Visiones Del Condado De Union: Lo Que Significa La Gestión De Las Aguas Subterráneas De Ee. Para La Minería De Salmuera De Litio y DLE

Cuando se trata de la industria de salmuera de litio de rápido crecimiento en Estados Unidos, hay pocos lugares más importantes que el condado de Union, Arkansas.

Ubicado en la frontera con Luisiana, el condado más grande de Arkansas se encuentra sobre la Formación Smackover, un área geológica de tres estados que ha proporcionado petróleo y bromo a Estados Unidos desde la década de 1920.

Aunque hace tiempo que se detectan concentraciones relativamente altas de litio en la salmuera de los yacimientos petrolíferos del sur de Arkansas, una serie de factores (desde diferentes perfiles de impurezas y clima hasta espacio limitado y apoyo público a grandes estanques de evaporación) han hecho que su extracción no haya sido posible. Ahora parece probable que la tecnología de extracción directa de litio (DLE) pronto cambie las reglas del juego.

El peso pesado de la industria petrolera ExxonMobil, el gigante del litio Albemarle y una asociación entre Standard Lithium y Equinor están comprometidos con la producción de litio en la región. Los tres tienen arrendamientos ubicados en el condado de Union, y la columna piloto DLE de Standard Lithium se encuentra actualmente en pruebas avanzadas.

Si bien un auge del litio impulsado por DLE será bienvenido en la sede del condado de El Dorado y la capital del estado de Little Rock, en las últimas décadas el lugar del condado de Union en el panorama de recursos estadounidense se ha definido mejor por lo bien que ha gestionado y conservado sus aguas subterráneas.

Ante una rápida disminución del nivel freático a fines de la década de 1990, los residentes del condado de Union instituyeron un plan de gestión de aguas subterráneas líder en el país que ha recargado casi por completo el acuífero Sparta, ubicado sobre Smackover, rico en litio, al tiempo que ha permitido que continúe la extracción de salmuera de bromo. El plan del sur de Arkansas llegó décadas antes de la alarma pública y la reacción generalizada de la legislatura estatal ante la actual crisis de agotamiento de las aguas subterráneas de Estados Unidos.

Dado que una de las preguntas clave en torno a la viabilidad comercial de DLE es cuánta agua dulce utilizará la tecnología, casi parece predestinado que esta primera prueba en carretera estadounidense para seleccionar la separación de iones de litio de salmuera rica en litio se lleve a cabo en el sur de Arkansas.

"Si no podemos hacer un buen trabajo reciclando esa agua y reduciendo nuestra huella hídrica, vamos a ser aplastados", dijo a Reuters en septiembre pasado John Burba, presidente ejecutivo de International Battery Metals, hablando sobre el uso de agua dulce de DLE. "DLE es un proceso que consume mucha agua".

Responder a un recurso en disminución

El agua subterránea es la materia prima más extraída del mundo y proporciona casi la mitad del agua potable mundial. Alrededor del 70 por ciento de toda el agua subterránea extraída se utiliza para la agricultura, lo que desempeña un papel importante a la hora de garantizar que nos mantengamos alimentados.

Los estados con grandes poblaciones y extensas tierras de cultivo tienden a tener las extracciones de agua subterránea más importantes de Estados Unidos. En 2015, solo cinco estados (California, Texas, Idaho, Nebraska y Arkansas) representaron el 54 por ciento del uso nacional de agua subterránea, principalmente para riego.

En general, el bombeo excesivo de agua, el aumento de las sequías y los incentivos gubernamentales para aumentar la producción de alimentos han afectado el tiempo de recuperación de los acuíferos. El resultado general ha sido preocupante.

En agosto pasado, el New York Times publicó una extensa investigación sobre el uso de aguas subterráneas en Estados Unidos. Los hallazgos fueron condenatorios. Después de analizar los niveles de agua en más de 80.000 pozos de monitoreo en todo Estados Unidos, el Times encontró que casi la mitad han “disminuido significativamente [desde principios de la década de 1980] a medida que se ha bombeado más agua de la que la naturaleza puede reponer”.

Desde 2014, el 40 por ciento de los sitios han alcanzado mínimos históricos. Los principales productores agrícolas, como los mencionados anteriormente, se encuentran entre los estados con peor desempeño.

"Desde un punto de vista objetivo, esto es una crisis", dijo al Times Warigia Bowman, profesora de derecho y experta en agua de la Universidad de Tulsa, "habrá partes de Estados Unidos que se quedarán sin agua potable".

Hace casi tres décadas, el condado de Union vio venir esto y actuó. En 1996, el gobierno del estado de Arkansas designó el acuífero Sparta debajo del sur de Arkansas como "Área crítica de aguas subterráneas".

Al año siguiente, el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) descubrió que el acuífero caía hasta dos metros por año. Recomendó que las futuras extracciones de agua subterránea en el condado de Union se reduzcan en casi tres cuartas partes para mantener los niveles de agua. Las necesidades industriales de agua dulce jugaron un papel importante en la disminución del acuífero.

“Si no hacíamos algo en cinco años o menos, íbamos a perder nuestra fuente de agua”, dijo a principios de este año Sherrel Johnson, gerente de proyectos de la junta de conservación del agua del condado de Union, a Scientific American.

Los residentes del condado de Union solicitaron al gobernador de Arkansas, Mike Huckabee, padre de la actual gobernadora Sarah Huckabee Sanders, que nombrara una Junta de Conservación del Agua dotada de autoridad para imponer impuestos.

Después de iniciar un programa educativo en todo el condado sobre el estado de su acuífero, la junta promulgó una tarifa de bombeo de “conservación” para los usuarios industriales. Luego, instituyó un impuesto temporal respaldado por los votantes para una planta de tratamiento de 65 millones de dólares, que extraería agua superficial del cercano río Ouachita. El agua del río tratada estaba explícitamente para usuarios industriales, ejerciendo mucha menos presión sobre el nivel freático anteriormente vulnerable.

El resultado de las medidas adoptadas por la junta de aguas ha sido un éxito rotundo. Este año, el nivel general del acuífero Sparta fue 36 metros más alto que en 2004. Los ocho pozos de monitoreo del USGS en todo el condado han mostrado aumentos continuos durante las últimas dos décadas. En abril, un pozo mostró que los niveles de agua ahora eran más altos que la parte superior del propio acuífero.

"Es necesario contar con un liderazgo confiable, [buena] ciencia y tenacidad [para realizar los cambios necesarios]", dijo Johnson.

El condado de Union no está solo en sus esfuerzos en torno a los esquemas de almacenamiento y recuperación de acuíferos de EE. UU. están activos en ciudades de todo el oeste de los Estados Unidos, con Austin, San Antonio y el Valle Central de California a la cabeza.

Desde 2008, el Proyecto San Juan-Chama de 450 millones de dólares ha permitido recuperar el acuífero debajo de Albuquerque, Nuevo México, y ha aumentado el suministro de agua dulce para los agricultores a lo largo del Río Grande.

Pasos positivos hacia adelante

En el mejor de los casos, el enfoque federal ante la crisis de las aguas subterráneas en Estados Unidos podría considerarse atrofiado. ¿Lo peor? Profundamente decepcionante. En los últimos años, el senador Martin Henrich, demócrata de Nuevo México, ha defendido la causa de la gestión y conservación de las aguas subterráneas en Washington, D.C., presentando una serie de proyectos de ley.

Su Ley de Conservación Voluntaria de Aguas Subterráneas, copatrocinada por el senador Jerry Moran, republicano de Kansas, daría a los agricultores estadounidenses más flexibilidad e incentivos para proteger las fuentes de aguas subterráneas. La Ley de Datos del Agua de Heirnirch tiene el potencial de transformar la gestión del agua al establecer un requisito nacional para recopilar información sobre las aguas subterráneas.

Actualmente, muchos estados exigen poco o ningún seguimiento o presentación de informes sobre sus acuíferos. Para su investigación profundamente investigada sobre el estado de las aguas subterráneas estadounidenses, el Times utilizó cifras de 60 bases de datos diferentes, cada una con sus categorías de interés y niveles de exhaustividad.

Ninguno de los proyectos de ley de Heinrich ha sido votado.

Más abajo en la cadena de gobernanza estadounidense, hay movimientos más alentadores. En octubre pasado, la Conferencia Nacional de Legislaturas Estatales (NCSL), un grupo bipartidista que representa a los gobiernos estatales de Estados Unidos, destacó muchas leyes alentadoras centradas en las aguas subterráneas aprobadas en estados rojos y azules en los últimos años.

Desde 2019, se han promulgado más de 100 proyectos de ley estatales centrados en la conservación y gestión de las aguas subterráneas. En los últimos dos años, Virginia, Idaho, Kansas, Utah y Nevada aprobaron leyes centradas en la conservación de acuíferos y cuencas.

Aprobada en 2020, la Ley de Bancos de Agua de Utah ha permitido a los titulares de derechos de agua con agua extra arrendarla a aquellos que tienen menos. El estado planea ampliar el programa. Además de revisar las disposiciones actuales sobre gestión de aguas subterráneas, Nevada introdujo una ley el año pasado que exige que el ingeniero estatal "afirme o modifique el rendimiento perenne de las cuencas en áreas de gestión críticas designadas". Tanto Utah como Nevada tienen un papel crucial en el futuro del litio de Estados Unidos.

Las políticas de extracción también han cambiado. Varios estados exigen más permisos, tarifas más altas para la extracción en áreas de conservación y planes para la auditoría del agua y la detección y reparación de fugas. California, Oklahoma, Nevada, Texas y Virginia se encuentran entre los estados que lideran el camino.

Otras medidas son posibles. En un artículo para Forbes en octubre pasado, John Sabo, profesor de Tulane que se centra en los recursos hídricos en el Instituto ByWater de la escuela, identificó tres formas de mejorar la situación de las aguas subterráneas en el valle del río Mississippi.

Estos fueron determinar cómo capturar mejor el exceso de agua de los aguaceros e inundaciones y almacenarlo bajo tierra, establecer un pacto interestatal para ayudar a coordinar la gestión conjunta de las aguas subterráneas y superficiales, y reevaluar cómo se utiliza el agua en la agricultura, incluyendo qué cultivos se cultivan y dónde.

También hay ejemplos internacionales que replicar. Varios proyectos piloto de recarga en el centro de España han utilizado escorrentías de tejados y aguas residuales tratadas para recargar acuíferos. Después de que se introdujeran nuevas tarifas para el bombeo de pozos privados en Bangkok a principios de la década de 2000, las pérdidas de agua subterránea se revirtieron y los problemas de hundimiento del terreno se desaceleraron.

Regresar al condado de Union

Dado que el 84 por ciento de todas las extracciones de agua subterránea son agua dulce, la extracción de acuíferos salinos representa menos de una sexta parte de toda el agua extraída bajo la superficie en los Estados Unidos.

El noventa y siete por ciento del agua subterránea salina se utiliza para energía termoeléctrica, el dos por ciento para necesidades industriales y sólo el uno por ciento para la minería, una cifra que aumentará rápidamente a medida que la perforación de salmueras habilitadas por DLE se vuelva más factible y respetuosa con el medio ambiente.

Toda la industria del litio ha estado trabajando en estrategias para aumentar el reciclaje de agua dulce, con el objetivo de garantizar que la extracción de litio de la salmuera siga siendo factible desde el punto de vista de la gestión de recursos. Los requisitos de agua dulce para DLE variarán de un diseño a otro.

Reuters informó que algunos tipos de tecnología DLE requieren 180 toneladas métricas de agua para producir una tonelada métrica de litio, lo que contribuye poco a respaldar las afirmaciones transformadoras de DLE. En el proceso DLE de intercambio iónico, por ejemplo, se necesita agua dulce para enjuagar el sorbente del litio. En muchos casos también será necesario un reciclado cuidadoso de este aporte de agua dulce.

El año pasado, investigadores franceses publicaron un artículo sobre el impacto ambiental del DLE de las salmueras. Después de analizar 57 informes sobre tecnología DLE dependiente del agua, encontraron que una cuarta parte mostraba un uso de agua dulce a tasas hasta diez veces mayores que las de los estanques de evaporación utilizados en América del Sur. Otra cuarta parte de la tecnología DLE que estudiaron no tenía ningún dato sobre el uso de agua dulce.

Es alentador que Albemarle utilice tecnología DLE basada en membranas en su planta piloto del condado de Union, una técnica que algunos reconocen que requiere menos agua para las operaciones. ExxonMobil todavía está investigando qué tecnología DLE utilizar, mientras que Standard Lithium ha hablado con confianza sobre la eficiencia de su sistema diseñado por Koch Industries.

Debido a la presencia del río Ouachita y la planta de tratamiento del condado, el agua dulce es relativamente abundante en el lado de Arkansas del Smackover. La industria ha continuado con éxito en el condado de Union, utilizando agua de la planta. Desde 2007, todo el suministro de bromo de Estados Unidos proviene de salmuera del sur de Arkansas.

Johnson, de la Junta de Conservación del Agua del Condado de Union, dice que su planta de agua financiada con fondos públicos ha “demostrado ser una gran ayuda para atraer nuevos desarrollos”, que incluyen operadores de campos de salmuera de litio.

Otro desafío que enfrentan los mineros de litio en el condado de Union es que el acuífero Sparta se encuentra directamente encima del propio Smackover. Es absolutamente imprescindible una ingeniería cuidadosa y una tecnología de perforación y bombeo diseñada adecuadamente.

Pase lo que pase, puede estar seguro de que la Junta de Conservación del Agua del Condado de Union estará vigilando los niveles. En una de las primeras pruebas en carretera de DLE Tech en salmuera del sur de Arkansas, se ha implementado firmemente un dispositivo de vigilancia del agua adecuado.