Impacto ambiental da extração direta de lítio de salmoura

Nature Reviews Earth & Environment volume 4, páginas 149–165 (2023)Cite este artigo

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A tecnologia evaporítica para mineração de lítio a partir de salmouras tem sido questionada por seu uso intensivo de água, duração prolongada e aplicação exclusiva em salmouras continentais. Nesta revisão, analisamos os impactos ambientais das tecnologias evaporíticas e alternativas, conhecidas coletivamente como extração direta de lítio (DLE), para mineração de lítio, com foco nos requisitos de água doce, produtos químicos, consumo de energia e geração de resíduos, incluindo salmouras gastas. As tecnologias DLE visam resolver as deficiências ambientais e tecno-econômicas da prática atual, evitando a evaporação da salmoura. Uma seleção de tecnologias DLE alcançou recuperação de Li+ acima de 95%, separação de Li+/Mg2+ acima de 100 e zero abordagens químicas. Por outro lado, apenas 30% dos experimentos de teste DLE foram realizados em salmouras reais e, portanto, o efeito de íons multivalentes ou grandes diferenças de concentração de Na+/Li+ em indicadores de desempenho geralmente não é avaliado. Algumas tecnologias DLE envolvem mudanças no pH da salmoura ou aquecimento da salmoura até 80 oC para uma melhor recuperação de Li+, que requer energia, água doce e produtos químicos que devem ser considerados durante as avaliações de impacto ambiental. Pesquisas futuras devem se concentrar em realizar testes em salmouras reais e alcançar competitividade em vários indicadores de desempenho simultaneamente. O impacto ambiental do DLE deve ser avaliado desde o bombeamento de salmoura até a produção do produto de lítio sólido puro.

O consumo de água doce da extração direta de lítio (DLE) precisa ser quantificado com urgência. Muitas tecnologias DLE podem exigir maiores volumes de água doce do que as práticas evaporativas atuais, comprometendo sua aplicabilidade em locais áridos.

O processamento químico não é concluído até que um produto sólido puro seja obtido. O consumo de energia do DLE deve ser estimado para todo o processo, incluindo a potencial extração de água ou evaporação de soluções de LiCl puras, mas diluídas, como é o caso de muitas tecnologias DLE.

Os íons de lítio são apenas um componente menor em salmouras continentais, geotérmicas e de campos petrolíferos. Assim, do ponto de vista da economia circular, há potencial para extração de mais de um mineral valioso, notadamente sais de boratos, magnésio, potássio e sódio.

O conhecimento do número preciso, distribuição e profundidade dos poços de salmoura e água doce é vital para a modelagem hidrogeológica de depósitos de salmoura de lítio. A hidrogeologia distinta de cada salar significa que cada depósito deve ser modelado independentemente, e os resultados de uma exploração não podem ser extrapolados diretamente para outra.

O monitoramento ambiental deve ser permanente e preceder o início da exploração, pois os impactos ambientais podem ser observáveis ​​apenas a longo prazo. O monitoramento da água requer a coleta de dados de precipitação, vazões dos rios e um número suficiente de poços de observação para acompanhar os lençóis freáticos em diferentes locais.

As diretrizes de monitoramento ambiental foram elaboradas com a tecnologia evaporítica em mente, mas também devem ser aplicadas à implementação de qualquer tecnologia DLE, que ainda consome salmoura, usa água doce e produz resíduos, os dois últimos, espera-se, em volumes consideravelmente menores.

O lítio é uma matéria-prima fundamental para a transição de energia renovável devido ao seu uso generalizado em baterias recarregáveis ​​e na implantação de veículos elétricos1,2,3,4. O estoque de veículos elétricos aumentou fortemente de alguns milhares em 2010 para 11,3 milhões em 2020, e 142 milhões de veículos elétricos devem estar nas ruas até 20305. A produção global de lítio triplicou entre 2010 e 20206. Diferentes projeções estimam que a demanda para o lítio aumentará de 18 a 20 vezes até 2050 se as políticas de extração existentes forem seguidas. No entanto, se novas políticas de extração mais sustentáveis ​​forem implementadas, estima-se que a demanda aumente em até 40 vezes até 2050 (refs. 7,8).