La extracción directa de litio (DLE) se ha instalado como una de las principales alternativas para el futuro de la producción de litio desde salmueras. Buena parte de la discusión se ha concentrado en sus ventajas respecto de los sistemas convencionales: mayor recuperación de litio, menores tiempos de procesamiento y, especialmente, la posibilidad de evitar las grandes pérdidas de agua por evaporación asociadas al uso de pozas. Esto último cobra particular importancia en zonas de alto estrés hídrico, como los salares del Triángulo del Litio, donde las faenas de extracción conviven con ecosistemas y comunidades.
Pero evitar las pérdidas por evaporación significa que una parte importante de la salmuera procesada permanezca en el sistema. Esto abre una pregunta que ha recibido bastante menos atención: ¿qué hacemos con la salmuera después de extraer el litio?
Las tecnologías DLE generan una corriente empobrecida en litio y cuyas características dependerán del proceso utilizado. Si estas tecnologías alcanzan las escalas de producción proyectadas, la gestión de esas salmueras será un aspecto central para evaluar su sostenibilidad.
A primera vista, la idea parece sencilla: se extrae salmuera desde el salar, se recupera el litio y luego se devuelve gran parte del fluido al subsuelo. Pero reinyectar no es simplemente devolver al salar lo que se extrajo.
Una de las alternativas para gestionar las salmueras procesadas es reinyectarlas al subsuelo. La reinyección no es una práctica nueva y se utiliza desde hace décadas en otras industrias y con distintos propósitos, como en la producción geotérmica, la industria del petróleo y gas o la recarga de acuíferos. Sin embargo, su aplicación a las salmueras procesadas por DLE plantea nuevos desafíos.
A primera vista, la idea parece sencilla: se extrae salmuera desde el salar, se recupera el litio y luego se devuelve gran parte del fluido al subsuelo. Pero reinyectar no es simplemente devolver al salar lo que se extrajo.
La salmuera que vuelve al subsuelo ha pasado por un proceso industrial que puede modificar su composición química, pH, temperatura, concentración, densidad y otras propiedades. Estas diferencias pueden cambiar la forma en que se desplaza y mezcla con las salmueras presentes en el salar. También pueden generar reacciones químicas, como la precipitación o disolución de minerales, con efectos sobre la porosidad y permeabilidad de las formaciones y sobre el funcionamiento de los propios pozos de reinyección.
A esto se suma que los salares no son sistemas homogéneos. Existen diferencias importantes en su geología, hidrogeología, composición de las salmueras y conexión entre las aguas subterráneas, lagunas, humedales y otros componentes ambientales. Por eso, una estrategia de reinyección adecuada para un salar no necesariamente tendrá el mismo resultado en otro.
Qué reinyectar obliga a conocer cómo el proceso de extracción de litio modifica la cantidad y calidad de la salmuera y evaluar qué efectos podrían tener esos cambios sobre el salar y la salmuera nativa.
Proponemos ordenar esta discusión a partir de cinco preguntas aparentemente simples: ¿qué reinyectar?, ¿cómo hacerlo?, ¿dónde?, ¿cuándo? y ¿por cuánto tiempo? Detrás de cada una hay decisiones que pueden determinar tanto la viabilidad de la reinyección como sus efectos sobre el salar.
Qué reinyectar obliga a conocer cómo el proceso de extracción de litio modifica la cantidad y calidad de la salmuera y evaluar qué efectos podrían tener esos cambios sobre el salar y la salmuera nativa. A partir de esa evaluación se puede determinar si la salmuera requiere algún tratamiento o acondicionamiento antes de ser reinyectada.
Cómo reinyectar se relaciona con las condiciones bajo las cuales se realizará la operación: los caudales y velocidades de inyección, la configuración y operación de los pozos y el control de las presiones, entre otros aspectos.
Dónde reinyectar es una pregunta distinta. La ubicación y profundidad de los pozos debe definirse a partir de la hidrogeología del salar y de los objetivos de la reinyección. La distancia respecto de los pozos de extracción, la heterogeneidad del acuífero y la conectividad con lagunas, humedales u otros ecosistemas sensibles pueden determinar tanto la efectividad de la reinyección como sus posibles efectos ambientales.
Cuándo reinyectar incorpora la dimensión temporal de la operación. La reinyección puede realizarse en forma continua o responder a una estrategia operacional determinada, pero debe considerar también la variabilidad natural del salar. Los cambios estacionales en la recarga, evaporación, niveles de agua y posición de las zonas de mezcla pueden hacer que la respuesta del sistema no sea la misma durante todo el año. La estrategia elegida también determina las eventuales necesidades de almacenamiento temporal de la salmuera procesada.
La reinyección debe entenderse como una intervención de largo plazo, que requiere seguimiento y capacidad para ajustar la operación a medida que se obtiene nueva información.
Finalmente, por cuánto tiempo reinyectar lleva la discusión más allá de la vida útil de la operación. En sistemas extremadamente áridos, cuyos tiempos de recuperación pueden ser muy largos, terminar la extracción de litio no significa necesariamente que deba terminar al mismo tiempo la reinyección. Esta podría requerirse durante el cierre o post-cierre hasta alcanzar las condiciones o umbrales ambientales definidos para el sistema.
Responder estas preguntas requiere avanzar gradualmente y de manera transparente, involucrando a las comunidades y actores relevantes a lo largo del proceso. Primero es necesario conocer bien el salar y establecer su condición inicial. Luego, utilizar experimentos y modelos para entender cómo se comportará la salmuera reinyectada. Ese conocimiento debe ser contrastado con ensayos de terreno y pruebas piloto antes de avanzar hacia escalas mayores.
El monitoreo es igualmente importante. Una prueba de corta duración puede demostrar que un pozo es capaz de recibir un determinado caudal, pero no asegura que una operación pueda mantenerse durante años sin producir cambios relevantes. La reinyección debe entenderse como una intervención de largo plazo, que requiere seguimiento y capacidad para ajustar la operación a medida que se obtiene nueva información.
Esto plantea también un desafío regulatorio. Se necesitan exigencias comunes que establezcan condiciones mínimas para la reinyección, pero difícilmente un único conjunto de límites podrá representar adecuadamente la diversidad de los salares andinos. Estos criterios generales deberían complementarse con indicadores y umbrales de desempeño definidos para cada salar y verificables mediante monitoreo.
Si la DLE será parte importante del futuro de la producción de litio en los salares andinos, viabilizar la reinyección de las salmueras procesadas será clave para su sostenibilidad.
Si la DLE será parte importante del futuro de la producción de litio en los salares andinos, viabilizar la reinyección de las salmueras procesadas será clave para su sostenibilidad. Chile tiene la oportunidad de abordar esta discusión antes de que la reinyección alcance una escala masiva y se adelante a nuestra capacidad de entender y gestionar sus efectos. No se trata de asumir de antemano que reinyectar es bueno o malo, sino de generar la evidencia necesaria para responder esas cinco preguntas y determinar qué se puede reinyectar, cómo, dónde, cuándo y durante cuánto tiempo, sin comprometer los objetivos ambientales y operacionales definidos para cada salar.
Estas preguntas y los principales desafíos asociados a la reinyección son parte del artículo “Lithium brine re-injection in salar environments: perspectives for a sustainable implementation of DLE technologies”, recientemente publicado en Cleaner Engineering and Technology y del Policy Paper “Reinyección de salmueras procesadas en salares andinos”.