 vezes mais que o lítio em massa. Uma mistura tão desequilibrada torna a recuperação direta difícil, então a equipe desenhou um tratamento passo a passo para retirar os elementos problemáticos enquanto mantinha o máximo possível do lítio em solução.

Removendo minerais indesejados a baixo custo

O primeiro obstáculo foi o magnésio, que interfere fortemente na separação do lítio. A equipe comparou duas bases baratas — hidróxido de sódio e hidróxido de cálcio — para forçar o magnésio a formar um sólido que pudesse ser filtrado. O hidróxido de sódio atuou rapidamente e removeu quase completamente o magnésio, mas inundou a salmoura com sódio extra, que mais tarde prejudicaria o lítio. O hidróxido de cálcio atuou mais devagar, mas ainda removeu 99,5% do magnésio. Ele também introduziu cálcio na água, que os pesquisadores então removeram adicionando ácido sulfúrico, provocando a formação e o assentamento de cristais de sulfato de cálcio (gipsita). Um ajuste final de pH com hidróxido de sódio trouxe a solução de volta a um estado neutro. Essa sequência em três etapas sacrificou cerca de 18% do lítio original, mas reduziu os custos químicos em aproximadamente 44% em comparação com o uso apenas de hidróxido de sódio.

Usando o sol e o ar para concentrar o lítio

Uma vez que a salmoura foi limpa, a tarefa seguinte foi elevar o nível de lítio o suficiente para uma recuperação prática. A equipe evaporou água de forma controlada, medindo como a concentração de lítio aumentava e quanto dele ficava retido acidentalmente em outros sais que cristalizavam. Em concentrações moderadas, o lítio no líquido aumentou para mais do que o dobro do nível original. Mas levar a evaporação longe demais fez com que o lítio saísse do líquido junto com sal de cozinha comum e minerais semelhantes. Os pesquisadores escolheram um meio‑termo em que a salmoura foi concentrada cerca de três vezes e meia, o lítio atingiu 382 partes por milhão, e a perda adicional dessa etapa foi limitada a cerca de um terço do que restava.

Testando diferentes maneiras de capturar o lítio

Com uma salmoura concentrada e purificada em mãos, a equipe testou três rotas para extrair o lítio como sólido. Transformá‑lo em carbonato de lítio, a forma usada em muitas fábricas de baterias, provou‑se impraticável: o nível de lítio na salmoura era simplesmente baixo demais para que esse composto relativamente solúvel precipitasse em quantidades úteis. Uma segunda rota baseou‑se na formação de fosfato de lítio, que se dissolve muito menos. Resfriando a mistura e ajustando cuidadosamente a quantidade de fosfato adicionada, os pesquisadores conseguiram recuperar cerca de um quinto do lítio que sobreviveu às etapas anteriores. No entanto, o sólido resultante foi dominado por sais de sódio e potássio; o lítio era apenas um ingrediente minoritário, o que exigiria refino adicional. A abordagem mais promissora usou um truque mais moderno: incentivar o lítio a se alojar nas camadas de um material especialmente formado chamado hidróxido duplo em camadas, construído a partir de alumínio e outros íons. Sob condições otimizadas e em três horas de reação, essa via capturou cerca de 43% do lítio remanescente, embora o sólido ainda contivesse muito sal comum e alguns minerais secundários.

O que isso significa para o lítio futuro vindo de lagos

No geral, a cadeia de tratamento proposta — limpeza, evaporação moderada e reação com materiais em camadas — mostra que mesmo um lago muito rico em magnésio como o Urmia pode fornecer lítio com eficiências comparáveis às melhores relatadas para salmouras semelhantes no mundo. Ainda assim, a recuperação final na rota mais bem‑sucedida ainda fica aquém do desejado pela indústria, principalmente porque o lítio se perde durante a formação intensa de sais e por reações secundárias indesejadas em tempos de reação longos. Para o leitor leigo, a conclusão é que podemos, de fato, explorar lagos salinos difíceis em busca de metais para baterias usando química relativamente direta, mas ajustes finos ainda são necessários. Melhorias que reduzam as perdas de lítio durante a evaporação e direcionem as reações de forma mais limpa para os sólidos ricos em lítio desejados poderiam transformar lagos como o Urmia em contribuintes confiáveis e economicamente viáveis para a cadeia global de fornecimento de baterias.

Citação: 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

Palavras-chave: salmouras de lítio, Lago Urmia, materiais para baterias, extração em lagos salgados, hidróxido duplo em camadas