*Dr. Alfredo Campos Mejía

Científicos y técnicos en todo el mundo se enfrentan al desafío de satisfacer la creciente necesidad de energía que demanda nuestra sociedad, reduciendo el impacto al medio ambiente. Avanzando en esa dirección, transitamos de un modelo basado en el empleo de combustibles fósiles a otro basado en el uso de energías renovables. Pero dos importantes fuentes de este tipo de energía, la eólica y la solar, varían considerablemente a lo largo del día, por lo que es necesario contar con un medio de almacenamiento que sea seguro y eficiente, de manera que el suministro energético no se vea interrumpido. Este medio lo constituyen actualmente las baterías de iones de litio.

El litio está en el corazón de las baterías que alimentan a millones de dispositivos tecnológicos, entre los que se encuentran: marcapasos, laptops, teléfonos inteligentes y el creciente mercado de los autos eléctricos (la Agencia Internacional de la Energía estima que para el año 2025 habrá en el mundo 70 millones de vehículos eléctricos). En este contexto, recientemente se descubrió en Sonora un yacimiento de litio que es considerado el más grande del mundo; para México, tener tales reservas puede convertirse en una importante palanca de desarrollo.

El litio es un metal blanco-plateado, tan blando que se puede cortar con tijeras, y tan ligero que puede flotar en el agua. En su estado puro, el litio es tan reactivo que debe ser almacenado en aceite o en un medio inerte para que no reaccione con el aire. A pesar de este aparente inconveniente, al litio metálico y sus compuestos se les han encontrado usos muy diversos, entre los que destacan:

► Catalizador para fabricar caucho sintético.

► En sistemas de aire acondicionado y deshumidificadores de aire.

► Catalizador en la producción de algunos medicamentos.

► Elaboración de grasas lubricantes.

► Telecomunicaciones y la fabricación de teléfonos celulares.

► Industria del vidrio y la cerámica.

► Manufactura de baterías recargables para diversos equipos electrónicos, sistemas fotovoltaicos y de energía eólica, así como para la industria aeroespacial.

► Baterías recargables para la industria automotriz.

Poco más de una decena de países suplen la creciente demanda internacional de litio, siendo Chile el principal productor con alrededor del 50% del metal que se comercializa en el planeta, seguido de Argentina, China y Estados Unidos. México cuenta con yacimientos de minerales de litio en Baja California y en una región comprendida entre los estados de San Luis Potosí y Zacatecas, pero recientemente, se dio a conocer el descubrimiento de un nuevo yacimiento en el estado de Sonora, que es considerado como la reserva de litio más grande del planeta. Este yacimiento se encuentra ubicado a 180 kilómetros al noreste de Hermosillo, dentro del municipio de Bacadéhuachi.

Una buena parte de la producción mundial de litio se emplea para fabricar baterías. Desde que Alessandro Volta presentó su famosa pila hace más de dos siglos, se han invertido muchos recursos en la investigación y la manufactura de estos productos tecnológicos. La primera batería recargable fue la batería de plomo y ácido, inventada en 1854 y que se utiliza todavía en el sistema de arranque de los automóviles. Otro gran avance en el desarrollo de baterías ocurrió en 1899, cuando se inventaron las primeras baterías recargables de níquel-hierro (Ni-Fe) y níquel-cadmio (Ni-Cd). Estas fueron las precursoras de las baterías recargables de níquel-metal hidruro (Ni-MH), que se empezaron a comercializar en 1989.

En 1991 se introdujo al mercado un nuevo tipo de batería, más ligera, más pequeña y con mayor eficiencia que sus antecesoras: la de iones de litio. Desde entonces, estas baterías han transformado nuestra vida, permitiendo la revolución de los dispositivos móviles. Por su importante contribución al desarrollo de las baterías de iones de litio, los científicos John B. Goodeough, M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino, fueron galardonados con el Premio Nobel de Química 2019. Sobre la relevancia de su aportación, el Comité del Nobel declaró que: “las baterías de iones de litio han revolucionado nuestras vidas y se utilizan en cualquier cosa, desde celulares a laptops y vehículos eléctricos. Con su trabajo, los laureados en química de este año han sentado las bases de una sociedad sin cables, libre de combustibles fósiles”.

El mercado de las baterías de liones de litio está en expansión; de acuerdo con información de Bloomberg, se proyecta que las ventas anuales de este tipo de baterías alcancen un valor cercano a los 100 mil millones de dólares en 2030. Ante estas circunstancias favorables, se podrían emprender acciones para añadirle valor agregado a nuestros recursos minerales de litio, elemento al que algunos ya llaman “el nuevo petróleo”. Dichas acciones y la colaboración entre centros de investigación, podrían reducir nuestra dependencia tecnológica y desencadenar la generación de una industria nacional alrededor del litio que beneficie a nuestra población.

Con ese propósito, a iniciativa del Dr. Rafael Espinosa Luna, Director General del Centro de Investigaciones en Óptica A.C. (CIO), así como la de su Cuerpo Directivo, se creó el Grupo CIOLi, formado por una docena de investigadores e ingenieros, que tiene por meta el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía basados en litio.

* Investigador del Centro de Investigaciones en Óptica A.C.