etiquetas: colaboracion china-chile, construcción hospitales

» noticia original (www.spanish.xinhuanet.com)

etiquetas: geografía, mapas, cartografía, mapamundi

» noticia original (www.geografiainfinita.com)

La embajada acompañó la publicación con la frase: “¿Escudo de las Américas o grilletes de las Américas?”. En la escena central, el águila presiona un botón rojo colocado frente a ella. Tras activarlo, se desatan llamas fuera de la sala y las aves pequeñas, visiblemente asustadas, piden ayuda. El águila las reúne bajo un escudo con la bandera estadounidense, pero el dispositivo termina convirtiéndose en una trampa cuando aparecen púas que las mantienen atrapadas. “La seguridad viene con algo de control”, dice el personaje al final del video.

etiquetas: escudo de las americas, eeuu, chile, argentina, china, burla

» noticia original (www.adnradio.cl)

Un reciente artículo de análisis, revela que la revocación de visas de EE.UU. a tres autoridades de la administración del Gobierno de Gabriel Boric por el cable submarino con China es un mensaje directo a Kast. A días de asumir, el próximo mandatario enfrenta la disyuntiva de alinearse con las exigencias de Trump o defender la autonomía comercial de Chile.

etiquetas: eeuu, chile, china, trump, boric, kast, socio, comercio

» noticia original (www.elciudadano.com)

Chile negó a un buque hospital chino el permiso para prestar servicios médicos en su paso por la turística ciudad de Valparaíso, argumentando que la nave carecía de la autorización. La medida ocurre pocos días después de que ambos países se vieron envueltos en una disputa con Estados Unidos sobre los planes para un cable submarino El buque Silk Road Ark inició en septiembre la misión Harmony 2025 para visitar Nauru, Fiji, Tonga, México, Jamaica, Barbados, Brasil, Perú, Chile y Papúa Nueva Guinea para "proporcionar servicios médicos humanitarios

etiquetas: chile, barco, china, médico

» noticia original (www.lanacion.com.ar)

El presidente electo afirmó que el tema “supera las posibilidades de una sola persona” y que hay “muchas situaciones que hay que ir aclarando”, en medio de la tensión por la revocación de visas y el proyecto Chile–China Express. La tensión se generó luego que Estados Unidos revocara las visas a tres autoridades del actual Gobierno, entre ellas el ministro de Transportes y Telecomunicaciones, Juan Carlos Muñoz, en medio de cuestionamientos al proyecto que busca conectar mediante fibra óptica a Valparaíso con Hong Kong.

etiquetas: chile-china express, china, chile, eeuu, kast, conflicto

» noticia original (www.elmostrador.cl)

El embajador de Estados Unidos (EEUU) en Chile, Brandon Judd, lanzó duras críticas contra el Gobierno del presidente Gabriel Boric, tras la decisión de la administración de Donald Trump de revocar las visas a tres funcionarios chilenos, entre ellos el ministro de Transportes, Juan Carlos Muñoz. La medida se da en medio de la polémica por el proyecto de cable submarino entre Chile y China, denominado Chile China Express, que busca unir con fibra óptica a Valparaíso con Hong Kong, y que ha generado inquietud en Washington por eventuales riesgos.

etiquetas: eeuu, chile, cable submarino, infraestructura estratégica

» noticia original (www.biobiochile.cl)

El proyecto generó tensión debido a que más del 95% del tráfico global depende de esta tecnología.

etiquetas: china, chile, eeuu, telecomunicaciones, cable submarino

» noticia original (www.cronista.com)

Cerca de 2.000 toneladas llegaron a Shanghái en vuelos chárter, consolidando a China como el principal mercado para este fruto. Chile fortalece su posición en el mercado de cerezas Entre el 17 de octubre y el 25 de noviembre de 2025, 19 vuelos chárter transportaron 1.974 toneladas de cerezas chilenas al aeropuerto de Shanghái

etiquetas: chile, china, shanghái, cerezas, comercio

» noticia original (www.revistaeconomia.com)

etiquetas: cooperación china-latinoamerica, digitalización rural

» noticia original (www.spanish.xinhuanet.com)

Con 121 vehículos fabricados por la empresa china King Long, Chile marca un nuevo hito en la cooperación tecnológica con China y lidera la electromovilidad urbana en la región. En el oasis de Copiapó, en pleno corazón del desierto de Atacama, uno de los más áridos del mundo, comenzó a operar este jueves la primera flota de transporte público 100% eléctrica de Sudamérica, compuesta por 121 buses fabricados por la empresa china King Long.

etiquetas: copiapó, chile, electromovilidad, buses eléctricos

» noticia original (www.cooperativa.cl)

etiquetas: china, méxico, perú, brasil, geopolítica, dictadura

» noticia original (www.infobae.com)

Estudiantes universitarios latinoamericanos y chinos se reunieron esta semana en Chile en una competencia de proyectos innovadores para enfrentar el desafío de la pobreza multidimensional en esta región. El objetivo es que los habitantes de Punitaqui sepan utilizar y sostener este sistema en el tiempo, sin depender de la ayuda de personas ajenas a la comunidad para su funcionamiento. Es una invitación a conocer la Universidad de Tsinghua, en Beijing, con el objetivo de aprender más sobre la experiencia china en la erradicación de la pobreza y o

etiquetas: colaboración china-latinoamerica, erradicación de la pobreza

» noticia original (www.spanish.xinhuanet.com)

El jefe del Comando Sur de Estados Unidos (Southcom), almirante Alvin Holsey, advirtió sobre el peligro de la penetración en la región por parte de China. Hizo hincapié en que "la escalada de los criminales transnacionales en la región es una gran preocupación" e hizo una especial referencia a la incursión que China efectúa en la región con un modelo que apunta a extraer recursos y preparar el ambiente con infraestructura con potencial doble uso, desde los puertos hasta el espacio.

etiquetas: china, ee.uu, chile, comando sur, amenaza, militar

» noticia original (www.infodefensa.com)

Las empresas y los gobiernos de las economías en desarrollo han vendido 89.000 millones de euros de deuda denominada en euros este año hasta el 18 de julio, la mayor cantidad para este periodo desde al menos 2014. Los mercados emergentes están volteando a ver al euro: Ante la caída del dólar y el ruido en torno a la política económica de EE.UU., muchos países y empresas de economías en desarrollo están emitiendo deuda en euros al ritmo más alto en más de una década. Desde Chile hasta China, y con un impulso fuerte desde Europa del Este.

etiquetas: deuda, dólar, euro, trump, eeuu, europa, emergentes, china

» noticia original (www.bloomberglinea.com)

Chile recibió el miércoles 300 nuevos buses eléctricos, con lo que aumentará su flota a 3339 unidades en el transporte público, que lo sitúan como el segundo país —después de China— con el mayor número de estos vehículos en el mundo. La electrificación del transporte público urbano avanza a paso acelerado en Chile, sobre todo en Santiago, donde vive más de la mitad de los casi 20 millones de habitantes, y que en invierno sufre altos niveles de polución del aire.

etiquetas: chile, autobuses, eléctricos

» noticia original (www.lanacion.com.ar)

etiquetas: españa con menor tasa fecundidad, politica natalidad, familia deseada

» noticia original (www.20minutos.es)

etiquetas: fotografia, instrumentos musicales

» noticia original (m.dpreview.com)

China implementará una política de exención de visado para los ciudadanos de Brasil, Argentina, Chile, Perú y Uruguay del 1 de junio de 2025 al 31 de mayo de 2026, a modo de prueba, confirmó este jueves el portavoz del Ministerio de Relaciones Exteriores, Lin Jian. El anuncio se produce tras un foro de alto nivel en Pekín, donde el presidente Xi Jinping prometió un aumento de las inversiones y una línea de crédito de 9.000 millones de dólares estadounidenses para América Latina y el Caribe.

etiquetas: china, sudamérica, brasil, argentina, chile, visa, turismo

» noticia original (es.mercopress.com)

Las unidades arribaron a San Antonio tras 28 días de navegación desde el puerto de Shanghái. Los nuevos buses —marca Zhongtong— se suman a los 2.555 eléctricos ya operativos en Santiago, y permitirán que, a fines de este año, el 68% de la flota del sistema funcione con energía eléctrica, consolidando a Chile como líder regional en electromovilidad.

etiquetas: zhongtong, shanghai, china, chile, autobuses, eléctricos, red, vehículos

» noticia original (www.latercera.com)

«Estados Unidos siempre ha difundido desinformación sobre este proyecto, ha interferido sobre el derecho de Chile a elegir de forma independiente a sus socios y ha obstruido el proyecto de todas las forma posibles», denunció. La polémica sobre el telescopio resurgió la semana pasada después de que la cancillería emitiera un comunicado en el que afirmaba que se estaba revisando la viabilidad y legalidad del acuerdo firmado entre la Universidad Católica del Norte, en la región de Atacama, y la Embajada de China en Chile.

etiquetas: ee. uu., chile, china, telescopio, interferencia

» noticia original (efe.com)

El primer lugar lo ocupó China (834,1 TWh), seguida de Estados Unidos (303,14 TWh), la India (133,81 TWh), Japón (102,2 TWh), Brasil (74,68 TWh) y Alemania (70,99 TWh). En cuanto al porcentaje de la solar en el mix, lidera Hungría, con el 25%, seguido del Chile, con el 22%, Grecia, también con 22%, y España, con el 21%.

etiquetas: 7º país, fotovoltaica

» noticia original (www.pv-magazine.es)

etiquetas: boric, chile, china, estados unidos

» noticia original (www.ex-ante.cl)

etiquetas: imagen, red, cósmica, filamento, estructura, universos

» noticia original (www.unimib.it)

Un reciente hallazgo en el altiplano tibetano podría transformar el mercado global del cobre y desafiar el liderazgo de Chile como principal exportador de este metal. El Ministerio de Recursos Naturales de China, estima que este yacimiento cuenta con reservas iniciales de 20 millones de toneladas de cobre, con un potencial de hasta 150 millones de toneladas, lo que podría cambiar drásticamente la geopolítica minera.

etiquetas: cobre, chile china, rusia, ee.uu., recurso esencial

» noticia original (www.huffingtonpost.es)

La ciudad de Rancagua se convirtió este miércoles en la capital nacional de la transición energética, con el lanzamiento del primer bus a hidrógeno, diseñado, desarrollado y fabricado íntegramente en Chile. La actividad se desarrolló en las instalaciones de Reborn Electric Motors, entidad fabricante del vehículo. “Tenemos la flota de buses eléctricos más grande fuera de China y soñamos que en el futuro podamos sumar otros combustibles sostenibles, como el que usa este bus”, dijo el ministro de Transporte.

etiquetas: autobús, eléctrico, hidrógeno, . baterías, chile, minería

» noticia original (www.elrancaguino.cl)

Los insectos comestibles son mucho más que proteínas: mejoran los niveles de colesterol. En España se ha autorizado un nuevo insecto para consumo humano: larvas de escarabajo de estiércol. Comer insectos no es una costumbre culinaria que esté demasiado arraigada en España. A diferencia de otros países como México, China, Chile o Australia, donde es más habitual encontrarse con platos cuyos ingredientes principales son saltamontes, larvas cocidas, hormigas rojas o grillos. Sin embargo, desde el año 2018 está regulado el consumo y comercializac

etiquetas: insectos, comida, comestibles, mejora, niveles, colesterol, proteínas

» noticia original (www.epe.es)

En el corazón del desierto de Atacama, un equipo internacional de colaboración astronómica ha logrado captar imágenes de agujeros negros con un detalle nunca antes visto, posicionando a Chile en el centro de la astronomía mundial.

etiquetas: astronomos, agujero negro, imagen nítida

» noticia original (www.latercera.com)

etiquetas: chile, autobuses, electrificación, china

» noticia original (www.hibridosyelectricos.com)

etiquetas: zeng zhiying, pingpong, parís 2024, debut olímpico

» noticia original (x.com)

etiquetas: elecciones venezuela, maduro

» noticia original (cnnespanol.cnn.com)

etiquetas: españa, turismo, chino, latinoamericano

» noticia original (www.elperiodico.com)

Actualmente, el sector del litio es uno de los más dinámicos en Argentina, junto con el de los hidrocarburos. El país ocupa el cuarto lugar como productor mundial de litio, después de Australia, Chile y China. En términos de reservas, se ubica en tercer lugar (detrás de Chile y Australia), y en recursos, es el segundo (detrás de Bolivia). old.meneame.net/story/ambientalistas-negacionismo-climatico-javier-mil

etiquetas: regulaciones, medioambiente, argentina, burocracia, litio, francia

» noticia original (derechadiario.com.ar)

La controversia con el gobierno español protagonizada por el presidente Javier Milei es solo la que más alto escaló de una serie de choques que el Jefe de Estado encadenó desde el comienzo de su mandato, e incluso desde antes. Se anotan en esa lista conflictos de distinto calibre con Colombia, Brasil, Chile, México, Estados Unidos, China y Venezuela.

etiquetas: ataques, insultos, milei, presidentes

» noticia original (www.lanacion.com.ar)

etiquetas: china, acero, chile

» noticia original (www.bbc.com)

etiquetas: kissinger, politica internacional, siglo xx, dictadura

» noticia original (elpais.com)

etiquetas: chile, litio, china, tsingshan, byd

» noticia original (gestion.pe)

etiquetas: gripe aviar, chile, primer caso, humano, cepa h5n1

» noticia original (zetatijuana.com)

etiquetas: terremoto, historia, ciencia

» noticia original (www.agenciasinc.es)

Así lo ha anunciado el CSIC en un comunicado en el que ha detallado que, con instalaciones en España --dos estaciones--, Nueva Zelanda, China, México, Sudáfrica y Chile, constituye «la red más completa de su clase y un recurso único y totalmente automatizado para combinar datos de instrumentos de todo el mundo, vigilar el cielo apoyar las observaciones de misiones y satélites».

etiquetas: csic, telecopios, cinco continentes, robótica, hito

» noticia original (www.lasprovincias.es)

etiquetas: minería, españa, recursos, explotación, europa

» noticia original (www.lavanguardia.com)

etiquetas: plásticos, desechos, basura, america latina, unión europa, ee.uu

» noticia original (actualidad.rt.com)

etiquetas: apec, occidente, cumbres, pacífico

» noticia original (www.elconfidencial.com)

etiquetas: blinken, gira, gobiernos, latinoamericanos, izquierdas

» noticia original (es.noticias.yahoo.com)

etiquetas: china, europa, influencia, latina

» noticia original (www.republica.com)

etiquetas: peru, chile, china, automóvil, coche

» noticia original (www.larepublica.co)

etiquetas: china, indonesia, malasia, hong kong, singapur, chile, rusia, brics

» noticia original (www.businessinsider.es)

etiquetas: genera, fotovoltaica, transición ecológica, energía

» noticia original (www.energias-renovables.com)

Una nueva frontera para la extracción sostenible de minerales valiosos

Basel Abu Sharkh, Ahmad A. Al-Amoudi, Mohammed Farooque, Christopher M. Fellows, Seungwon Ihm, Sangho Lee, Sheng Li & Nikolay Voutchkov 

npj Clean Water volume 5, Article number: 9 (2022)

doi.org/10.1038/s41545-022-00153-6

Índice:

1. Resumen
2. Introducción
3. Economía de la recuperación de minerales
4. Tecnologías existentes de extracción de salmueras
5. Concentración de salmuera y nanofiltración: las claves de la extracción de salmuera
6. Conclusión y perspectivas
7. Disponibilidad de datos
8. Referencias
9. Información del autor
10. Declaraciones éticas
11. Información adicional
12. Derechos y permisos
13. Sobre este artículo

Resumen

El océano se ha anunciado a menudo como una fuente sostenible de materiales importantes para la civilización. La aplicación de los mismos procesos de extracción al concentrado de desalación, en lugar de al agua de mar no concentrada, será necesariamente más favorable desde el punto de vista energético, por lo que la expansión de la desalación de agua de mar en las últimas décadas acerca este sueño a la realidad. Sin embargo, el desarrollo comercial de la "extracción de concentrados" es relativamente escaso. Esta revisión evalúa las perspectivas técnicas y económicas de utilización de productos comercialmente viables a partir del agua de mar. Las tecnologías más importantes para el uso económico de los productos del concentrado de las plantas desalinizadoras son las tecnologías para una separación más económica y las tecnologías para una concentración más económica. Las tecnologías de separación más prometedoras son las que, como la nanofiltración, separan la salmuera en flujos enriquecidos/descontaminados en clases enteras de constituyentes con un aporte mínimo de energía y reactivos. La concentración es cada vez más económica gracias a los rápidos avances en la tecnología de ósmosis asistida. A pesar de la investigación muy activa sobre muchos aspectos de la utilización del concentrado de desalinización, es probable que el desarrollo comercial de los componentes que no son NaCl de la salmuera de desalinización dependa del mercado disponible para el NaCl, ya que los retos y costes de extraer los otros componentes minerales de las salmueras en las que están altamente enriquecidos son mucho menores que los que se enfrentan en el tratamiento directo de las salmueras.

Introducción

La economía mundial depende en gran medida del suministro sostenible de metales raros y minerales valiosos, y el desarrollo y la implantación de productos sostenibles para las industrias manufactureras avanzadas del siglo XXI requerirán mayores cantidades de estos materiales. Los avances en la tecnología de recuperación de recursos en los últimos diez años han hecho que la extracción de minerales y metales de la salmuera de la desalinización del agua de mar sea más competitiva en cuanto a costes en comparación con la minería terrestre (Ref. 1, 2, 3, 4). Sin embargo, la distribución de los compuestos químicos presentes en el agua de mar (Tabla 1, Fig. 1) está dominada por unas pocas especies abundantes de valor económico relativamente bajo. Desde el siglo XIX se han producido estallidos periódicos de entusiasmo en la investigación sobre el aislamiento de especies poco abundantes del agua de mar (oro (Ref. 5), luego uranio (Ref. 6) y, más recientemente, litio (Ref. 7)), pero sólo las especies muy abundantes han dado alguna vez un rendimiento comercial. El objetivo de esta revisión es evaluar cualitativamente qué productos de la desalinización del agua de mar son comercialmente realistas a medio plazo y qué procesos y tecnologías son los más críticos para permitir la producción comercial.

Los elementos metálicos que se encuentran en mayor concentración son el sodio, el magnesio, el calcio y el potasio, que se han extraído comercialmente como cloruros, sulfatos y carbonatos (Ref.1) , mientras que el magnesio se ha extraído como hidróxido (Ref. 8).

En los últimos estudios sobre las posibilidades de extracción de salmueras se han mostrado gráficos similares a la Fig. 1, con una línea que separa los elementos objetivo "económicamente viables" de los "económicamente difíciles" (Ref. 9,10,11). Estas cifras han utilizado a veces los precios de los metales puros que no son productos comerciales significativos; en la Fig. 1, se han utilizado las concentraciones y los precios de las sales más relevantes desde el punto de vista comercial siempre que ha sido posible. Las concentraciones de la Fig. 1 se basan principalmente en la composición del Agua de Mar Estándar (SSW) disponible en línea en la Universidad de Stanford (web.stanford.edu/group/Urchin/mineral.html) con estimaciones de precios para materiales que no se comercializan en una Bolsa disponible públicamente, estimados a partir de los rangos de precios actuales en Indiamart y Alibaba.

La línea de "viabilidad económica" no puede ser una línea recta en todo el rango de la figura, ya que la producción de cloruro de sodio por una fracción minúscula de un céntimo sería claramente antieconómica; sin embargo, en un rango de concentraciones correspondiente a los minerales típicos es factible una línea recta. Mientras que los costes de procesamiento de la minería terrestre suelen escalar con el tonelaje (W) según W⁰˒⁵⁻⁰˒⁷ (Ref. 12), por debajo de un determinado umbral mínimo se ha comprobado que los costes energéticos por kg de producto escalan con la concentración a la potencia de -3 (Ref. 13). Aunque estos no son los únicos costes implicados en la extracción de elementos como el Li, el Sr y el Rb, estas dependencias sugieren que una línea de separación con una pendiente >1, como en Loganathan et al. (Ref. 10), es más realista que las líneas de separación menos profundas dadas en Shahmansouri et al. (Ref. 9) o Kumar et al. (Ref. 11). El grado más bajo de mineral con el que las minas de oro pueden operar de forma rentable es de aproximadamente 0,5 ppm (Ref. 14) , lo que corresponde a aproximadamente 0,025 ppm en sólidos de agua de mar.

Como se desprende de las dos líneas presentadas por Shahmansouri et al. (Ref. 9), la economía de la extracción de salmuera dependerá en gran medida de la cantidad de material procesado. Una planta que produzca más de 1 millón de m³ de salmuera al día podrá aplicar procesos que serían antieconómicos para una planta que produzca 10.000 m³ de salmuera al día. Aunque estas líneas difieren mucho, delimitan claramente dos conjuntos de especies con sólo unos pocos casos intermedios dudosos, y sólo se seguirán considerando las especies situadas a la derecha de todas las líneas. Obsérvese que el bromo y el cloruro de sodio, que han demostrado su rentabilidad como productos del agua de mar con las tecnologías actuales, están presentes en concentraciones más de un orden de magnitud superiores a todas las líneas.

Los ingresos potenciales que se pueden obtener de un determinado volumen de agua de mar procedente de distintas fuentes no se deducen de forma inmediata de la Fig. 1 y no se han cuantificado explícitamente en las revisiones recientes de la extracción de agua de mar. La importancia económica relativa de varias especies químicas extraíbles del agua de mar puede estimarse aproximadamente multiplicando el rango de precios potenciales de un producto por la cantidad total de especies limitantes presentes (Tabla 2). Sólo se muestran los compuestos con un valor potencial superior a 1 dólar por 1000 m³ de agua de mar. Hay que tener en cuenta que, en casi todos los casos, se necesitarán insumos químicos y energéticos adicionales para llegar a un producto final vendible.

La salmuera (concentrado) de las plantas desalinizadoras contiene grandes cantidades de minerales, cuya concentración es mayor que la del agua de mar, por lo que las cifras que aparecen en el Tabla 2 podrían multiplicarse por un factor de entre 1,5 y 2,5. Si se extrajera directamente el agua de mar, habría que añadir explícitamente al sistema una energía equivalente a la que se gasta en el funcionamiento de la planta desalinizadora de agua de mar para conseguir ese aumento de concentración. La extracción de productos minerales a partir del concentrado de la planta desalinizadora tiene ventajas potenciales en comparación con la extracción terrestre de los mismos compuestos. Entre ellas están: la escala esencialmente inagotable del océano; la composición constante del océano; la enorme capacidad del océano para diluir los flujos de residuos tratados; y la huella estable y fija de la operación minera.

Gran parte de los minerales de alta calidad descubiertos a poca profundidad en todo el mundo han sido explotados durante muchas décadas, dejando para su futura extracción minerales de peor calidad, de más difícil acceso y menos ricos en minerales. Las operaciones mineras se han vuelto progresivamente más costosas en las últimas décadas debido a la creciente profundidad y escasez de los minerales extraídos, a los altos costes de la mitigación del impacto ambiental y a los minerales de menor calidad que quedan disponibles para la extracción (Ref. 15). La minería convencional puede crear multitud de problemas medioambientales, como los residuos generados y los riesgos sanitarios asociados. Es probable que en el futuro se aplique una normativa medioambiental aún más estricta asociada a la minería terrestre, lo que hará que ésta sea aún más difícil y costosa.

A medida que se desarrollan las tecnologías para la extracción de salmueras de agua de mar, el concentrado de desalación como fuente de minerales resulta más viable desde el punto de vista económico y medioambiental. La ganancia económica obtenida por la extracción de minerales es proporcional al aumento de la concentración de minerales en el concentrado, así como al precio de mercado de estos minerales. En este sentido, la extracción de compuestos de elementos como el Mg, Na, Ca, K, Sr, Li, Br, B y Rb podría ser potencialmente atractiva desde el punto de vista económico para la obtención de concentrados, si se desarrollan métodos adecuados de concentración y extracción de salmueras (Ref. 10). Desde el punto de vista económico, hay que sopesar el coste de la extracción con los ingresos que se pueden obtener, que dependen de las fluctuaciones de los precios de las materias primas en el mercado. Desde el punto de vista medioambiental, la extracción de salmuera es menos intrusiva que la minería convencional, con la ventaja añadida de la reducción de los volúmenes de salmuera. Se ha evaluado la viabilidad comercial de una serie de productos, como el bromo, el cloro, el hidróxido de sodio, el magnesio, las sales de potasio y el uranio, muchos de los cuales se producen actualmente o se han producido históricamente de forma económica a partir del agua de mar (Ref. 11).

Es probable que la intensificación de los procesos dé lugar a una mayor mejora de las tecnologías, concretamente de las de membrana, para recuperar de forma sostenible los minerales del concentrado (Ref. 9,16). Las publicaciones en el ámbito de la extracción de salmuera han tendido a adoptar un punto de vista de alto nivel con el objetivo de generar entusiasmo en el área, o están dirigidas de forma limitada a abordar cuestiones específicas. El objetivo de esta revisión es abordar las tecnologías actuales y emergentes más prometedoras para la extracción de salmueras y evaluar de la forma más realista posible las perspectivas de aplicación comercial de estas tecnologías a los minerales objetivo.

Economía de la recuperación de minerales

Históricamente, se han extraído comercialmente varios minerales del agua de mar; algunos directamente, y un número mayor indirectamente a partir de los restos tras la producción de NaCl comercial. Debido a la fascinación que ejerce el océano como fuente de minerales, se han realizado importantes esfuerzos de investigación para aislar una gama mucho más amplia de especies químicas que las que se han explotado comercialmente.

Hemos considerado únicamente las sustancias químicas que aparecen en la parte derecha de la Fig. 1, donde la combinación de precio y disponibilidad hace más probable la viabilidad económica, en un orden aproximado de viabilidad según nuestra evaluación. Para cada sustancia o clase de sustancias se mencionan brevemente las aplicaciones comunes y se describen las fuentes actuales. Se discuten las tecnologías existentes o emergentes disponibles para la producción a partir del concentrado de desalinización de agua de mar y se destacan los beneficios potenciales específicos de la producción a partir del concentrado de desalinización en lugar de las fuentes actuales, si los hay.

Cloruro sódico

Prácticamente todas las personas del mundo tienen algún contacto con el cloruro de sodio (NaCl, sal de mesa) a diario. El cloruro de sodio se encuentra en muchos alimentos procesados, donde se añade como conservante osmótico, aditivo de control de la fermentación, agente de control de la textura y revelador del color, y los consumidores añaden habitualmente NaCl a sus alimentos como potenciador del sabor. Sin embargo, los diversos usos industriales de la sal representan la mayor parte del consumo mundial. El NaCl no sólo se utiliza directamente en muchos procesos industriales, sino que es una fuente importante de compuestos de sodio y cloro utilizados como materia prima para otras síntesis químicas. El mayor uso del NaCl se da en el proceso cloroalcalino como materia prima para la fabricación de cloro y sosa cáustica, y estos dos productos químicos inorgánicos se utilizan para fabricar muchos productos de consumo final (Ref. 17). Asimismo, en la industria de la ceniza de sosa, el NaCl se utiliza en el proceso Solvay para producir carbonato de sodio y cloruro de calcio (Ref. 18). El carbonato de sodio, a su vez, se utiliza para producir vidrio, bicarbonato de sodio y tintes, así como una miríada de otros productos químicos. En el proceso Mannheim (Ref. 19) y en el proceso Hargreaves (Ref. 20), el NaCl se utiliza para la producción de sulfato de sodio y ácido clorhídrico. También se utiliza para producir clorato de sodio, que se añade junto con ácido sulfúrico y agua para fabricar dióxido de cloro para la desinfección. Otras aplicaciones del NaCl son la prospección de petróleo y gas, el sector textil y el tinte, la pasta y el papel, el procesamiento de metales, la fabricación de caucho y el curtido y tratamiento del cuero. El NaCl también se utiliza ampliamente en el tratamiento del agua, para ablandar el agua dura, que contiene un exceso de iones de calcio y magnesio que contribuyen a la acumulación de una capa o película de depósitos minerales alcalinos en los equipos y tuberías domésticas e industriales (Ref. 21). Por último, se utilizan grandes cantidades de NaCl para el deshielo y el anticongelamiento de las carreteras en condiciones meteorológicas bajo cero (Ref. 22).

En la actualidad, el NaCl se produce mediante la extracción de sal de roca, la evaporación del agua de mar o la evaporación de la salmuera de los pozos de salmuera y los lagos salados. En 2020, la producción mundial se estimó en 270 millones de toneladas, siendo los cinco principales productores (en millones de toneladas) China (60,0), Estados Unidos (39,0), India (28,0), Alemania (14,0) y Australia (12,0) (Ref. 23). Aunque el NaCl es una mercancía de valor relativamente bajo, los lugares de producción no suelen estar cerca de los consumidores, por lo que los costes de transporte aumentan considerablemente el precio. El coste del transporte marítimo, ferroviario o por camión puede ser un factor determinante a la hora de intentar asegurar las fuentes de suministro. En algunos casos, el bombeo de salmuera de NaCl a través de tuberías puede ser la solución más económica cuando las distancias son relativamente cortas. Los grandes envíos a granel de NaCl seco en cargueros o barcazas fluviales tienen un coste relativamente bajo, pero están restringidos por los puntos de origen y consumo. El tipo de NaCl (por ejemplo, al vacío, en roca, solar), su pureza, la producción, el procesamiento y los factores de envasado pueden influir en los precios de venta. La relevancia tanto de los costes de transporte del NaCl como de la variabilidad de los precios para la extracción de salmuera radica en el hecho de que el NaCl es la mayor parte del producto disponible tanto en términos de cantidad como de valor neto en el agua de mar (Tabla 2). Cuando se puede establecer un mercado para el NaCl, la disponibilidad de las salmueras en las que los otros componentes del agua de mar están más concentrados en más de un orden de magnitud aumenta de forma espectacular la viabilidad comercial de la extracción de estos otros componentes.

La desalinización aumenta la concentración de sal en la salmuera de desalinización hasta en un 100%. La mayoría de las plantas modernas de desalinización de agua de mar utilizan membranas de ósmosis inversa con una recuperación del 30-50%, dependiendo de la concentración inicial del agua de mar y de otros factores del proceso. Como resultado, las salmueras de desalinización pueden contener hasta un 8% de NaCl. Este aumento significativo de la concentración hace que la recuperación de NaCl del concentrado de desalinización sea intrínsecamente más económica que la producción convencional de NaCl a partir del agua de mar.

Bromo

El bromo se extrajo del agua de mar a escala industrial a lo largo del siglo XX como ingrediente fundamental de los aditivos para la gasolina con plomo (Ref. 24). El proceso implicaba la oxidación del bromo presente en el agua de mar hasta convertirlo en bromo, seguido de un soplado de aire a través del agua de mar para extraer el bromo volátil. El vapor de bromo se absorbía utilizando una solución alcalina o dióxido de azufre para generar un licor concentrado, que luego se destilaba para generar el producto de bromo (Ref. 25,26). Los métodos de intercambio iónico (Ref. 27) y de membrana (Ref. 28) para la extracción de bromo de las salmueras se han investigado ampliamente, pero no se han aplicado a la producción comercial (Ref. 29). Con la eliminación de la gasolina con plomo, el mercado del bromo se redujo considerablemente y las plantas que extraían bromo del agua de mar dejaron de funcionar. Más recientemente, el mercado del bromo se ha expandido rápidamente con la continua demanda de retardantes de llama que contienen bromo y las aplicaciones emergentes en fluidos de salmuera claros para la culminación de yacimientos petrolíferos, aditivos para reducir las emisiones de mercurio de las centrales eléctricas de carbón y sales para baterías de almacenamiento de energía renovable. En la actualidad, el bromo se extrae con las mismas tecnologías que antes se utilizaban del agua de mar, pero a partir de salmueras que tienen una mayor concentración de bromuro: las principales fuentes son el Mar Muerto, las salmueras subterráneas de Arkansas y Shandong, y el bromo obtenido en la fabricación de sal marina (principalmente en India, China y Japón) (Ref. 30). En todo el mundo se producen unas 430.000 toneladas de bromo al año. El volumen de bromo producido por la fabricación de sal estará claramente limitado por los mercados disponibles de cloruro de sodio, y muchas de las fuentes actualmente explotadas se están agotando rápidamente (por ejemplo, el Mar Muerto y las formaciones salinas subterráneas del Golfo de Bohai) (Ref. 31). El creciente mercado de productos de bromo, la limitada disponibilidad de salmueras naturales con altas concentraciones de bromo y los crecientes volúmenes y concentraciones disponibles a partir de la producción de las plantas desalinizadoras hacen de la salmuera de desalinización una fuente plausible para satisfacer la creciente demanda de bromo.

En la salmuera de desalinización, el Bromo existe obviamente en una concentración más alta que en el agua de mar, que se utilizaba económicamente como fuente de bromo hasta hace poco. Esto reduce el volumen de material que hay que manipular, con la consiguiente disminución de los gastos de capital y de explotación. Además, la mayoría de las plantas desalinizadoras de agua de mar están situadas en regiones con aguas cálidas durante todo el año, lo que permite una eliminación más eficaz del bromo por soplado que las plantas históricas que producen bromo a partir del agua de mar (la planta de Octel Amlwch, en el Mar de Irlanda, no podía funcionar a pleno rendimiento en los meses de invierno (N. Summers, comunicación personal)).

La calidad de la salmuera como materia prima para la extracción de bromo puede mejorarse aún más mediante la concentración de salmuera, con salmueras obtenidas en el Instituto de Investigación de Tecnologías de Desalinización (DTRI) de Arabia Saudí con concentraciones de bromuro hasta ocho veces superiores a las del agua de mar estándar. El pretratamiento de nanofiltración necesario para obtener estas concentraciones también garantiza la eliminación de los iones formadores de incrustaciones (principalmente Ca²⁺ y SO₄²⁻) que son una fuente de problemas operativos en otras fuentes de salmuera de bromo: la formación de incrustaciones es una limitación para la eficiencia actual de la extracción de bromo, especialmente de las salmueras subterráneas (Ref. 32). Que la concentración de salmuera sea rentable para maximizar la producción de bromo en ausencia de un mercado para otros componentes de la salmuera dependerá claramente de los detalles del mercado. Cuando existe un mercado suficiente para el cloruro de sodio, la producción de bromo puede implementarse fácilmente dentro de un proceso integrado para añadir valor a la salmuera de desalinización. La forma más rentable de hacerlo es tratar los restos de la salmuera o del cristalizador que queda después de eliminar el componente de cloruro sódico de la salmuera que se comercializa.

Magnesio y sales de magnesio

Los compuestos de magnesio que se pueden obtener en el agua de mar tienen una gran variedad de aplicaciones útiles en los sectores agrícola, nutricional, químico, de la construcción e industrial. El magnesio en sí es un metal de baja densidad y, por tanto, ligero, que produce aleaciones resistentes, que en los últimos años han sustituido al aluminio en muchos productos de los sectores de la construcción, la automoción y los bienes de consumo. En 2021 (Ref. 33) se produjo alrededor de un millón de toneladas de magnesio en todo el mundo. La epsomita (MgSO₄-7H₂O) tiene valor económico principalmente como fertilizante, mientras que la bischofita (MgCl₂-6H₂O) se utiliza en el control del polvo y el hielo y la brucita (Mg(OH)₂) se utiliza como retardante del fuego y en el tratamiento de aguas residuales. En 2021 (Ref. 34) se produjeron aproximadamente 3 millones de toneladas de epsomita, 3 millones de toneladas de bischofita y 1 millón de toneladas de brucita en todo el mundo.

Históricamente, el magnesio y las sales de magnesio se han extraído a escala industrial del agua de mar y todavía se extraen comercialmente de las salmueras. El proceso histórico para producir magnesio a partir del agua de mar implicaba la precipitación del magnesio como hidróxido de magnesio mediante la adición de cal o dolomía (Ref. 35). El hidróxido de magnesio podía tratarse entonces de dos maneras: reaccionando con ácido clorhídrico para generar una solución de cloruro de magnesio (Proceso Dow), o calentándolo a alta temperatura para generar óxido de magnesio, que luego podía reaccionar con ácido clorhídrico o cloro para generar cloruro de magnesio anhidro (Proceso Norsk Hydro) (Ref. 36). En ambos casos, el cloruro de magnesio se utilizaba como materia prima para la generación electrolítica de magnesio metálico. A pesar del mayor consumo de energía para obtener la materia prima para la electrólisis en el proceso Norsk-Hydro, la relativa simplicidad de la etapa de electrólisis en comparación con el proceso Dow hizo que ambos procesos fueran económicos hasta la década de 1990. La producción de sales de magnesio a partir de salmueras de desalinización se ha considerado atractiva desde que las salmueras de desalinización comenzaron a estar disponibles en volúmenes significativos, pero aún no se ha comercializado (Ref. 37,38). En el último cuarto de siglo, la producción de magnesio y de sales de magnesio a partir de salmueras ha perdido importancia con la llegada de magnesio barato producido a partir de magnesita y dolomita extraídas, principalmente de China. Cuando el magnesio metálico se sigue extrayendo de las salmueras, se obtiene de aguas salinas con un contenido de magnesio mucho mayor que el del agua de mar, en las que se pueden precipitar grandes volúmenes de bischofita o carnalita directamente sin añadir productos químicos (por ejemplo, el Gran Lago Salado y el Mar Muerto). El hidróxido de magnesio se sigue produciendo comercialmente a partir de agua de mar en China, Japón, Irlanda, Estados Unidos y otros países, y representa aproximadamente el 60% de la producción mundial de hidróxido de magnesio.

La clave de la rentabilidad de cualquier proceso basado en la extracción de magnesio a partir de las salmueras de desalación es evitar en lo posible los costes químicos derivados de la producción de cloruro de magnesio y los costes energéticos del secado del cloruro de magnesio para la electrólisis (Ref. 39). En el contexto de una instalación integrada en la que también se produzca cloruro de sodio, los restos ricos en magnesio derivados de las salmueras de desalinización podrían ser fuentes comercialmente viables para la fabricación de magnesio (Ref. 40). Una tecnología transformadora que podría mejorar enormemente la viabilidad de este proceso es la nanofiltración: La separación de las salmueras de desalinización en flujos ricos en divalentes y monovalentes mediante nanofiltración puede generar una fuente inagotable de agua salina que se aproxime a la composición de los lagos ricos en magnesio y, por tanto, abrir el camino para restaurar el océano como fuente principal de sales de magnesio y magnesio metálico. La cristalización secuencial de la corriente de rechazo de la nanofiltración puede, en principio, producir yeso, epsomita y bischofita que requieren relativamente poca purificación antes de su uso, aunque este proceso aún no se ha implementado comercialmente.

Sales de potasio

Las sales de potasio son demandadas en todo el mundo como fertilizantes: el sulfato de potasio (sulfato de potasa, SOP) y el sulfato de amonio y potasio son más atractivos para esta aplicación que el cloruro de potasio (muriato de potasa, MOP) y tienen precios más altos (Ref. 41). La producción total de fertilizantes potásicos en todo el mundo supera los 30 millones de toneladas anuales. Aunque se trata de materiales críticos y se ha pronosticado su escasez debido al agotamiento de los depósitos de evaporita fácilmente accesibles, el precio relativamente bajo de estas sales hace que no hayan atraído tanta atención como los productos potenciales de las salmueras de desalinización (Ref. 42). Se han patentado procesos para la evaporación secuencial de salmueras para producir KCl (Ref. 43). Al igual que con otros iones de interés, se han investigado diversos métodos electroquímicos, basados en membranas y de adsorción para la eliminación del potasio del agua de mar. Se ha demostrado que la desionización en batería utilizando un electrodo de Fe[Fe(CN)₆] permite eliminar el 70% del K⁺ con una selectividad K:Na de 140:1 a partir de agua de mar sintética, pero es probable que se trate de un método que requiere mucho capital y energía para producir KCl (Ref. 44). Se descubrió que una membrana de poliamida que incorporaba zeolita daba una selectividad K:Na de 4:1 y se propuso para la extracción continua de potasio del agua de mar (Ref. 45), y la diatomita ha mostrado una adsorción selectiva de potasio y se ha sugerido como vía para producir fertilizantes (Ref. 46), pero también es poco probable que estos procesos sean económicamente viables.

El sulfato de potasio puede producirse a partir de las salinas marinas mediante el tratamiento de un precipitado mineral de kainita (KCl-MgSO₄) formado tras la eliminación del NaCl con ácido sulfúrico (Ref. 47). Las versiones de este proceso se han aplicado comercialmente a las salmueras subterráneas. Entre los métodos más intensivos en capital para producir SOP a partir de agua de mar que se han investigado a escala de laboratorio se encuentran la eliminación del sulfato a partir de una membrana de intercambio aniónico con una solución de KCl (Ref. 48) y la absorción de K⁺ en clinoptilita seguida de una elución con sulfato de amonio (Ref. 49).

Se ha propuesto un proceso en el que el sulfato de potasio y amonio se genera a partir del agua de mar mediante la reacción del sulfato de magnesio (producido por precipitación a partir de restos de salmuera enfriadas), el amoníaco acuoso y el tartrato de potasio; su viabilidad dependería de la eficacia con la que se pudiera reciclar el ácido tartárico en el proceso (Ref. 50).

Sales de calcio

Las sales de calcio que podrían obtenerse de la salmuera tienen precios de mercado del mismo orden de magnitud que las sales de magnesio que pueden obtenerse, pero las cantidades disponibles son significativamente menores. Todos los productos potenciales están disponibles comercialmente a partir de la extracción de reservas abundantes (CaCO₃, piedra caliza, y CaSO₄-2H₂O, yeso) (Ref. 51,52) o como subproducto del proceso Solvay para la producción de carbonato de sodio (CaCl₂) (Ref. 18), y se utilizan a granel en la construcción, la agricultura y los procesos químicos. Cada año se utilizan más de 200 millones de toneladas de yeso en todo el mundo, sobre todo en aplicaciones de construcción de bajo valor. El carbonato de calcio se utiliza principalmente en la producción de cemento y en los agregados para la construcción de carreteras y como relleno en los plásticos, con más de 100 millones de toneladas consumidas anualmente. Parece que el interés académico o comercial por utilizar la salmuera de desalinización como fuente de estas sales ha sido mínimo. En 2017, una instalación de tratamiento de agua salobre en el sur de California estaba produciendo pellets de carbonato de calcio de forma económica a partir del tratamiento de agua con TDS de ~1000 ppm, pero el Ca comprendía claramente una proporción mucho mayor de los sólidos en el agua de origen que la que se encuentra en el agua de mar (Ref. 53).

Sales de litio

La extracción de litio ha atraído una gran atención de investigación en los últimos años, debido al rápido aumento del mercado de las baterías que contienen Li para la electrónica de consumo y los coches eléctricos. La producción de sales de litio (en términos de cantidad de litio elemental) ha aumentado de 30.000 a ~100.000 toneladas métricas desde 2010 (Ref. 54). El hecho de que el océano contenga una reserva esencialmente inagotable de litio ha ejercido un efecto hipnótico sobre los científicos y los organismos de financiación, a pesar de la amplia disponibilidad de fuentes no oceánicas. Aunque el litio se extrae comercialmente en gran parte de las salmueras, éstas son salmueras subterráneas formadas en condiciones geológicas inusuales que tienen concentraciones miles de veces mayores que las que se encuentran en el agua de mar: cientos o miles de ppm en lugar de altas ppb (Ref. 55). Esta diferencia de concentración significa que las tecnologías existentes de tratamiento de salmueras, que se basan en la precipitación de sales de Li, no pueden aplicarse directamente a las salmueras de agua de mar o de desalinización (Ref. 56). Los intentos de lograr una absorción selectiva (Ref. 57), una permeación selectiva (Ref. 58) y/o explotar el comportamiento electroquímico (Ref. 59) del litio han sido las principales estrategias investigadas para la extracción del litio de soluciones diluidas.

Los materiales de tamiz iónico basados en el dióxido de manganeso han sido la estrategia más ampliamente investigada para la separación del litio de soluciones acuosas complejas (Ref. 60). El pequeño tamaño del ion Li⁺ hace que pueda penetrar en la estructura de espinela del MnO₂ y, por tanto, presentar una mayor adsorción selectiva en el MnO₂ (Ref. 61). Se han empleado varias estrategias para mejorar la selectividad y la eficiencia de esta propiedad innata del dióxido de manganeso, como la combinación con membranas de óxido de grafeno (Ref. 62), celulosa (Ref. 63) o acetato de celulosa (Ref. 64) , la intercalación de titanio en la red de MnO₂ (Ref. 65) y el uso de enfoques electrolíticos basados en electrodos de MnO₂ (Ref. 66).

Otros materiales que se han mostrado prometedores para la absorción selectiva de litio son la polidopamina (Ref. 67), las 1,3-diketonas poliméricas (Ref. 68) y los complejos de rutenio embebidos en una resina de poli(ácido metacrílico) (Ref. 69). Los métodos basados en la complejación selectiva del litio seguida de la extracción líquido-líquido (Ref. 70,71), el transporte a través de una membrana líquida (Ref. 72) o el transporte a través de una membrana sólida (Ref. 73) también han despertado un gran interés en la investigación.

Recientemente, algunos estudios han informado de selectividades Li⁺:Na⁺ muy grandes en el tratamiento del agua de mar. Un proceso de intercalación impulsado electroquímicamente que utiliza electrodos de fosfato de hierro (III) (FePO₄) recubiertos de titanio ha logrado una selectividad Li⁺:Na⁺ de 18.000 y una eliminación casi cuantitativa de Li⁺ de una muestra de 300 ml de agua salada a lo largo de diez ciclos de extracción (Ref. 74). A mayor escala, se han obtenido cantidades de un gramo de Li₃PO₄ por precipitación de una solución en la que el Li se concentró 43.000 veces mediante el tamizado iterativo de membranas impulsado eléctricamente (Ref. 75). Si bien estos dos estudios son interesantes desde el punto de vista de la prueba de concepto, la energía necesaria para mover los grandes volúmenes de agua requeridos para obtener cantidades viables de litio mediante cualquiera de estos procesos los hace poco competitivos. Por este motivo, se ha sugerido que una tecnología suficientemente selectiva que se base en la captación pasiva de Li⁺ en un material sumergido en el océano sería la única forma económicamente viable de recuperar Li del agua de mar (Ref. 1). Una posibilidad que podría ser adecuada para dicho proceso es la reducción electroquímica directa del litio metálico del agua de mar. Los tamices de litio que también pueden servir como electrolitos en estado sólido basados en materiales de fórmula Li₁₋ₓAlᵧGe₂₋ᵧ(PO₄)₃ han demostrado ser robustos en condiciones ambientales y pueden generar litio puro en cantidades del orden de 20-50 μg cm⁻² h⁻¹ a partir del agua de mar a escala de laboratorio utilizando una variedad de ánodos de óxido metálico (Ref. 7,58). Se han comunicado tasas de producción del orden de 200 μg cm⁻² h⁻¹ a partir de agua de mar utilizando un proceso similar y un material de fórmula Li₇La₃Zr₂O₁₂ (Ref. 76). Si el Li se recoge no directamente del agua de mar o de la salmuera, sino de la solución más concentrada que queda después de eliminar los componentes principales, el aumento centrífugo de la concentración de Li hará que muchos de los enfoques que se están investigando actualmente sean mucho más practicables (Ref. 77).

Alrededor del 60% del Li actual procede de minas de roca dura, principalmente en Australia, y alrededor del 30% de las salmueras de los Andes de Sudamérica, con concentraciones al menos tres órdenes de magnitud superiores a las del agua de mar, y existen importantes reservas sin explotar que no han sido totalmente evaluadas (Ref. 78).

Sales de estroncio

Los estudios sobre la recuperación del estroncio del agua de mar y de las salmueras se han centrado históricamente en los métodos para el análisis del ⁹⁰Sr radiactivo (Ref. 79,80), que es de gran interés para el control de la seguridad de las centrales nucleares. La extracción en un disolvente orgánico (Ref. 79,81) o en una membrana sólida (Ref. 82) utilizando éteres de corona o amidas terciarias ha resultado eficaz para separar el estroncio de iones similares en el agua de mar. Sin embargo, el coste de estos compuestos complejantes del Sr significa que es necesario un trabajo considerable para optimizar su regeneración antes de que puedan aplicarse a la recuperación comercial de las sales de estroncio.

La recuperación de estroncio del agua de mar sintética se estudió utilizando microesferas de alginato (Ref. 83,84), que no es de extrañar que mostraran una competencia significativa de otros cationes comunes en el agua de mar y que alcanzaran una captación máxima de 147 mg dm⁻³ de alginato. El Sr²⁺ se eluyó del alginato con una solución de HCl. Se descubrió que iba acompañado de aproximadamente diez veces más Cr²⁺, lo que sugiere claramente que, a menos que se elimine el Ca²⁺ del agua de mar antes del tratamiento, ésta no sería una estrategia viable para la captación de Sr. En un trabajo similar, se descubrió que un nanocompuesto de magnetita/MnO₂/ácido fúlvico absorbía hasta 6,4 mg g⁻¹ de Sr del agua de mar natural (Ref. 85) , que se desorbió con ácido clorhídrico, pero no se evaluó el grado de separación del Sr del Ca y el Mg. Los nanotubos de titanato estructurados hidrotérmicamente (Ref. 86) también han mostrado una alta capacidad de sorción (92 mg g⁻¹), pero cuando se aplicaron al agua de mar se encontró que tenían una selectividad Sr²⁺:Ca²⁺ de sólo aproximadamente dos.

En general, las propiedades químicas similares del Sr y del Ca significan que las estrategias de rechazo selectivo de la membrana o de absorción de la resina tienen pocas probabilidades de éxito, siendo la precipitación selectiva de sales insolubles de Ca, como el yeso (CaSO₄-H₂O), la estrategia más prometedora para obtener una solución enriquecida en Sr. La clave del éxito de esta estrategia será el grado de incorporación del Sr en el yeso: si una proporción significativa del Sr se pierde de esta manera, la estrategia será inviable.

El sulfato de estroncio (celestita) se utiliza en los fluidos de perforación para la extracción de petróleo y gas y es el principal mineral de estroncio extraído, con una producción de unas 200.000 toneladas anuales, principalmente en China, Irán, México y España (Ref. 87). Existe un mercado importante para las sales de estroncio y puede haber una oportunidad de extracción de salmuera a partir de la concentración geográfica de la salmuera de las plantas de desalinización en zonas que también son importantes para la extracción de petróleo y gas.

Sales de rubidio

Los estudios sobre la recuperación del Rb⁺ del agua de mar sintética han demostrado que puede adsorberse eficazmente utilizando hexacianoferrato de cobalto y potasio (Ref. 88) o hexacianoferrato de cobre y potasio (KCuFC) (Ref. 89). Mientras que la adsorción de Rb⁺ sólo se vio afectada ligeramente por altas concentraciones de Ca²⁺, Na⁺ y Mg²⁺, la sorción de Rb⁺ se redujo significativamente en presencia de K⁺. Para compensar el efecto del K⁺, se investigó la eliminación de Rb⁺ por adsorción en columna con una KCuFC encapsulada en poliacrilonitrilo. Utilizando KCl 0,1 M, se desorbió el Rb+ adsorbido y se produjo una solución con un 68% de Rb+ puro pasando por una columna de resorcinol formaldehído y lixiviando posteriormente con HCl que separó cinéticamente el Rb+ del K⁺ (Ref. 90). La resina de intercambio iónico a base de hexacianoferrato CsTreat, disponible en el mercado y diseñada para la eliminación del cesio radiactivo de las aguas residuales de los reactores nucleares, ha demostrado una gran capacidad de sorción para el Rb⁺ de las salmueras SWRO (Ref. 2).

Se ha investigado ampliamente la extracción de Rb en la fase orgánica de la salmuera utilizando los ligandos selectivos BAMBP [fenoxido de 4-tert-butil-2-(α-metilbencil)] (Ref. 91) o diciclohexano-18-corona-6 (Ref. 92). Se ha descubierto que el BAMBP es unas 12-20 veces más selectivo para el Rb⁺ que para el K⁺ (y unas 100 veces más selectivo para el Cs⁺ que para el K⁺) (Ref. 93). Los calixarenos también han demostrado ser eficaces en la extracción selectiva de Rb⁺ de las salmueras (Ref. 94).

El mercado actual de productos de rubidio es relativamente pequeño y los precios extremadamente altos del Rb metálico citados en algunos análisis anteriores de la viabilidad de la minería de salmuera (Ref. 95) se aplican a un mercado minúsculo. Las sales de rubidio se utilizan principalmente para vidrios especiales, con un consumo anual de sólo unas 4 toneladas, que se suministran casi en su totalidad como subproducto de la minería de roca dura de los minerales ricos en litio polucita y lepidolita; actualmente no hay producción de sales de Rb fuera de China (Ref. 96).

Ácido bórico y sales de borato

Existe una importante bibliografía sobre la extracción de boro del agua de mar, ya que el boro puede tener efectos negativos en la salud de las plantas y los animales e históricamente se exigían límites muy bajos (0,5 ppm) para el agua potable desalada (Ref. 97). Sin embargo, el borato absorbido o rechazado del tratamiento del agua desalada sólo se ha devuelto hasta ahora al flujo de residuos, en lugar de convertirse en un producto vendible. Las principales estrategias para eliminar el boro han sido la complejación del borato con una resina que incorpora ligandos de diol vicinal, que son altamente selectivos para el borato y tienen poca absorción de otras especies presentes en el agua de mar (Ref. 98); el rechazo del borato utilizando membranas de ósmosis inversa (Ref. 99); la electrodiálisis (Ref. 100); y los métodos combinados en los que el borato se complejiza con polímeros (Ref. 101) o nanopartículas (Ref. 97), que pueden eliminarse del flujo de agua de mar mediante UF o un sistema de filtración más grueso. Los métodos combinados evitan el aumento de la concentración de iones formadores de incrustaciones que de otro modo se produciría con la NF: como el pH debe estar por encima del pKₐ del borato en el agua de mar (~8,6 a 30 °C (Ref. 102)) para que funcione cualquiera de estos métodos de eliminación, y como el potencial de incrustación del Mg²⁺ y el Ca²⁺ aumenta con el pH, la incrustación ha sido históricamente motivo de preocupación en los sistemas de rechazo del boro. La Fig. 1 sugiere que el ácido bórico podría ser un producto comercialmente viable, y la complejación del borato con partículas que pueden ser fácilmente eliminadas y regeneradas con alta eficiencia es probablemente la estrategia más apropiada. El ácido bórico tiene aplicaciones metalúrgicas y farmacéuticas y se utiliza como agente ignífugo para la madera. Comercialmente, el ácido bórico y las sales de borato se obtienen principalmente de depósitos del mineral bórax (Na₂B₄O₇-10H₂O), altamente soluble en agua, con una producción de unos 4 millones de toneladas al año, principalmente de lagos secos de Turquía, Estados Unidos y Chile (Ref. 103). En Rusia y China existe una importante producción de ácido bórico a partir de otros minerales que requieren un procesamiento más importante, y son los mercados industriales sin fácil acceso al bórax donde la extracción de borato del agua de mar es probablemente más practicable (Ref. 104).

Tecnologías existentes de extracción de salmuera

El concentrado de las plantas desalinizadoras sigue considerándose principalmente un producto de desecho, un problema potencial que hay que gestionar, más que una oportunidad (Ref. 105). Los costes de utilizar la salmuera para generar productos útiles siguen siendo elevados, y las fuentes terrestres siguen siendo mucho más baratas para la mayoría de los productos, por ejemplo, el yeso para la construcción (Ref. 106). Sin embargo, con el avance de los costes y una regulación más estricta de la minería terrestre, y las continuas mejoras en la recuperación de agua que conducen a una salmuera cada vez más concentrada, es probable que las tecnologías de beneficio descritas en esta revisión sean más competitivas. Con el atractivo que supone para los productores de salmuera el uso beneficioso a gran escala del concentrado de las plantas de desalinización, que es positivo para el medio ambiente, se espera que las tecnologías evolucionen de forma significativa.

Como se indica en las Tablas 1 y 3, el agua de mar contiene la mayoría de los minerales en baja concentración, y aunque los concentrados de desalinización pueden tener el doble de esta concentración, deben concentrarse hasta la sequedad y separarse en sus componentes por separado para obtener productos comercialmente viables. En la sección anterior se han considerado los productos potenciales del concentrado de desalinización de agua de mar por separado. En esta sección, se considerarán las tecnologías establecidas de aplicación general a la separación de productos químicos de la salmuera de desalinización de agua de mar en función del proceso.

Las principales tecnologías aplicadas o propuestas para extraer minerales del agua de mar son la evaporación con precipitación secuencial, la precipitación secuencial selectiva, la separación por membrana, la electrodiálisis, la destilación y cristalización por membrana (MDC) y la adsorción/desorción/cristalización (Ref. 10). En todas estas tecnologías, la concentración del metal que se pretende extraer se aumenta primero hasta el nivel de sobresaturación para permitir su cristalización. En todas estas tecnologías, excepto en la última, la recuperación de minerales requiere que el producto de solubilidad de la sal sea menor que el producto iónico enriquecido de los iones constituyentes. Sólo el método de adsorción/desorción/cristalización no depende de la concentración de la salmuera. Se ha propuesto con mayor frecuencia para la obtención de minerales que contienen elementos menos comunes como Li, Sr, Rb y U (Ref. 57,85,88,107). Los adsorbentes permiten la adsorción de estos minerales junto con otros y su posterior desorción y cristalización cuantitativa.

Un resultado recurrente de nuestras evaluaciones de las operaciones de extracción de salmuera propuestas es que centrarse en un solo producto es menos viable que los procesos integrados que permiten aislar varios productos comerciales de un flujo de proceso.

Evaporación con precipitación secuencial

El objetivo del proceso de solidificación y recuperación de sales es recuperar selectivamente las sales beneficiosas de alta pureza del concentrado de la planta desalinizadora. Las tecnologías más utilizadas actualmente se basan en la cristalización fraccionada y la precipitación. Las sales se cristalizan por evaporación del concentrado o, dentro de unos límites, por control de la temperatura o alteración de la calidad del disolvente (Ref. 108).

Los minerales se precipitan del agua de mar a través de la evaporación en el orden indicado en la Fig. 2. El carbonato de calcio (aragonito o calcita) y el sulfato de calcio (yeso) son los más fáciles de extraer, seguidos del cloruro de sodio (sal de mesa). El resto de las sales se precipitan en el último 2,5% de la evaporación y en el proceso convencional de solidificación de las salmueras de agua de mar (Fig. 3) se depositan como sales mixtas (por ejemplo, MgCl₂.KCl-H₂O, carnalita) que requieren un mayor procesamiento y separación antes de su uso.

La evaporación solar en estanques es el método más antiguo para la extracción de minerales, como el cloruro de sodio, del agua de mar y del concentrado de las plantas desalinizadoras. Los estanques de evaporación están diseñados como un sistema de piscinas poco profundas para concentrar y cristalizar la salmuera de las plantas desalinizadoras. Los sistemas de estanques de evaporación son relativamente fáciles de construir, requieren poco mantenimiento y un equipo mecánico mínimo. Sin embargo, se necesita una superficie considerable y el periodo de concentración y cristalización de la salmuera puede ser bastante largo: normalmente se necesitan al menos dos años de funcionamiento antes de obtener el producto. Para evitar la contaminación de las aguas subterráneas, los estanques deben estar revestidos con materiales de arcilla, poli(cloruro de vinilo) o polietileno (Ref. 109). El principal gasto de las balsas de evaporación solar es el coste del terreno, ya que estas balsas requieren mucha tierra. Sólo los minerales de alto contenido (por ejemplo, el NaCl) pueden recuperarse económicamente mediante este proceso, pero es el primer paso esencial para la producción de restos de salmuera altamente enriquecidos en minerales de potasio y magnesio, así como en bromo.

La evaporación térmica y la cristalización pueden aplicarse de forma análoga para aislar primero las sales formadoras de escamas, y después el cloruro de sodio relativamente puro, a partir del agua de mar o de la salmuera de desalinización: sin embargo, los costes energéticos de estos procesos son prohibitivos y el proceso sólo es comercialmente viable para la sal de alto valor destinada al consumo humano (Ref. 110).

La potasa (MOP, cloruro de potasio), el cloruro de magnesio, el sulfato de magnesio, el hidróxido de magnesio y el bromo, pueden producirse a un coste plausible para la producción comercial a partir de los residuos restantes de la producción de sal solar mediante tratamiento térmico (Ref. 111,112,113,114). Mientras que los residuos que quedan después de la cristalización del cloruro de sodio están más concentrados en sales de magnesio y de potasio que las salmueras de desalinización, las sales mixtas que precipitan al concentrarse más requieren una mayor separación y un tratamiento químico para obtener productos vendibles (Ref. 115).

Los residuos de segunda etapa que quedan después de la cristalización de estos minerales pueden ser explotados económicamente para la recuperación de elementos más raros (específicamente el rubidio, para el cual los residuos de la extracción de potasa fueron históricamente una fuente importante en los Estados Unidos de América) (Ref. 116). La producción de minerales a partir de las salinas ha sido revisada recientemente por Bagastyo et al. (Ref. 117).

Precipitación secuencial selectiva

La adición de contra-iones para producir sales insolubles puede alterar la secuencia de precipitación fraccionada mostrada en las Figs. 2 y 3, eliminando selectivamente un mineral específico del concentrado: por ejemplo, Mg²⁺ como Mg(OH)₂ o Ca²⁺ como CaCO₃. Estas sales de magnesio y calcio se han precipitado selectivamente de la salmuera de desalinización utilizando varias tecnologías comerciales existentes y se han evaluado como productos comerciales (Ref. 118).

Se ha utilizado la precipitación química para recuperar las sales del agua de mar y de las salmueras de rechazo de ósmosis inversa utilizando carbonato de sodio y fosfato de sodio (Ref. 119). La adición de carbonato permitió recuperar entre el 89 y el 96% del Ca²⁺ y entre el 86 y el 91% del Mg en el agua de mar y en dos salmueras de RO. El fosfato dio una tasa de recuperación similar de Ca²⁺, pero una menor recuperación de Mg²⁺, y tuvo resultados mucho más variables entre el agua de mar y las salmueras. En el agua de mar, el fosfato de sodio dio lugar a una recuperación del 98% del calcio y del 47% del magnesio, mientras que en el concentrado, estas tasas fueron del 75% y del 24%, respectivamente (Ref. 119). Se precipitaron aproximadamente 2 kg de sales de calcio y magnesio del concentrado por cada kg de carbonato sódico utilizado, mientras que del agua de mar sólo se pudieron obtener 1,43 kg de sales de calcio y magnesio por cada kg de carbonato sódico, lo que indica la mayor rentabilidad del tratamiento del concentrado de desalación (Ref. 120). En un estudio similar, una salmuera de ósmosis inversa de agua de mar que contenía 830 mg dm⁻³ de Ca y 2620 mg dm⁻³ de Mg se trató con 14 g dm⁻³ de Na₂CO3 a 25 °C, eliminando el 94% del Ca y el 70% del Mg; a 65 °C, debido al comportamiento de solubilidad inversa del CaCO₃ y el Mg(OH)₂, 8,5 g dm⁻³ de Na₂CO₃ eliminaron el 95% del Ca y el 82% del Mg (Ref. 120). Los intentos de llevar la extracción a niveles más altos aumentando el pH fueron ineficaces, a pesar de que los programas informáticos comerciales de modelización sugerían que esto sería eficaz. Además, esta investigación indica que la recuperación de calcio y magnesio se ve obstaculizada por los antiincrustantes y otros iones metálicos en la salmuera de rechazo. Para compensar el efecto inhibidor de los antiincrustantes en la precipitación del calcio y el magnesio, la salmuera de rechazo se concentró aún más mediante electrodiálisis (ED), reduciendo la cantidad de antiincrustantes en la salmuera. Se utilizó un rango de 0,35-14 g dm⁻³ de carbonato sódico y 0,85 g dm⁻³ de hidróxido sódico para maximizar la eliminación de calcio y magnesio. El residuo del proceso ED-RO contenía 10 mg dm⁻³ de calcio y magnesio y la eficiencia global de eliminación de estos minerales de la salmuera superó el 95% (Ref. 121).

Otra tecnología de precipitación patentada por GEO-Processors ha encontrado aplicación en Australia y Estados Unidos. Mediante el proceso SALPROC, las sales se precipitan mediante una combinación de reacciones químicas con repetidas etapas de evaporación y enfriamiento. De este modo, se recuperan del concentrado sales como el carbonato de magnesio, el carbonato de calcio y el yeso (Ref. 122,123).

Se necesita un control cuidadoso del pH y la estequiometría para precipitar el CaCO₃ sin la coprecipitación del Mg(OH)₂. Como para la mayoría de las aplicaciones se requiere la separación de los precipitados en fracciones relativamente puras de una sola sal, hay poco margen para las tecnologías que precipitan sales de Ca y Mg simultáneamente. Es poco probable que estas tecnologías sean económicamente competitivas para la extracción de minerales a partir de salmueras, debido a la necesidad de añadir cantidades estequiométricas (o superiores a las estequiométricas) de otros reactivos para generar el producto o productos de interés. Estos reactivos necesarios, como el hidróxido de calcio, el carbonato de sodio, el fosfato de sodio y el hidróxido de sodio, tienden a ser sólo ligeramente menos costosos que los minerales objetivo de valor relativamente bajo.

Separación por membranas

En el agua de mar y las salmueras, los elementos de mayor valor y menor concentración pueden existir como especies catiónicas o aniónicas. Algunos de los metales de alto valor que suelen estar presentes como especies catiónicas en el agua de mar y las salmueras son el cobre, el níquel, el cobalto y el litio. En cambio, el uranio, el platino, el molibdeno y el vanadio están presentes en la salmuera como especies aniónicas. La tabla 3 presenta la concentración de elementos clave más raros contenidos en el agua de mar y el rechazo de estos elementos por las membranas NF y SWRO. Como se observa en esta tabla, la salmuera NF tiene un alto rechazo de la mayoría de los elementos clave de alto valor, excepto el litio y el rubidio. Normalmente, las membranas NF rechazan más del 85% del calcio y el magnesio del agua de mar, con un rechazo similar de otros iones multivalentes, y sólo rechazan el 15-20% del sodio, el cloruro y otros iones monovalentes.

La sal

etiquetas: artículo

» noticia original ()

etiquetas: chile, peru, bolivia, argentina, china, litio, reservas estratégicas, mineral

» noticia original (derechadiario.com.ar)