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Un gruppo di ricercatori della West Virginia University ha individuato una possibile nuova fonte di litio negli scisti organici, rocce sedimentarie in cui è stata scoperta un'associazione inattesa tra questo metallo e la pirite. In alcuni campioni analizzati, fino al 54% del litio totale è stato recuperato dalla frazione associata alla pirite. La scoperta, ancora da approfondire, potrebbe aprire nuove prospettive per la ricerca e l'estrazione di una materia prima fondamentale per la transizione energetica.
Perché il litio è così importante e da dove si estrae
Il litio è una delle risorse critiche e strategiche primarie, nonché uno dei pilastri su cui si fonda l’attuale transizione energetica. Oggi è infatti il componente essenziale per il funzionamento di dispositivi elettronici come smartphone, fotocamere digitali e computer portatili, nonché la risorsa primaria per la costruzione delle batterie di auto e altri veicoli elettrici, e dei sistemi di accumulo energetico su larga scala. La domanda globale di litio è quindi in continua crescita e gli scienziati sono costantemente alla ricerca di nuove fonti per la sua estrazione.
Ad oggi, il litio è principalmente estratto dalle rocce pegmatitiche, cioè rocce magmatiche intrusive con cristalli di dimensioni superiori a un centimetro, dove è contenuto all’interno di minerali quali lo Spodumene, la Lepidolite e la Petalite. Una seconda fonte di litio è rappresentata dalle brine, soluzioni acquose ad alto contenuto di sali disciolti, presenti al di sotto di grandi laghi salati e salares, come quelli del cosiddetto “Triangolo del Litio”, tra Cile, Argentina e Bolivia. Le brine saline sono anche rinvenute in giacimenti geotermici a grandi profondità nel sottosuolo, come quelli del Graben del Reno, al confine tra Germania e Francia.
La scoperta nell’oro degli stolti: le rocce argillose organiche
Come raccontato nello studio, i ricercatori della West Virginia University potrebbero aver identificato una nuova fonte di litio: gli scisti (o shale) organici, rocce sedimentarie a granulometria molto fine, costituite principalmente da minerali argillosi e da materia organica. In particolare, gli scienziati hanno analizzato 15 campioni di scisti di età devoniana, formatisi circa 380 milioni di anni fa, applicando una procedura di estrazione chimica sequenziale per quantificare la concentrazione di litio all’interno della materia organica e di alcune fasi minerali secondarie, tra cui i carbonati, gli idrossidi di ferro e di manganese, e la pirite. Quest’ultimo minerale è un solfuro di ferro (FeS₂) formatosi dall’azione batterica in ambiente privo di ossigeno ed è spesso noto come “oro degli stolti” per via della sua lucentezza metallica e del colore che ricorda vagamente quello dell’oro.
I risultati hanno evidenziato una correlazione positiva tra il contenuto di pirite e la percentuale di litio recuperata, con campioni in cui fino al 54% del litio totale è stato estratto proprio dalla frazione associata alla pirite. Il dato suggerisce quindi che questo minerale possa svolgere un ruolo importante, ad oggi poco conosciuto, nell’accumulo di litio all’interno degli scisti argillosi.
La ricerca è ancora in fase embrionale e saranno necessarie ulteriori analisi per chiarire il meccanismo responsabile dell’arricchimento in litio da parte della pirite. Ciononostante, le prime ipotesi puntano a un processo di trasformazione termica, in cui il litio si sarebbe liberato dai minerali argillosi durante il seppellimento dei sedimenti e l’esposizione a temperature più elevate. Una volta mobilizzato, questo sarebbe stato inglobato nelle reazioni di formazione della pirite o di altri minerali correlati, come il solfuro di litio. Se confermata, questa scoperta potrebbe aprire nuove prospettive per l'esplorazione delle risorse di litio. Gli scisti argillosi, infatti, sono tra le rocce sedimentarie più diffuse nella crosta terrestre.
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