RESERVAS MUNDIALES DE LITIO

PAÍSES CON RESERVAS DE LITIO

A continuación una lista de los países con reservas de litio:

MAYORES PRODUCTORES DE LITIO

Los países mayores productores de litio como materia prima son:      

            Argentina hasta 2013 mantuvo su cuarto puesto entre los mayores productores internacionales, apenas por debajo de Chile (13.500 Tnm), Australia (13.000 Tnm) y China (4.000 Tnm), con el dato adicional de haber registrado una mayor expansión porcentual de su oferta.
Detrás del país se ubicaron Zimbabwe (1.100 Tnm), Portugal (570 Tnm) y Brasil (150 Tnm), en ese orden. Actualmente, la producción en todo el planeta oscila en torno a las 35.000 Tnm anuales.
En materia de reservas, la Argentina albergaría 850.000 de los 13 millones de Tnm de litio que el USGS estima a lo largo y ancho del planeta. Tan sólo Chile (7,5 millones de Tnm), China (3,5 millones de Tnm) y Australia (1 millón de Tnm) poseen mayores existencias del recurso.
La explotación local de boro, por su parte, se incrementó desde 650 hasta 700 Tnm. De ese modo, el país consolidó su oferta como la segunda a nivel global, únicamente superada por la de Turquía (3.000 Tnm). Otros productores de importancia son Chile (450 Tnm), Rusia (250 Tnm), China (160 Tnm), Bolivia (130 Tnm) y Kazajstán (30 Tnm). Según el USGS, alrededor de 4.900 son las Tnm de boro que hoy se obtienen en todo el mundo.

EMPRESAS PROVEEDORAS DE BATERIAS DE ION-LITIO

Con una cuota de mercado del 20,5%, Panasonic se ha convertido en el proveedor líder del mercado mundial de baterías de ion-litio en la primera mitad del año. Los datos son el resultado de un estudio de la firma de investigación de mercado coreana SNE Research, en el que destaca que los fabricantes de los países de Extremo Oriente están dominando el mercado, copando los cinco principales puestos. Tras Panasonic, Samsung SDI, LG Chem, ATL y Sony completan el top five de baterías de ion-litio.

El rápido crecimiento del mercado distribuido de baterías de  ion-litio está obligando a los fabricantes a aumentar las operaciones y añadir capacidad. Mientras el proyecto de gigafactoría de Tesla / Panasonic en EEUU se prevé que tenga un gran impacto en el sector, un nuevo informe muestra el continuo dominio de los fabricantes chinos, coreanos y japoneses.

La coreana SNE Research ha dado a conocer los datos extraídos de su último informe trimestral del mercado global de baterías de ion-litio de tamaño pequeño. Según el informe,Panasonic logró el 20,5% de cuota del mercado mundial en el primer semestre de 2015, al conseguir unas ventas de 576,2 millones de pilas. Samsung SDI se aupó al segundo lugar con una cuota del  19% y 534 millones de pilas, LG Chem en la tercera posición con un 14,8%, con 416,6 millones, y ATL (7,6%) y Sony (7,3%) completan los cinco primeros puestos.

Los analista de SNE atribuyen el buen comportamiento de Panasonic  al suministro de baterías cilíndricas a Tesla. Panasonic entergó a Tesla 285 millones de pilas en el primer semestre de este año. Byeongju Kim, director de Investigación del SNE, señala que hay que tener en cuenta que los fabricantes coreanos han comenzado  a suministrar a Tesla,  aunque de momento no se ha firmado ningún acuerdo que contemple altos vólumenes.

“Panasonic superó a sus competidores, respaldado por un creciente número de envíos de células cilíndricas para los coches eléctricos de Tesla. La compañía se proyecta para ver crecer su cuota de mercado en función del éxito de los coches eléctricos de Tesla Moors”.

Por países, China sigue siendo el mayor productor de ion-litio con una participación de mercado de 36,8%, a pesar de que Corea (33,8%) y Japón (29,4%) no se quedan atrás.

RENTABILIDAD DE LA INDUSTRIALIZACION DEL LITIO EN SUDAMERICA

Las baterías de iones de litio se utilizan principalmente en el mercado de las tecnologías de la comunicación. El comercio deteléfonos móviles, tablets, laptops, entre otros, ha aumentadoconsiderablemente en los últimos años. Por ejemplo, las ventas de tablets se incrementaron más de 130% del 2012 al 2013. Esto ha aumentado la demanda de litio -que se ha duplicado desde el 2009-, lo que ha venido de la mano de un incremento del precio del litio de US$1,760 por tonelada en 1999 a casi US$6,000 en el 2008.

Sin embargo, y más allá de la creciente demanda de telefonía móvil, no son pocos los expertos que opinan que el litio podría convertirse en el “petróleo del futuro”. La búsqueda de alternativas al petróleo ha potenciado las investigaciones para agilizar el lanzamiento al mercado de bicicletas y autos eléctricos, lo que además reduciría las emisiones de dióxido de carbono de los combustibles. Para su funcionamiento, justamente, es necesario contar con baterías que permitan almacenar energía.

Bajo este escenario, en América Latina está la mayor reserva mundial de litio del mundo, ya que se estima que entre Argentina,Chile y Bolivia se concentra del 60% al 80% del litio mundial. Justamente por ello, estos tres países conforman el ‘triángulo del litio’ y han sido denominados por la agencia de inteligencia Stratfor como la ‘Arabia Saudita del Litio’.

En ese sentido, los retos en los países que conforman el triángulo del litio no sólo están vinculados a generar la tecnología necesaria para extraer el litio de su estado natural, sino también en proseguir con el encadenamiento hacia adelante de la industria para ser potenciales exportadores de baterías en el largo plazo.

Una batería de auto eléctrico cuesta aproximadamente US$20,000 y el valor del litio de esa batería es de tan sólo US$40. Esto abre la posibilidad para potenciales inversiones extranjeras (incluidas las peruanas) para aprovechar las riquezas de los países de la región con un potencial a corto y largo plazo.

 

CHILE

De los tres países que conforman el triángulo del litio, Chile es el que más ha explotado el mineral, que proviene del salar de Atacama. De hecho es uno de los países en el que se requiere un menor costo para extraer litio, lo que en parte ha permitido que en los últimos años sea uno de los principales exportadores.

En efecto, en el 2013 Chile exportó más del 60% del carbonato de litio del mundo, y superó a países como Argentina o Estados Unidos. Sin embargo, y como suele suceder con los países latinoamericanos,este país no es un referente en la exportación de baterías de litio, lo que limita la generación de valor agregado por parte de los chilenos.

No obstante, en junio de este año, la presidenta Michelle Bacheletconstituyó una comisión técnica del litio, que busca mejorar el sistema actual de extracción del litio y crear una política nacional del litio. En ese sentido, parece notarse en Chile una intención por generar la industria para convertirse en un referente mundial. Incluso, el Centro de Innovación del Litio en el 2013 logró lanzar la primera batería eléctrica producida en Chile. Así, Chile parece tomarse en serio el potencial industrial que tiene.

 

BOLIVIA

Bolivia cuenta con el yacimiento de litio más grande del mundo, el salar de Uyuni, que tendría el 50% de las reservas mundiales de litio. No obstante existen dificultades climáticas y geológicas que complican su extracción. En Uyuni llueve mucho, lo que implica que se desarrollen nuevas formas de extracción diferentes de las que se utilizan en la zona desértica de Atacama. Además, ese salar tiene a su vez boro, magnesio y potasio, lo que resta pureza al litio, por lo que se necesitan insumos caros para separar los elementos.

Bolivia, entonces, es el país en el que se requiere mayor desarrollo tecnológico para extraer sus importantes reservas de litio. Así, elEstado jugará un rol importante en la promoción de la industria, pero el actual desempeño de la sola extracción del litio augura que en los próximos años Bolivia no logre convertirse en un centro industrializado de baterías. Claramente no lleva la ventaja en el liderato del triángulo del litio, y, al menos en el mediano plazo, esta situación no cambiaría.

 

ARGENTINA

El carbonato de litio argentino representó el 11.2% del total exportado en el mundo, y tiene el litio más puro de todo el triángulodel litio, aunque al igual que Chile no es exportador de bienes con mayor valor agregado.

Aunque en la actualidad sólo se extrae el litio de la provincia de Catamarca, ya se empezó a construir la primera planta industrial de litio en Jujuy con la inversión de la transnacional Toyota, que no sólo incrementará la producción de litio, sino que también empezará la concepción de la elaboración de baterías de litio. De esta manera, Argentina se posiciona como el único país con planes concretos para generar la industria, y sería el país que mejor se acomode, en el futuro próximo, como exportador de materia prima y bienes manufacturados.

FABRICACIÓN DE LAS BATERÍAS DE ION-LITIO

MATERIA PRIMA

-         Litio

-         Cátodos oxido metálico

-         Electrolito seco solido d polímero

-         Conector de corriente metálico

PROCESO DE FABRICACIÓN

Las baterías están formadas por los cuatro componentes que son la materia prima:

E lingote de litio de 5kg, se transforma en una fina lamina con una prensa de extrusión, que aplica 400 toneladas de presión. De ella saldrá una lámina de solo 250 micras de grosor.
La totalidad de la secuencia de extrusión se controla por computadora, la extrusión ya ha terminado y la lámina de litio tiene 250 micras de grosos requerida.
se necesita reducir mas su grosor, se coloca sobre un rodillo y pasa por un laminador, a temperatura ambiente se reduce d nuevo su grosor , en 20 minutos el lingote de litio se transforma en una lámina de 250micras de grosos y 200m de longitud. Este laminador completa la revisión del groso de hasta en 20 y 40 micras. Con la lámina resultante de 2km de longitud se podrán fabricar 210 baterías.

 El litio e un metal blando y pegajoso, por eso hay que fijar una película de polipropileno sobre la lámina, sin esta protección la lámina se pegaría sobre si misma y quedaría inutilizable.

Esta lámina se utilizará para fabricar baterías, posteriormente esas baterías se montaran en serie y en paralelo y se insertaran en módulos de diferentes formas. Para montar las baterías hay que enrollar la lámina con una maquina rebanadora y la enrolla en 26 vueltas. La lámina tensada se mete en un horno de vacío, donde las diferentes capas se adhieren unas a otras, este paso dura de 90 minutos a 80°C.

El siguiente paso es el test, que se hace con un voltímetro y se analiza la batería para comprobar si produce los 3,56 Voltios requeridos, se detecta y corrige cualquier problema.

El último control de calidad se hace con un calibrador, que mide con precisión el grosor. A continuación se almacenan con planchas metálicas.

Metalización de los contactos.- las baterías se envían a otras instalaciones en un contenedor robotizado, primero se introduce en un tanque protector, a continuación se realiza la metalización de los contactos rodeándolos con metal fundido.

TIPOS DE BATERIAS

Las más importantes  son:

-         Baterías para teléfonos móviles

-         Baterías para tablets

-         Baterías para automóviles

-         Nano-baterías

FUNCIONAMIENTO DE LAS BATERIAS DE LITIO

Las baterías eléctricas o los acumuladores eléctricos son en esencia dispositivos que permiten almacenar y convertir energía química en eléctrica y viceversa. La unidad básica de una batería, se denomina celda, las que son agrupadas para formar módulos, los que a su vez se agrupan para formar packs o bancos de baterías. Las celdas de las baterías de ión de litio, tienen 4 componentes básicos que permiten la producción de electricidad mediante reacciones electroquímicas, éstas son: cátodo, ánodo, electrolito y separador. El cátodo y el ánodo son colocados de modo de permitir la inserción y remoción de iones para permitir la carga y descarga de la batería; el electrolito permite la migración de los iones entre los electrodos; y el separador permite el paso de iones por él, pero evita un cortocircuito entre los electrodos.

Funcionamiento de baterías de ión – litio

las baterías de ión-litio son un tipo de baterías recargables, en que los iones de litio se mueven entre los electrodos creando una corriente eléctrica. En el ciclo de descarga, iones de litio son liberados desde el ánodo al electrolito, en esta sustancia iones atraviesan el separador para luego adherirse a un cátodo. Dado que estas baterías son recargables, el proceso inverso ocurre durante la carga.

CUIDADOS DE LAS BATERÍAS

Estas baterías tienen el menor efecto memoria de todas las demás tecnologías,¹⁵ por ello es necesario que tras un número de ciclos incompletos se realice una calibración completa de la batería para que el efecto memoria desaparezca. Para alargar su vida útil necesitan ciertos cuidados:

·         No es cierto que sea beneficioso el dejar descargarse la batería periódicamente. Al contrario, puede perjudicar la eficacia. Lo mejor es evitar que la carga baje más allá de un 15%.

·         Es recomendable que permanezcan en un sitio fresco (15 °C) y evitar el calor. Son muy sensibles a la temperatura; dejarlas al sol y la humedad disminuye su rendimiento.

·         Cuando se vayan a almacenar mucho tiempo, se recomienda dejarlas con carga intermedia (40%). Asimismo, se debe evitar mantenerlas con carga completa durante largos períodos.

·         La primera carga no es decisiva en cuanto a su duración ni es preciso hacerla; el funcionamiento de una batería de ion de litio en la primera carga es igual al de las siguientes. Es un mito probablemente heredado de las baterías de níquel.

·         Es necesario cargarlas con un cargador específico para esta tecnología. Usar un cargador inadecuado dañará la batería y puede hacer que se incendie.

·         Para recargar no es imprescindible usar un cargador específico para la marca y modelo del dispositivo (a pesar de ser lo ideal, también es costoso). Se puede emplear cualquier cargador de buena calidad y que cumpla con las características eléctricas del dispositivo.

·         La mayoría de los dispositivos actuales tiene un comportamiento inteligente. En otras palabras, pueden detectar cuándo se completó la carga de sus baterías para desconectarlas automáticamente y desviar la corriente al resto del dispositivo.

·         Existen bolsas especiales ignífugas donde poder almacenarlas, ya que estas baterías son muy delicadas.

VENTAJAS DE LAS BATERÍAS DE LITIO

Esta tecnología se ha situado como la más interesante en su clase para usarlas en ordenadores portátiles, teléfonos móviles y otros aparatos eléctricos y electrónicos. Los teléfonos móviles, las agendas electrónicas, reproductores MP3, vienen con baterías basadas en esta tecnología, gracias a sus varias ventajas:

·         Una elevada densidad de energía: acumulan mucha mayor carga por unidad de peso y volumen.

·         Poco peso: a igualdad de carga almacenada, son menos pesadas y ocupan menos volumen que las de tipo Ni-MH y mucho menos que las de Ni-Cd y plomo.

·         Gran capacidad de descarga. Algunas baterías de Li-ion -las llamadas "Lipo" Litio-ion Polímero (ion de litio en polímero)¹⁷ - que hay en el mercado, se pueden descargar totalmente en menos de dos minutos.

·         Poco espesor: se presentan en placas rectangulares, con menos de 5 mm de espesor. Esto las hace especialmente interesantes para integrarlas en dispositivos portátiles que deben tener poco espesor.

·         Alto voltaje por célula: cada batería proporciona 3,7 voltios, lo mismo que tres baterías de Ni-MH o Ni-Cd (1,2 V cada una).

·         Mínimo efecto memoria.

·         Descarga lineal: durante toda la descarga, la tensión varía mucho: si la tensión nominal de una celda de litio es de 3,6V, la tensión máxima se hallará en torno a 4,2V, mientras que la tensión mínima recomendada es 2,5V para evitar la descarga profunda de la batería y la reducción de su vida útil. Esto significa que la variación de la tensión de celda con respecto al estado de carga es constante. Es decir, la pendiente de la recta dV/dC es constante (si se representa gráficamente, la tensión en función de la descarga es una línea recta). Eso facilita el conocer con buena precisión el estado de carga de la batería.

·         Larga vida en las baterías profesionales para vehículos eléctricos (con el tipo LiFePO₄). Algunos fabricantes muestran datos de más de 3.000 ciclos de carga/descarga para una pérdida de capacidad del 20% a C/3.

·         Facilidad para saber la carga que almacenan. Basta con medir, en reposo, el voltaje de la batería. La energía almacenada es una función del voltaje medido.

·         Muy baja tasa de autodescarga: cuando guardamos una batería, ésta se descarga progresivamente aunque no la usemos. En el caso de las baterías de Ni-MH, esta "autodescarga" puede suponer más de un 20% mensual, salvo en las Ni-MH con tecnología LSD (Low Self Discharge, baja autodescarga) que pueden mantener un 80% de carga después de un año. En el caso de Li-ion es de menos un 6% mensual. Muchas de ellas, tras seis meses en reposo, pueden retener un 80% de su carga.