A corrida pelo lítio, o metal vital que alimenta carros elétricos e sistemas de armazenamento de energia, pode estar prestes a ganhar um novo capítulo. Pesquisadores afirmam ter descoberto uma nova técnica de extração que promete ser não apenas mais barata, mas também mais amigável ao meio ambiente do que os métodos atuais.
Essa pesquisa, publicada na revista Science, já deu origem a uma startup, a Rock Zero, que ambiciona comercializar o processo. Yet-Ming Chiang, professor do MIT e um dos autores do estudo, é um nome conhecido no cenário de tecnologia climática, com empresas como Form Energy e Addis Energy em seu currículo.
“Em escala, acreditamos que esta será a maneira de menor custo de obtenção de lítio no mundo”, afirma Chiang.
Atualmente, a forma mais econômica de obter lítio envolve a extração de salmoura, uma água salgada que remove o metal das rochas ao longo de milênios. No entanto, essa técnica é geograficamente restrita e exige vastas extensões de terra para as enormes piscinas de evaporação. A alternativa mais comum é a mineração de rocha dura, um processo onde grandes corpos de minério são detonados, cozidos em altas temperaturas e processados com produtos químicos perigosos.
O novo método dos pesquisadores utiliza um ácido fraco para dissolver minerais de silicato, que normalmente são não reativos. Esse processo não só libera o lítio, mas também outros materiais úteis, como alumina e sílica.
A inspiração de uma reforma de banheiro
A história por trás dessa pesquisa e da subsequente empresa começou com outra startup fundada por Chiang, a Sublime Systems, que produz cimento usando eletroquímica. A equipe buscava uma fonte de sílica altamente reativa para criar um cimento mais resistente. Uma das maneiras de tornar materiais reativos – ou seja, que se ligam facilmente a outros – é pegar um material não reativo, dissolvê-lo e, em seguida, permitir que ele se solidifique em uma forma mais reativa.
Dissolver silicatos não é impossível, mas o método mais conhecido emprega ácido fluorídrico, uma substância extremamente perigosa. Outros produtos químicos que contêm flúor também podem ser usados, mas alguns geram ácido fluorídrico como subproduto durante as reações. A sacada de Chiang veio de um projeto de reforma de casa anterior, que envolvia vidro, um material feito de sílica.
“Eu estava reformando um chuveiro em Framingham, Massachusetts, cerca de 25 anos atrás”, conta Chiang. “Então, quando começamos este projeto, lembrei-me daquela pasta de gravura em vidro e pensei: 'O que tem nela?'”
Essa pasta de gravura em vidro, facilmente encontrada em lojas de artesanato ou de construção, utiliza fluoreto de amônio, um ácido fraco. Os pesquisadores do MIT descobriram que, nas condições certas, ele pode dissolver minerais de silicato eficazmente sem produzir ácido fluorídrico no processo. Essa química poderia ser aplicada a qualquer mineral de silicato – e há muitos deles. Mas o espodumênio, o mineral frequentemente minerado para obter lítio, tornou-se o primeiro alvo principal. Chiang menciona que a sugestão de Doug Wicks, um dos conselheiros da empresa e ex-funcionário da ARPA-E, direcionou a equipe para o espodumênio.
Da esquerda para a direita: espodumênio, sílica, alumina e sais de lítio.
ROCK ZERO
Atualmente, uma etapa crucial no processamento do minério de espodumênio é torrá-lo em um forno a temperaturas altíssimas. Isso provoca uma transformação de fase que basicamente expande o material, tornando o lítio mais acessível. Evitar a necessidade de atingir essas temperaturas poderia economizar custos de energia e, potencialmente, reduzir as emissões de carbono, como aponta Camden Hunt, um dos autores do estudo e CEO e cofundador da Rock Zero.
Além disso, a eliminação do forno poderia abrir caminho para o uso de minérios que antes eram considerados inviáveis para a extração de lítio.