En un mundo que busca tecnologías más ligeras, con materiales más resistentes y que se usen varias veces, el litio se ha convertido en uno de los elementos químicos clave para las nuevas tecnologías, explicó Plinio Sosa Fernández, experto de la Facultad de Química.
El tercer elemento de la Tabla Periódica (luego del hidrógeno y el helio) ha sido utilizado desde hace mucho tiempo en diversas industrias, ya sea para obtener mejor aluminio, grasas multipropósito para lubricantes, el tratamiento de bipolaridad o depresión, en el aire acondicionado, o bien para el caucho sintético.
Pero el boom de su uso se dio gracias a John B. Goodenough, Stanley Whittingham y Akira Yoshino, quienes recibirán el próximo 6 de diciembre el Premio Nobel de Química por el desarrollo de las baterías de litio.
Las de ese tipo son empleadas en todo el planeta para teléfonos celulares, equipos electrónicos de trabajo, estudiar, escuchar música o para buscar información, además de los carros eléctricos y el desarrollo de dispositivos recargables, como celdas solares o energía eólica.
“El mundo moderno requiere del litio, pero no sólo de él. Hay también elementos muy importantes, como el estaño o bismuto, para hacer chips y semiconductores. El oro y la plata siguen siendo relevantes, pero su uso fundamental es como referente económico”, reflexionó el investigador.
Las principales reservas de este elemento en el mundo, explicó, se encuentran en el triángulo que forman Bolivia, Argentina y Chile, naciones donde hay actualmente problemas y cuestiones sociales difíciles.
En el caso de México, en 2009 se anunció que en Zacatecas y San Luis Potosí fue descubierto uno de los mayores yacimientos de litio y potasio del mundo, lo que colocó al país como uno de los 11 en el orbe en extraer este elemento.
“El problema es que con el uso internacional de estos elementos los desperdigamos. En la naturaleza estaban concentrados en las minas; hoy en día, hay que buscar una nueva manera de volverlos a juntar y reciclar. Aún queda mucho, pero hay algunos que se están dispersando tanto que en algún momento será difícil recolectarlos nuevamente”, estimó el ganador del Premio Nacional de Química Andrés Manuel del Río.
Ligereza y explosividad
Surgido en los primeros minutos luego del Big Bang, el litio fue descubierto por August Arfwedson y Jöns Jacob Berzelius en 1817, quienes lo llamaron de esa manera en honor a la palabra griega piedra, algo irónico ya que se trata del sólido más ligero de todos.
Sosa Fernández recordó que, en su estado puro, el litio es muy inestable y explosivo en presencia del oxígeno, de ahí que debe almacenarse en aceite para que no reaccione con el aire.
Debido a que se generó una alerta mundial por la contaminación generada por los automóviles de gasolina, surgió la idea de crear vehículos eléctricos con baterías potentes que almacenaran grandes cantidades de energía, pero en su momento sólo había la de plomo (usada aún para encender el motor) y la de níquel- cadmio.
En una batería, los electrones deben fluir del lado negativo al positivo (ánodo a cátodo) y el litio es uno de los que más puede liberar electrones, por lo que en la década de los años 70 del siglo pasado, Stanley Whittingham propuso el uso de este elemento.
Desafortunadamente, esta primera pila no funcionó del todo bien, pues causaba cortocircuito y explotaba de manera constante. Para hacerla más segura, añadió aluminio, con mejores resultados. Pero debido a la caída del precio del petróleo en los años 80, el trabajo quedó suspendido.
Es en ese periodo cuando John Goodenough retomó el proyecto e incorporó el uso sales de litio-cobalto, que permitió duplicar el potencial de la batería, haciéndola mucho más potente y útil.
Mientras en occidente el interés por éstas parecía ir a la baja, en Japón las empresas estaban desesperadas por hacerlas más livianas y recargables para incorporarlas a equipos electrónicos innovadores, como cámaras de video, teléfonos inalámbricos y computadoras.
Uno de ellos fue Akira Yoshino, quien intentó usar coque, un subproducto de la industria petrolera, y eliminó el litio puro de la batería, y ocupó solamente sales de litio.
“Realizo tales ajustes que hizo que el voltaje de esas baterías fuera muy alto, pero eso fue hace 20 años. Ahí está la investigación básica, la ciencia, la tecnología, la economía y los empresarios”, precisó Sosa Fernández.
El universitario recalcó que lo que se ha hecho hoy en día con las baterías de litio no se habría logrado sin el apoyo a la ciencia básica, pues sólo luego de la generación del conocimiento puede pensarse en la aplicación y, para ello, se requiere del trabajo coordinado de universidades, empresas y gobierno.
