Cuál será la demanda de químicos clave para la industria del litio en los próximos años

El crecimiento de la producción de litio proyecta una demanda creciente de reactivos químicos específicos que, en muchos casos, superan las capacidades productivas locales.

El carbonato de sodio (NaCO) es uno de los reactivos más costosos en la producción de litio. También se lo conoce como soda ash y el único productor local es la empresa Alcalis de la Patagonia (Alpat), con una planta en Río Negro.

La industria del litio en Argentina, posicionada como una de las principales potencias globales en la producción de este mineral en los próximos años, enfrenta un reto fundamental: garantizar un suministro confiable de insumos químicos esenciales para sus operaciones, como por ejemplo, la soda ash. Con un 48% de los costos operativos del sector atribuibles al uso de reactivos químicos, la disponibilidad y calidad de estos materiales se convertió en el último tiempo en un factor estratégico para sostener el dinamismo del sector.

Según un estudio realizado por la Cámara Argentina de Empresas Mineras (CAEM), con el apoyo de la Cámara de la Industria Química y Petroquímica (CIQyP) y la colaboracióna Taging, la producción de litio en el país alcanzó en el primer semestre de 2024 más de 31.000 toneladas de carbonato de litio equivalente (LCE), lo que representa un incremento del 63% respecto al mismo periodo de 2023. Este crecimiento proyecta una demanda creciente de reactivos químicos específicos que, en muchos casos, superan las capacidades productivas locales.

La minería de litio en salmueras constituye una industria intensiva en procesos químicos, ya que la salmuera tiene un contenido aproximado de litio de 0,05% y luego del proceso productivo se obtiene un compuesto de litio con niveles de pureza de más del 99%. "La industria química es por lo tanto un actor fundamental en la competitividad del sector minero de litio", remarcó el trabajo eloborado por el economista de CAEM, Nadav Rajzman.

Cuáles son los químicos clave para la industria del litio en Argentina

El ácido sulfúrico (HSO) es uno de los reactivos esenciales para la minería de litio, empleado principalmente en el lavado ácido de cañerías y equipos. Se presenta en estado líquido, con densidad aproximada de 1,84 g/cm3 dependiendo del productor y la especificación final que indique el cliente.

Aunque la capacidad productiva instalada en Argentina es de 320.600 toneladas anuales, el país depende en gran medida de importaciones, principalmente de Chile, debido al bajo costo del ácido sulfúrico residual utilizado en otras industrias.

Según datos del 2023, las principales firmas locales que lo producen son Nouryon (145.000 tn); Meranol (100.000 tn); Fabricaciones Militare (36.500 tn) y Santa Rita (36.000 tn).

La cal (CaO) desempeña un rol fundamental en la purificación de las salmueras, principal fuente de litio en la región de la Puna. Con una capacidad productiva estimada en 2,38 millones de toneladas, concentrada en la provincia de San Juan, este insumo parece bien posicionado para cubrir la demanda inicial. Sin embargo, el avance de nuevos proyectos podría requerir ajustes significativos en la capacidad de producción.

Se presenta en estado sólido (polvo), con densidad aproximada 2,8 g/cm3 dependiendo del productor y la especificación final que indique el cliente. Y la modalidad de transporte es a granel en camión silo o en Big Bags.

Los principales productrores son Caleras San Juan, Calidra, FGH, Albors y Los Tilianes, en Jujuy.

En octubre pasado Caleras San Juan puso en funcionamiento su tercer Horno Maerz en la Planta de la Cienaguita en el departamento sanjunino de Sarmiento.

La soda cáustica (NaOH) y el ácido clorhídrico (HCl) son esenciales en varias etapas del proceso, como la remoción de carbonatos, el ajuste de pH y el tratamiento de efluentes. La primera se comercializa principalmente en formato acuoso (50% agua), aunque para operaciones de litio existe conveniencia de abastecerse en formato solido (perlado).

El ácido clorhídrico se vende en estado líquido, con densidad aproximada de 1,18 g/cm3 dependiendo del productor y la especificación final que indique el cliente. También se utiliza para el intercambio iónico y la separación por membranas.

Mientras que la capacidad instalada para soda cáustica (381.400 toneladas anuales) parece suficiente para cubrir la demanda proyectada, el ácido clorhídrico, con 423.000 toneladas anuales, podría enfrentar presiones significativas en escenarios de mayor producción.

Los pricipales productores son Unipar, Transclor, PR3/Atanor y Ledesma. Las cinco empresas locales juntas tiene una capacidad productiva que excede al consumo local.

Carbonato de sodio y dióxido de carbono: insumos de alto impacto

El carbonato de sodio (NaCO) es uno de los reactivos más costosos, utilizado en la reacción de carbonatación para obtener el producto final. También se lo conoce como soda ash y el único productor local es la empresa Alcalis de la Patagonia (Alpat), con una planta en Río Negro.

Hoy Alpat cuenta con una capacidad productiva instalada de 250.000 toneladas, pero tras una inyección de inversiones se espera que se duplique en el próximo tiempo.

Sus yacimientos de caliza en Sierra Paileman y Salina “El Gualicho”, emplea a 500 personas de manera directa y más de 1000 de manera indirecta. Lo que su actividad representa un gran motor económico para toda la región.

La modalidad de transporte de la soda ash es en Big Bags. De hecho, en octubre del año pasado, la empresa del Grupo Indalo envió 10 vagones con carbonato de sodio para abastecer las litieras del norte argentino.

Alpat produce dos tipos de soda ash, liviana y densa, y a través de estrictos controles de calidad obtiene un producto de alta pureza con aproximadamente 99,5% que le permite competir con otros productores globales.

Para qué sirve la soda ash en la producción de litio

El carbonato de sodio o soda ash reacciona con la salmuera de litio, lo que resulta en la formación de carbonato de litio (Li2CO3), que precipita como un sólido. Este carbonato de litio luego se separa y se somete a procesos adicionales de purificación.

Una vez obtenido el carbonato de litio -o el hidróxido de litio- purificado se utiliza como materia prima para la fabricación de productos intermedios, como materiales catódicos y anódicos, electrolitos y otros componentes de las famosas “baterías de ion litio”.

Por último, se utiliza el dióxido de carbono (CO), que se emplea en la purificación del litio y su abastecimiento podría ser optimizado mediante plantas de separación en la región del NOA. Se vende en estado sólido (hielo seco), gaseoso (dióxido de carbono comprimido) o líquido con distintos niveles de pureza y volumen. La modalida de transporte es a granel, en cilindros individuales y recipientes criogénicos móviles. Los principales productores son Air Liquide y Linde Praxair.

¿Cuáles son las proyecciones de consumo de insumos químicos para el litio?

El informe de CAEM y CIQyP al que accedió Energy Report proyecta dos escenarios de producción para el corto y mediano plazo, con un incremento significativo en la demanda de insumos químicos.

En el escenario más ambicioso, el consumo de soda ash superaría en 3,7 veces la capacidad productiva actual, mientras que el ácido clorhídrico requeriría inversiones para ampliar su producción local.

Durante 2023 la producción argentina alcanzó las 45.940 toneladas de litio, medido en carbonato de litio equivalente (LCE), valor que se ubicó un 31% por encima al del año previo. Pero hasta el primer semestre de 2024, la producción ya se ubicó por encima de las 31.000 toneladas, lo cual representa un incremento aún mayor (63%) respecto a mismo período de 2023. El año podría cerrar en torno a las 70.000 toneladas LCE finales, o incluso llegar más cerca de 100.000.

El estudio remarcó que a partir de la puesta en marcha de cinco proyectos y ampliaciones, la Argentina ya cuenta con una capacidad instalada para producir 158.500 toneladas LCE, aunque al menos 2 proyectos todavía están en la etapa de puesta a punto de las plantas. Además, cuenta con proyectos con puesta en marcha planificada que le permitirán incrementarla hasta 465.800 mil toneladas LCE para los próximos años.

En este marco, y con los dos escenarios bajo análisis (Escenario 1 solo con proyectos actuales en operación y Escenario 2 con todos los proyectos en funcionamiento), el consumo adicional de insumos químicos que generarán los nuevos proyectos de litio tendrá impacto en la capacidad instalada. "Los mayores impactos se observan en soda ash y ácido clorhídrico, en tanto que en cal es moderado y relativamente menor para soda caustica", afirmó el report de Rajzman.

Si bien en el primer escenario dicho impacto se muestra moderado, el avance hacia el segundo escenario justificaría la radicación de mayor cantidad de plantas en las cercanías de las operaciones mineras.

En el caso de la soda ash la demanda superará ampliamente la capacidad productiva actual y en el Escenario 2 representa 3,7 veces las posibilidades de producción actuales.

En la cal existe una importante capacidad instalada en San Juan, aunque de concretarse los proyectos previstos para el Escenario 2, la producción de litio demandaría el 43% de ésta.

Para la soda cáustica los escenarios de producción de litio implican un incremento de máxima del 29% de demanda, por lo que pareciera que podría ser cubierto mayormente con la capacidad instalada actual. No obstante, podría haber inversiones para producir mayor proporción en formato perlado.

Si se analiza el ácido clorhídrico en el primer escenario el incremento de la demanda será del 40%, mientras que en el segundo alcanza al 80% de la capacidad instalada actual, por lo que requerirá nuevas inversiones. Debe prestarse especial atención al balance productivo con la soda cáustica.

En el dióxido de carbono no se cuentan con datos de la capacidad instalada. La demanda debería ser abastecida desde plantas de separación de CO2 localizadas en el NOA y en otros distintos puntos de Argentina.

¿Cuáles son los otros desafíos pendientes?

El transporte y la logística de estos reactivos también representan un reto significativo. Actualmente, gran parte de los insumos químicos se producen fuera de las provincias del NOA, lo que implica altos costos logísticos para trasladarlos hasta los centros de producción de litio. Este esquema podría ser sostenible en el corto plazo, pero requerirá cambios estructurales a medida que la industria expanda su capacidad.

Pero además, según el informe, para la realización de inversiones en el NOA, debe considerarse la importancia de contar con sitios de producción con acceso competitivo a insumos críticos, tales como energía eléctrica, gas natural y agua.

"El desarrollo de la minería de litio en Argentina no solo depende de la calidad y cantidad de sus recursos naturales, sino también de la capacidad de la industria química para adaptarse y responder a las crecientes demandas", sustuvieron los expertos de CAEM.

Según concluyeron, las inversiones en infraestructura productiva y logística serán esenciales para garantizar la competitividad de este sector estratégico, que promete posicionar al país como líder mundial en la transición hacia una economía más sostenible.