Proponen usar biogás para producir carbonato de litio

Una novedosa propuesta que utiliza biogás para producir carbonato de litio se presentó como alternativa para la industria minera. La iniciativa es el eje de la tesis doctoral de Nadia Carla Zeballos, quien demostró la viabilidad de utilizar el dióxido de carbono del biogás para aplicarlo en el proceso de obtención de este mineral clave.

Realizó la tesis bajo la dirección del Dr. Walter Ramón Torres, Zeballos y al defenderla obtuvo el título del Doctorado en Calidad e Innovación Industrial de la Universidad Nacional de San Martín (Unsam). Zeballos es licenciada en Biotecnología, se desempeña en el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (Inti) y es investigadora del Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy (Cidmeju).

La biotecnóloga explicó inicialmente que el biogás se genera por la degradación de residuos orgánicos y está compuesto principalmente por metano y dióxido de carbono. "Este último representa entre el 30% y el 50% de la mezcla, y es necesario removerlo para aumentar el poder calorífico del metano y obtener un biometano de mayor calidad", explicó.

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Zeballos precisó que, aunque actualmente existen numerosos métodos de lavado de gases para descartar el dióxido de carbono por ser considerado un residuo, su propuesta es distinta. "Esta tesis doctoral demuestra que es posible integrar en un único proceso electroquímico la recuperación de litio, la captura de dióxido de carbono y la valorización del sodio remanente, utilizando además biogás como fuente de dióxido de carbono, el cual se transforma en un reactivo de alto valor agregado para la producción de carbonato de litio", afirmó.

Este desarrollo no solo supone una alternativa sustentable para la obtención de litio, sino que contribuye significativamente a la purificación del biogás al remover el componente que disminuye su capacidad energética.

El Cidmeju es una institución científica multijurisdiccional de dependencia compartida entre el Conicet, la Universidad Nacional de Jujuy (Unju) y el Gobierno de la provincia, y se especializa en tecnologías para la transición energética, desde donde buscan alternativas de extracción directa de litio que minimicen el impacto ambiental. "Una de las propuestas fue plantear la idea de llevar un biodigestor a los campamentos mineros, que con todos esos residuos que se generan en esa zona se pueda generar biogás a partir de esa materia prima y obtener ese dióxido de carbono contenido en el biogás, y de esa forma aprovecharlo para la precipitación y obtención de carbonato de litio", precisó.

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Consultada si la investigación plantea una alternativa de doble función, el biogás como energía y como alternativa para la planta, la biotecnóloga explicó: "Tal vez en la tesis no se llegó hasta ese punto, pero sí se llegó a obtener como resultado un producto con un 99% de pureza de carbonato de litio", dijo y aseguró que podría ser viable su implementación.

De hecho, explicó que dentro de la tesis se estudió, "la comparación de producir carbonato de litio a partir de dióxido de carbono puro y carbonato de litio a partir de biogás. Y se obtuvieron resultados similares dado que el biogás no interfiere en la carbonatación, no afecta en el proceso para el producto final", precisó.

Sostuvo que hasta el momento, el estudio se ha desarrollado exclusivamente a nivel de laboratorio utilizando mezclas sintéticas, 70% de metano y 30% de dióxido de carbono. Para dar el salto a una escala de planta piloto, la investigadora reconoció que aún quedan varios parámetros por ajustar y que la principal limitación actual es el financiamiento en el sector científico.

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Aun así, consideró que la infraestructura está disponible. "En el Inti contamos con un biodigestor que, con algunas mejoras de infraestructura, podría adaptarse para hacer pruebas con biogás real. Además, en el Cidmeju disponemos de un reactor de planta piloto que permitiría acoplar ambos sistemas para probar la técnica a mayor escala".

El trabajo también fue elogiado por el jurado de su tesis, que destacó el doble impacto de la propuesta. "Me gustó muchísimo el criterio que tuvieron los jurados, también les impactó el tema de que haya una conexión con respecto también a lo del biogás, que se pueda justamente contribuir a su pureza y por otro lado, el tema del obtención de carbonato de litio, que es muy importante para la provincia", afirmó. Además, el proceso ayuda a reducir la huella de carbono al fijar el gas de efecto invernadero en forma de mineral.

"En este caso, no solamente se trató de obtener de litio, sino también recuperarlo como carbonato de sodio, porque la salmuera es una sopa de distintos cationes y que se puede recuperar muchísimos de ellos y revalorizarlos. Entonces, también la tesis se trató de recuperar carbonato de sodio", precisó.

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La biotecnóloga prevé seguir investigando

La investigadora quien se doctoró hace unos días con la tesis con eje en biogás para producir carbonato de litio, Nadia Zeballos es originaria de Perico y actualmente reside en San Salvador de Jujuy. Cursó su primer año de Ingeniería en la Unju y luego se trasladó a la Universidad Nacional de Tucumán (UNT), donde se recibió de licenciada en Biotecnología.

Tras ingresar al Inti, y aprovechando la apertura de la formación virtual durante la pandemia en 2020, cursó el doctorado dictado a distancia por el Instituto de Calidad Industrial (Incalin) de la Unsam. Actualmente, reparte sus tareas entre el Departamento de Producción Sustentable del Inti y el área de extracción de litio del Cidmeju. "Estamos trabajando en la redacción de dos artículos científicos para publicar sobre esta última etapa del biogás. La idea es evaluar nuevos ensayos con biogás real y seguir avanzando en la investigación incorporando nuevas variables", concluyó.

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