La revolución de todo lo eléctrico está aquí, y con ella una demanda sin precedentes de materiales críticos para baterías. ¿El más preciado de todos? Litio, el ingrediente crucial en las baterías de iones de litio que alimentarán todo, desde su Tesla hasta su iPhone.
El problema es que la extracción de litio es costosa, lleva mucho tiempo, requiere mucha mano de obra y tiene un grave costo para el medio ambiente. Se trata de extraer rocas ricas en litio de las minas, triturarlas, tostarlas, lavarlas con ácido y volver a tostarlas, dejando grandes pozos abiertos o, a través del procesamiento de salmuera por evaporación, tomar agua rica en minerales que se encuentra en las profundidades del subsuelo, conocida como como salmuera y bombeándola a grandes estanques que se evaporan de 24 a 36 meses bajo el sol. Todos los demás metales que se depositan en la base de los estanques (sodio, potasio, magnesio) se eliminan mediante la exposición a productos químicos nocivos para acceder solo al litio.
La salmuera fluye hacia las columnas de metal, que utilizan Nano Mosaic para capturar primero todas las sales y minerales, y luego solo el litio. Créditos de imagen: Litio Minerva
Una ola de las llamadas nuevas empresas de extracción directa de litio están levantando la mano con soluciones a todos estos problemas. Entre ellos está Litio Minerva, un derivado de la Universidad de Carolina del Norte en Greensboro que ha producido Nano Mosaic, un marco de polímero coordinado que se parece un poco a la grava negra y extrae materiales críticos de la salmuera en solo tres días. Solo un gramo de este material absorbente tiene un área de superficie equivalente a la de un campo de fútbol, según Sheeba Dawood, CEO y cofundadora de Minerva, lo que debería darle una idea de lo poco que necesitaría para extraer un gran cantidad de minerales.
Minerva, que participa en TechCrunch Disrupt 2022 Startup Battlefield, dice que puede extraer una tonelada métrica de litio con solo 30,000 galones de agua, y puede hacerlo en tres días. El procesamiento de salmuera por evaporación necesita evaporar 500,000 galones de agua para llegar a la misma cantidad de litio, según Dawood.
Dawood dijo que Minerva es un proceso de dos pasos que implica colocar el material Nano Mosaic en una bolsa de filtración blanca, que luego se coloca en una columna de metal, que se muestra a continuación.
“Sin usar estanques o evaporación, tenemos agua que fluye hacia la primera columna, que captura todos los demás minerales como sodio, potasio, magnesio”, dijo Dawood a TechCrunch. “Luego pasa a la segunda columna y solo se captura litio. Luego sacamos el litio del material y lo calentamos para obtener cristales de litio”.
Mientras que Nano Mosaic, o “material mágico”, como Dawood lo llama cariñosamente, es la oferta real de productos de Minerva; el modelo de negocio de la empresa se basará en la venta de litio a fabricantes de baterías, fabricantes de litio y empresas químicas.
“Nos asociaremos con operadores de salmuera, ya sea de la industria del litio o de empresas químicas, por ejemplo, fabricantes de bromo que tienen litio en su agua, para utilizar nuestra tecnología y sus recursos de salmuera en una asociación estratégica”, dijo Dawood.
En otras palabras, Minerva venderá Nano Mosaic a operadores de salmuera o productores de bromo de forma gratuita o barata, lo que les permitirá utilizar sus recursos para extraer litio de la salmuera. Minerva luego comprará el litio en bruto a un precio barato, lo procesará y lo venderá a los fabricantes de baterías a un precio de mercado que sube diariamente. El precio promedio mundial ponderado del carbonato de litio fue de $ 60,442 por tonelada en septiembre, según Benchmark Mineral Intelligence. Eso es más que $59,928 el mes pasado y $18,353 en septiembre del año pasado. En septiembre de 2020, ese número era de $6,086 por tonelada.
Dawood dice que Minerva ya ha adquirido muchos socios potenciales para unirse. Ahora, la empresa solo tiene que recaudar algo más de dinero para pasar a la siguiente fase. En Startup Battlefield, Minerva buscará financiamiento de $1 millón que ayudará a la startup a avanzar hacia su demostración piloto para que pueda lograr la validación de terceros. Hasta la fecha, la compañía ha recaudado $500,000 a través de una serie de concursos y subvenciones del gobierno.
La demostración piloto involucra el desarrollo de un “patín”, que es una unidad modular, para albergar cinco unidades de filtros que tratarán alrededor de 171 galones de salmuera por minuto para extraer un total de 11 toneladas de litio por día. Al precio actual del litio, eso podría significar alrededor de $ 230 millones en ingresos por año.
De izquierda a derecha: Kelvin Adrah (pasante), Hemali Rathnayake (cofundadora), Sheeba Dawood (cofundadora, directora ejecutiva) y Zack Allen (pasante). Créditos de imagen: Litio Minerva
El dinero también ayudará a Minerva a contratar nuevos técnicos para ayudar en la fase de validación. Actualmente, Minerva tiene alrededor de cuatro empleados, incluidos Dawood y su cofundadora Hemali Rathnayake.
Dawood estaba haciendo su doctorado en la escuela conjunta de nanociencia e ingeniería de UNCG, donde Rathnayake era su profesor. Estaba investigando un material de polímero similar al que usa Minerva cuando comenzó a pensar en el potencial de las baterías para cambiar el mundo.
“Todo el mundo habla de baterías, pero ¿alguien realmente habla de los minerales que se necesitan en la batería?” dijo Dawud. Investigué y me di cuenta de que los materiales críticos serán la próxima gran novedad. Como si fuera literalmente oro, y el litio es uno de ellos. Estados Unidos solo aporta alrededor del 1% del litio global total”.
Antes de que se fundara oficialmente Minerva, Dawood y Rathnayake participaron en un programa de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) diseñado para ayudar a las universidades con programas de emprendimiento. Los dos pasaron de programas intensivos regionales a nacionales, viajaron por los EE. UU. y entrevistaron a más de 200 clientes potenciales, todos, desde directores ejecutivos hasta operadores en el campo, para aprender cómo encajar el producto en el mercado.
Dawood y Rathnayake escindieron la empresa después de que Dawood se graduó en junio de 2020. Se les ocurrió el nombre Minerva Lithium porque el logotipo de UNCG presenta a la diosa romana. Para 2021, Minerva había recibido fondos previos a la semilla de NSF. En marzo y abril de este año, Minerva obtuvo más fondos de Carolina del Norte que llevaron a la puesta en marcha a su siguiente fase.
Si bien Minerva considera que el litio es la atracción principal, la compañía considera que su material Nano Mosaic se utiliza para una variedad de otros fines.
“En el futuro, la [Nano Mosaic] puede extraer otros materiales críticos como el níquel y el cobalto e incluso puede usarse para la purificación del agua porque elimina todas las sales disueltas del agua”, dijo Dawood. “Tal vez el agua podría usarse para riego o con fines industriales. Y también si cumple con los estándares, podría usarse para beber. Estas son algunas de las otras vías en las que el material tiene potencial”.
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