Roma – Gran parte del litio presente nel mondo si trova in acque salate che presentano una composizione chimica unica, nettamente distinta da altre acque saline come quella dell’oceano. E’ quanto emerge da uno studio guidato dalla Duke University e pubblicato su Science Advances. Il litio è un minerale fondamentale nel settore delle energie rinnovabili. Circa il 40 per cento della produzione globale di litio proviene da grandi saline, chiamate salar, situate nella zona centrale delle Ande in Sud America e nell’altopiano tibetano in Asia. In queste regioni aride e ad alta quota, il litio si trova al di sotto dei depositi di sale superficiali, disciolto in acqua estremamente salina, chiamata salamoia.
I ricercatori hanno prelevato campioni di salamoia da bacini di evaporazione come questo, situati nel Salar de Uyuni in Bolivia.
Credito
Foto di Avner Vengosh/Duke University Nicholas School of the Environment
“Abbiamo scoperto – ha affermato Avner Vengosh, che ha supervisionato la ricerca – che il pH delle salamoie in queste regioni è quasi interamente determinato dal boro, a differenza dell’acqua di mare e di altre acque saline comuni. Si tratta di un paesaggio geochimico completamente diverso, come studiare un pianeta extraterrestre”. Il pH di una soluzione è una misura del suo grado di acidità o alcalinità. Nella maggior parte delle acque naturali, le reazioni chimiche che coinvolgono una molecola chiamata carbonato regolano principalmente la capacità di una soluzione di controllare le variazioni di pH, una misura nota come alcalinità. Ma il team della Duke University ha scoperto uno scenario radicalmente diverso nel Salar de Uyuni, una gigantesca distesa di sale situata su un altopiano boliviano, dove si trova il più grande giacimento sotterraneo di salamoia di litio conosciuto al mondo. I ricercatori hanno analizzato il pH e la composizione chimica delle salamoie e dei sali associati a un’operazione mineraria pilota presso il Salar de Uyuni. L’estrazione del litio dalle saline prevede tradizionalmente il pompaggio di salamoia naturale dal sottosuolo in una serie di bacini superficiali poco profondi. Il liquido evapora dai bacini, lasciando una salamoia sempre più concentrata contenente litio e boro, oltre a sali indesiderati. Il litio viene infine estratto in un impianto di lavorazione. Il team ha scoperto che i livelli di pH nei campioni di salamoia naturale del salar si aggiravano intorno alla neutralità. Al contrario, i campioni di salamoia provenienti da bacini di evaporazione erano altamente acidi. La modellazione al computer ha mostrato che le elevate concentrazioni di boro erano i principali fattori che determinavano il pH in entrambi i casi. Nello specifico, le salamoie naturali contengono alti livelli di boro in diverse forme, tra cui la molecola di acido borico e composti chiamati borati, la cui distribuzione relativa controlla il pH. L’evaporazione nelle vasche aumenta la concentrazione complessiva di boro e innesca la degradazione dell’acido borico, generando ioni idrogeno che riducono il pH. Per corroborare le loro scoperte, il team ha raccolto dati su oltre 300 analisi di salamoia ricca di litio proveniente da diverse saline, tra cui Cile, Argentina e Bolivia – note collettivamente come il Triangolo del Litio – e l’Altopiano del Tibet. La modellazione ha mostrato che il boro esercitava la maggiore influenza sull’alcalinità, e quindi sul pH, anche nella maggior parte di queste salamoie.(30Science.com)
