Messa a punto una tecnica più economica e meno energivora per strarre il litio direttamente dai rifiuti minerari. L’elemento clou? Un sale igroscopico che consente di recuperare fino al 96% del metallo semplicemente sfruttando l’umidità atmosferica.
Costruire una catena di rifornimento affidabile per il litio risulta essere ancora un’impresa. Nonostante, infatti, questo materiale sia relativamente abbondante nella crosta terrestre – con importanti giacimenti in Bolivia, Argentina, Stati Uniti, Cile, Australia e Cina – rendere l’estrazione economicamente vantaggiosa e ambientalmente sostenibile non è facile. È stata quindi accolta con entusiasmo la notizia di una nuova ricerca che avrebbe migliorato l’estrazione diretta del litio “grazie all’umidità”. Lo studio porta la firma di alcuni ricercatori della Princeton University e della Princeton Critical Minerals, negli Stati Uniti, creatori di un processo modulare a temperatura ambiente che potrebbe rendere le operazioni del settore decisamente più economiche.
Estrazione del litio, tecniche a confronto
Attualmente si ricorre principalmente a due tipi di operazioni per l’approvvigionamento del litio, connesse alla tipologia di giacimento. Da un lato c’è l’estrazione mineraria da roccia dura, essenzialmente da spodumene, che richiede l’impiego di energia per le attività di brillamento, frantumazione e lavorazione chimica.
Dall’altro lato si posiziona l’estrazione dalle salamoie, fluidi ad alta concentrazione salina localizzati sotto le saline o sottoprodotto dei reflui petroliferi e degli impianti geotermici. Si stima che le salamoie concentrino circa il 78% delle risorse globali di litio, ma il loro sfruttamento diventa efficiente solo quando le concentrazioni di litio sono elevate.
Inoltre, la presenza di composti organici disciolti e altre impurità può richiedere l’accoppiamento di più tecniche o pre-trattamenti avanzati come nel caso dell’estrazione diretta del litio, macro-settore tecnologico (che può annoverare adsorbimento, scambio ionico, estrazione con solventi o processi a membrana) ancora difficile da scalare. E in alcuni casi — l’evaporazione solare — può invece prevedere lunghi tempi di attesa e una pessima impronta idrica.
È in questo contesto che si inserisce il lavoro degli ingegneri della Princeton University. Il team ha messo a punto un metodo di estrazione diretta del litio, spontaneo e guidato dall’igroscopicità, ossia la capacità di assorbire facilmente l’umidità atmosferica.
Deliquescenza selettiva: recupero del litio al 96%
Il sistema sfrutta il particolare comportamento dell’idrato di cloruro di litio (LHT), un sale igroscopico. Quando aggiunto alle scorie di salamoia derivanti dall’estrazione mineraria e a un’umidità relativa controllata (12-30% UR), assorbe l’acqua e forma una soluzione concentrata di litio, lasciando solidi gli altri minerali e le impurità presenti.
Questo processo, chiamato in gergo deliquescenza selettiva di fase, consente una rapida separazione solido-liquido senza necessità di aggiungere acqua, reagenti o energia termica.
“Ottimizzando l’umidità e il flusso di umidità, otteniamo un rapido recupero del litio fino al 96% con concentrazioni che raggiungono i 97.000 ppm, superando di gran lunga i requisiti di qualità industriale”, spiegano i ricercatori nella pubblicazione su Nature Communications. “Abbiamo inoltre convalidato la robustezza del metodo su miscele binarie e multicomponente, nonché su campioni reali di scorie in condizioni estrattive. I risultati dimostrano prestazioni competitive su un ampio spettro di rapporti di alimentazione e variazioni stagionali; inoltre, i tempi di estrazione si riducono a poche ore o minuti, rispetto ai tempi dell’ordine di mesi richiesti dai metodi tradizionali”.
Verso una produzione modulare di litio
Secondo quanto riportato da Sanjukta Mondal su Phys.org, il team ha realizzato un modello modulare in scala di estrazione diretta del litio con sale igroscopico che dimostrerebbe come la tecnologia possa funzionare a livello industriale. “Stimano che potrebbe processare da 3,65 a 8,01 kg di rifiuti al giorno per ogni metro di altezza del modulo, un’efficienza che supera molte tecniche emergenti di estrazione del litio”, scrive Mondal.
La ricerca Hygroscopicity-driven spontaneous sustainable direct lithium extraction è stata pubblicata su Nature Communications (2026), ma al momento è ancora in fase di revisione.
