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Baterías de litio “made in Argentina”

Tras la firma del contrato entre la estatal jujeña JEMSE y el grupo italiano Seri, se pondrá en marcha en nuestro país la construcción de la primera fábrica de baterías de ion litio de Sudamérica.

 

Argentina sigue dando pasos significativos en el desarrollo dela cadena de valor local del litio. A partir del contrato firmado en diciembre pasado por la empresa estatal Jujuy Energía y Minería (JEMSE) y el grupo italiano Seri, se pondrá en marcha la construcción de la primera planta de producción de celdas de ión-litio. En un comienzo, con una inversión de 60 millones de dólares, la flamante empresa Jujuy Litio S.A. (60% JEMSE y 40% SERI) apuntará al sector del transporte público, utilizando aproximadamente 100 toneladas anuales de carbonato de litio, de las 17.000 que produce actualmente esa provincia. Se crearán 60 puestos de empleo directo y se estima que redundará en más de 250 empleos indirectos.

El grupo italiano Seri cuenta con más de 40 años de experiencia en sistemas de acumulación de energía de alta eficiencia en el sector de la movilidad eléctrica. Fundada y presidida por Federico Vitali, la empresa italiana se ha especializado en la última década en el desarrollo de toda la cadena del litio, desde el diseño de las celdas hasta la fabricación de las baterías.Tal como explica la empresa en su página web, “los actuales acumuladores de litio presentan una capacidad de almacenamiento de energía cinco veces superior a las tradicionales baterías de plomo, sin necesidad de ningún tipo de mantenimiento, con una vida media que equivale al doble –puede alcanzar, con ciertas tecnologías, incluso el cuádruple– de aquéllas, y no presentan los clásicos problemas de recargas parciales típicos de las baterías de plomo o de los acumuladores de níquel”.

Superar los límites del extractivismo

El objetivo del sistema científico-tecnológico argentinoes superar la fase meramente extractivista, que se desarrolla en los salares de la Puna, y dominar la tecnología para la fabricación de baterías de ión-litio en el país. Cabe puntualizar que Argentina es actualmente el tercer productor mundial de litio, detrás de Australia y Chile. El año pasado nuestro país alcanzó una producción de 29.000 toneladas. Hasta el momento su destino exclusivo ha sido la exportación hacia los mercados centrales.

“La concentración de la explotación mundial de litio en manos de unos pocos actores privados promueve una lógica que no es exclusiva de la industria del litio o de la minería, pero donde sus efectos tienen mucha visibilidad: la generación de flujos de exportaciones desde países extractivos hacia mercados donde esos mismos actores, que concentran la producción primaria, poseen una densa red de elaboración y comercialización”, advierten Andrés Castello y Marcelo Kloster en un informe publicado por el Centro Interdisciplinario de Estudios en Ciencia, Tecnología e Innovación (CIECTI) en agosto de 2015.“Sin una estrategia sistémica asociada a una estructura institucional con capacidad y decisión política para articularla, Argentina seguiría su trayectoria actual como enclave extractivo primario subordinado”, manifiestan los autores.

Las líneas de investigación

A partir de las investigaciones desarrolladas por el Instituto de Química Física de los Materiales y Medio Ambiente (Inquimae), el Conicet patentó en EE. UU. un método con bajo impacto ambiental para la obtención del litio de los salares de altura. La extracción se realiza utilizando un reactor electroquímico y no recurre a aditivos químicos. Este procedimiento científico, diseñado por el equipo conducido por Ernesto Calvo, supera los métodos de extracción tradicionales basados en la evaporación de las salmueras.Se trata de un proceso rápido, que requiere de muy poca energía y no consume agua.Tal como explicaba Calvo en un seminario que tuvo lugar en 2013 en el Laboratorio Tandar, lo que se obtiene como resultado es un “producto de alto valor agregado, dado que es selectivo al litio y concentra cloruro de litio (LiCl) de alta pureza, grado batería”.

En julio de 2015, por su parte, la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT) adjudicó un subsidio de 11 millones de pesos al consorcio público-privado conformado por Y-TEC, la Universidad Nacional de Jujuy (UNJu) y la empresa Laring San Luis, destinado al desarrollo de una plataforma de investigación y monitoreo socio-ambiental con el objetivo de brindar sustentabilidad a la exploración y explotación del litio en los salares de la Puna. Paralelamente, el Ministerio de Ciencia y Tecnología, Y-TEC y la UNJu avanzan en la construcción del Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas sobre Litio y sus Aplicaciones, ubicado en el antiguo predio de Altos Hornos Zapla en la localidad de Palpalá. También acaba de constituirse el Centro de Investigación y Desarrollo de Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy (CIDMJu), con participación del Gobierno provincial, la UNJu y el Conicet.

El camino hacia las baterías locales

Las baterías son acumuladores de energía integrados por un conjunto de celdas conectadas entre sí, cada una de ellas conformadas por un cátodo –electrodo que posee carga negativa–, un ánodo –electrodo que posee carga positiva– y un electrolito –conductor de la corriente eléctrica entre las placas–. En el caso de las celdas que constituyen las baterías de ion litio, tal como explicó meses atrás a DEF el físico Daniel Barraco, el cátodo puede contener sustancias tales como dióxido de cobalto-litio o fosfato de hierro-litio; en tanto que el ánodo más común es de grafito y el electrolito es normalmente una sal de litio –por ejemplo, el hexafluoruro fosfato de litio–. Según nos explicaba este investigador, quien fue decano de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física (FAMAF) de la Universidad Nacional de Córdoba y dirige actualmente el Laboratorio de Energías Sustentables (LAES) de esa institución, lo que interesa a los investigadores es, por un lado, la densidad de energía acumulada y, por el otro, la vida útil de la batería.

La densidad de energía acumulada surge de dos cocientes: por un lado, el resultado de la división de la cantidad total de energía por el volumen de la celda y, por el otro, el de la división de la cantidad de energía por el peso de la celda. “Lo que necesitamos es una alta densidad energética; es decir, mucha energía en poco volumen y en poco peso”, sintetizó Barraco. Los expertos de la industria advierten que el automóvil eléctrico requiere una batería de poco peso y volumen que otorgue al vehículo una autonomía de al menos 400 kilómetros. Otra variable a tomar en cuenta es la vida útil de la batería, que depende de la cantidad de ciclos de carga y descarga.

Desafíos para la industria argentina

¿Cómo podemos pasar de la actual fase embrionaria a la industrialización del litio en nuestro país? Tal como señalaba Bruno Fornillo en su trabajo ¿A qué llamamos Recursos Naturales Estratégicos? El caso de las baterías de litio en Argentina (2011-2014), existen cuatro pasos básicos: 1) contar con los elementos químicos, entre los cuales el litio es estratégico; 2) el procesamiento de esos químicos; 3) la producción de los elementos físicos de las baterías –entre ellos, las celdas–; 4) el ensamblado final de la batería. Según el autor, para avanzar en algunos de estos pasos y poder contar en el futuro con una batería producida en Argentina, se necesita: a) maquinaria muy sofisticada y capacidad técnica; b) conocimiento científico y utilización, creación o ‘ingeniería reversa’ de patentes, que los países centrales cuidan con celo; c) capital para invertir.

“Uno de los principales obstáculos a la hora de la fabricación de baterías consiste en el pasaje del carbonato de litio a la obtención de pastas inorgánicas y polímeros a partir del carbonato de litio purificado, para así construir los ánodos, cátodos y electrolitos que se precisan para la confección de la batería”, apuntaba el autor. Con respecto a los desafíos de cara al futuro, precisaba que el objetivo de la empresa puntana Laring “no es fabricar litio metálico, que carece de mercado salvo que el carbonato argentino tenga un precio muy competitivo a nivel mundial, sino las sales de litio que se precisan para la confección de la batería, en un proceso técnico y de industrialización creciente”.

Para entender la importancia de desarrollar localmentelos componentes de las baterías, Castello y Kloster recurrían en su informe a una comparación con la industria hidrocarburífera: “Somos al litio lo que Arabia Saudita es al petróleo, con una particularidad: no tenemos refinerías ni fabricamos subproductos; solo exportamos crudo”. Esa es la fotografía actual, pero la película puede cambiar en un futuro cercano si Y-TEC logra completar el circuito de investigación y transferencia tecnológica que se encuentra en pleno desarrollo.

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