Todos están a la caza del elemento litio

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En 1929, el refresco 7UP se publicitó como un “refresco de limón y lima litiado con etiqueta babero” y más tarde como refresco de limón litiado 7UP. La bebida popular en realidad contenía citrato de litio, un compuesto hecho del elemento litio, el mismo que se encuentra en las baterías de iones de litio actuales. No hay una explicación confirmada para el 7 en 7UP, pero algunas personas han especulado que se debe a que la masa atómica del litio es cercana a 7 (es 6,94, pero tal vez lo redondearon).

Aún así, el citrato de litio (sal de litio) fue un ingrediente en la bebida entre 1929 y 1948 cuando la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) prohibió su uso en refrescos y cerveza.

¿Por qué las empresas estaban poniendo litio en sus bebidas en primer lugar? Durante siglos, se pensó que las aguas termales de litio eran medicinales y, a lo largo del siglo XIX, el litio se usó para tratar la gota, incluida la “gota cerebral”. También se recetaba a fines del siglo XIX y principios del XX para la manía y la depresión melancólica, por lo que el elemento tenía buena reputación.

Pero hoy en día, el litio tiene una mayor demanda que nunca. Y aunque la mayoría de la gente probablemente piensa en el elemento en términos de baterías para computadoras portátiles y vehículos eléctricos, el elemento se usa para cosas mucho más allá de la tecnología. De hecho, el litio todavía se usa para tratar algunos trastornos del estado de ánimo; se ha utilizado en lentes de alta tecnología en el sistema de conversión de protones FERMILAB durante décadas; y ayuda a estabilizar la cristalería y la cerámica. Incluso hay algunos que creen que la microdosificación sería beneficiosa para la salud mental (más sobre eso más adelante).

Características del litio

El litio es uno de los elementos más ligeros de la Tierra. Su número atómico es 3 y su masa atómica es 6,94. Como otros metales, el litio es blando y maleable. Es de color plateado y tiene la densidad de un bloque de madera de pino, dice Michael McKibben, profesor de investigación de geología en el departamento de ciencias planetarias y de la Tierra de la Universidad de California, Riverside.

Johan August Arfwedson descubrió el litio en 1812 cuando descomponía minerales de silicato de litio, incluida la petalita, en la isla sueca de Utö. Descubrió que la petalita contenía el metal previamente desconocido, el litio. “Así que Arfwedson y su profesor decidieron nombrar el nuevo elemento después de la palabra griega para piedra, lithos, para reflejar su descubrimiento en minerales en lugar de plantas y animales”, dice McKibben. Hoy en día, las rocas son una fuente principal de litio, aunque también se encuentra en aguas termales y bajo lechos de lagos secos.

Durante siglos, se sabía que las personas se bañaban en aguas termales de litio por sus beneficios medicinales percibidos, como las que se encuentran en Lithia Springs, Georgia. El Sweet Water Hotel and and Health Resort que una vez estuvo allí era tan famoso que lo visitaron personas como Mark Twain, los Vanderbilt y varios presidentes, incluido Theodore Roosevelt. Hoy en día, las aguas termales, las zonas geotérmicas y las salinas suelen tener altas cantidades de litio. Al igual que las pegmatitas y el granito, las rocas volcánicas contienen mucho litio, explica McKibben. “Cualquier proceso que erosione esas rocas hasta convertirlas en arcilla, por ejemplo, o los procesos de evaporación que concentren salmueras, pueden enriquecer aún más el litio en aquellos entornos donde encontramos que se extrae litio”.

Refrescos, Baterías y Estabilizadores del Estado de Ánimo

“Es cierto que la gente piensa en las baterías porque eso es alrededor del 75 por ciento del uso”, dice McKibben. “Puedes evaluar todas las cosas que tienes que tienen baterías de iones de litio, y la lista crece: automóviles, medicamentos, bicicletas, scooters, teléfonos, tabletas, cortadoras de césped. Tengo un triturador de malezas que funciona con baterías de litio”.

A pesar de la prohibición del litio en las bebidas, hoy en día es un tratamiento oral eficaz para los trastornos del estado de ánimo (simplemente no se consume en refrescos de lima-limón). Se llama Lithobid, pero desde la década de 1950, las compañías farmacéuticas han agregado alternativas sintéticas específicas.

¿Alguna vez se ha preguntado cómo funcionan los lentes de transición o por qué los vidrios polarizados se oscurecen en respuesta al sol? ¡El poder del litio!

“Muchas ventanas modernas en las casas se oscurecen con la luz del sol, y eso se debe a los compuestos de litio en el vidrio”, explica McKibben. “El litio en el vidrio es una capa de iones de litio que migra en respuesta a la luz del sol y luego oscurece el vidrio”. El otro uso diario del litio es en cerámicas y vidrios porque el litio mejora la durabilidad de las cerámicas y los vidrios y ayuda a estabilizar el color.

El Triángulo de Litio

La minería de litio está en auge hoy en día gracias principalmente en parte al aumento de vehículos EV y la demanda de litio para las baterías recargables. La carrera ha comenzado para extraer el elemento y, aunque se ha extraído en Carolina del Norte, Nevada y Canadá, la mayor parte del litio del mundo proviene de América del Sur y Australia. El “triángulo de litio” es una región donde Chile, Argentina y Bolivia se encuentran en el desierto de Atacama. Aquí, el litio se bombea desde debajo de lechos de lagos secos llamados salares, la palabra española para lechos de lagos secos, y luego se coloca en estanques de evaporación.

El Salar de Atacama es un salar en Chile y es el depósito productor de litio más grande del mundo. Actualmente produce aproximadamente un tercio del litio mundial y tiene aproximadamente el tamaño del Parque Nacional Yosemite. “Puedes verlos desde el espacio”, señala McKibben. “Son enormes. Cada uno de esos estanques es del tamaño de un campo de fútbol, ​​y hay cientos de ellos. Eso es lo que está afectando al medio ambiente en Chile”.

Si bien los procesos de minería varían (y pueden ser muy secretos), básicamente funcionan así: el litio se extrae de una salmuera subterránea rica en minerales y se lleva a la superficie para que se evapore en grandes cuencas. La solución salina restante se trata en varias etapas hasta que el litio está listo para su uso. El proceso es muy destructivo para el entorno circundante. La vida vegetal muere, las lagunas se secan y los animales locales pierden el acceso a sus criaderos habituales.

“Los estanques consumen grandes cantidades de agua y productos químicos y producen un daño ambiental abrumador en la superficie de la Tierra. Es por eso que este concepto de extracción directa de litio de salmueras geotérmicas y salmueras de campos petroleros ha despegado en los últimos años porque consumen mucho menos agua y no perturbar la tierra”, explica McKibben.

También dice que la huella de una instalación geotérmica de extracción directa de litio cerca del Mar de Salton en California es de aproximadamente 100 acres (40,4 hectáreas) y consume 10 veces menos agua, y produce un producto de litio en días. En contraste, la huella de un estanque de evaporación en Chile es de más de 3000 acres (1214 hectáreas), y se necesitan dos años para producir litio.

¿Es peligroso el litio?

Cubrimos cómo la minería de litio es dañina para el medio ambiente, pero también puede tener consecuencias negativas para la salud cuando se consume en grandes cantidades y puede ser explosiva en las condiciones adecuadas.

“El litio es comparativamente inestable, tiene solo tres protones en su núcleo y tiene un tercer electrón externo no pagado suelto. Le gusta ceder ese tercer electrón fácilmente”, explica McKibben, y esto facilita que el litio reaccione. , especialmente con agua, oxígeno y nitrógeno. “El litio metálico sin recubrimiento reaccionará bastante violentamente con el agua para formar una solución de hidróxido de litio y luego gas hidrógeno, que es inflamable como parte de esa reacción, liberando calor. Esa es la razón de los incendios asociados con el litio”.

Las baterías de iones de litio pueden incendiarse debido a los electrolitos de las baterías. McKibben dice que son un compuesto orgánico inflamable, y si hay un defecto en una batería de iones de litio, podría provocar un cortocircuito. O bien, la batería podría sobrecalentarse o perforarse desde el exterior, y ambos problemas pueden hacer que el litio metálico reaccione con el agua o el aire. Las baterías han sido responsables de varios incendios en aviones y aeropuertos en los últimos 10 años.

“Ahí es cuando obtienes teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y baterías de automóviles que comienzan a quemarse”, dice McKibben. “Los incendios de baterías de litio son un peligro cada vez mayor, especialmente en los aviones, y ese es el peor lugar en el que puedo pensar para tener un incendio en una batería”. Los investigadores continúan buscando una alternativa más estable y menos inflamable a los electrolitos líquidos o en gel.

En cuanto a por qué la FDA prohibió el litio en los refrescos a finales de los años 40, fue simplemente porque las personas consumían demasiado. Y no solo de sus refrescos favoritos. Lo obtenían de su cerveza, como tratamiento médico e incluso como una alternativa baja en sodio a la sal de mesa. Las personas tomaban una sobredosis y experimentaban los efectos secundarios de la toxicidad del litio, como náuseas, vómitos, temblores y daño renal.

El litio es útil, pero ¿deberíamos empezar a beberlo de nuevo?

¿Recuerdas que dijimos que había algunos que pensaban que las microdosis de litio podrían ser buenas para nuestra salud mental? En 2014, Anna Fels, psiquiatra y miembro de la facultad del Weill Cornell Medical College, sugirió en un artículo de opinión del New York Times que comenzáramos a investigar los efectos que las dosis regulares de litio podrían tener en la sociedad.

“La investigación hasta la fecha sugiere fuertemente que los niveles de suicidio se reducirían, e incluso quizás otros actos violentos. Y tal vez la tasa de demencia disminuiría”, escribe en su artículo, “¿Deberíamos todos tomar un poco de litio?”. ¿Podría una pequeña dosis de litio en los suministros de agua realmente reducir las tasas de suicidio, violación y asesinato en los EE. UU.? Fels parece pensar que a pesar de la mala reputación de un error de mediados del siglo XX, deberíamos considerar retomar el tema.

Y un metanálisis de 2020 de estudios anteriores publicado en el British Journal of Psychiatry que examinó cómo el litio natural en el agua del grifo se correlaciona con niveles más bajos de suicidio en las poblaciones locales parece estar de acuerdo con ella. Ahora mismo, sin embargo, optaremos por un baño en una fuente termal mineral.

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