Litio

Hoy en día hay dos maneras de producir baterías de litio para vehículos eléctricos. Tenemos la posibilidad de terciarizarlas o producirlas internamente. Por supuesto que hay niveles o grados de terciarización, así como niveles o grados de integración vertical.

La producción en masa y el estado y las tendencias del desarrollo tecnológico pueden ejercer influencia en los niveles o grados de terciarización o integración vertical.

La producción en masa ha obligado a Tesla a construir su gigaplanta de baterías de iones de litio, ya que esto implicará, entre otras cosas, economías de escala, por lo que duplicando los insumos obtendrá más del doble del producto. La reducción del costo de la batería a su vez brindará a Tesla el tipo de competitividad que se requiere para dominar el mercado de los vehículos eléctricos asequibles al consumidor medio al tiempo de preparar el camino para la electrificación de la industria del automóvil y/o la producción en masa de vehículos eléctricos en el mundo.

Hasta aquí todo bien, ¿verdad? No tan rápido. Para muchos, al avanzar en un emprendimiento de riesgo compartido con Panasonic y llevar a esta empresa a la gigaplanta en Nevada, Tesla habría dado pasos importantes hacia la integración vertical en cuanto a la fabricación de baterías. Esto, sin embargo, no está del todo claro. ¿Por qué? Debido a que es probable que Panasonic sólo ensamble (no fabrique) celdas de baterías de iones de litio en Nevada, mientras continúa terciarizando los diferentes componentes de la celda de la batería, ya sea de Japón o de China en los próximos años. Así que de alguna manera Tesla puede haber traído a su única fuente de provisión de baterías de litio (Panasonic) más cerca de su planta de fabricación de vehículos eléctricos en Fremont, California, pero esto no significa necesariamente que en realidad haya integrado sus dos líneas de producción. Al actuar de esta manera, Tesla habría – en efecto - prescindido por completo del problema del litio, dejando a Panasonic (sola)  para lidiar con eso.

Esto explica por qué Tesla, después de haber sido incapaz de comprar la empresa Simbol en 2014 para asegurar la producción de litio en los EEUU, firmó dos acuerdos de compra de litio a futuro con Bacanora Minerales y Pure Energy Minerals. Pero ¿por qué Tesla elegió a dos empresas inexpertas de reciente creación (en lugar de Albemarle, SQM o Tianqi) para estas ofertas? Algunos analistas han argumentado que fue porque no estaba dispuesta a ceder a las condiciones de fijación de precios de los gigantes del litio. Mi perspectiva aquí es que en el momento en que Tesla tomó esta decisión (finales de agosto de 2015) - aproximadamente un año después de que enviara su carta de intención a Simbol - ya había resuelto avanzar con su plan B con Panasonic, para pasar por encima de “la cuestión del litio".

¿Qué pasó con Bacanora Minerales y Pure Energy Minerals? Bueno, no pudieron llevar la producción de litio en línea a tiempo, es decir cuando la gigaplanta comenzó a operar en Nevada. Pero, sobre la base de los argumentos anteriores, podemos suponer que este resultado era completamente previsible. La pregunta sigue siendo si estas dos empresas junior llegarán algún día a producir a escala industrial y, más importante aún, si Tesla adquirirá algún día algo de litio de las mismas. En el cierre de este argumento, sólo quiero referirme en este punto a una pieza interesante de información proveniente de China: Tianqi, el mayor proveedor mundial de hidróxido de litio, el compuesto de litio requerido para producir el tipo de materiales de cátodos utilizados por Panasonic para producir sus celdas de baterías, en respuesta a la pregunta de si la empresa vende sus productos a Tesla o proveedores de baterías de Tesla, acaba de decir que "no vende directamente sus productos a los fabricantes de baterías de litio o los fabricantes de automóviles, sino principalmente a los productores de material de cátodo de baterías de litio y que algunos de sus clientes ha  sido incluidos en la cadena de suministro de Tesla." Ahora bien, ¿cuáles son los productores de material de cátodo de baterías de litio de Panasonic en la cadena de suministro de Tesla? Según Roskill, "Panasonic actualmente se abastece con materiales de cátodo de Sumitomo Metal Mining (SMM) en Japón, que ha estado expandiendo su capacidad para cumplir con los requirimientos de Panasonic." Por lo tanto, así como Tesla dejó a Panasonic a cargo de la producción de celdas de baterías de iones de litio, Panasonic, a su vez,  transfirió a Sumitomo la responsabilidad de producir los materiales de cátodo que requiere,  lo que al final, implica también conseguir el litio necesario para ellos.

Esto aparece en agudo contraste con el enfoque seguido por Toyota - y se debe tener en cuenta aquí que el gigante japonés no es el defensor más entusiasta de los vehículos eléctricos en el mundo.

Como ya he dicho en otro lugar, Toyota ha reformulado recientemente su discurso de litio después de los resultados de ventas desastrosos de su vehículo eléctricoa pilas de combustible, Mirai. Aunque no creo que su reciente énfasis en el litio es realmente una transformación radical de su estrategia de negocios, pienso que Toyota no quiere encontrarse desprevenida en la próxima ola del litio. Es por eso que está apostando a la construcción de una planta de hidróxido de litio en Japón como parte de su asociación (a través de su filial comercial Toyota Tsusho) con Orocobre en Argentina.  A diferencia de su acuerdo actual de compra a futuro de litio, Orocobre ha indicado que esta vez va a ser un arreglo totalmente financiado.  Es entonces evidente que Toyota está apuntando al desarrollo de su propia producción de baterías de litio en Japón, separada de su compañera de largo tiempo Panasonic. Debería resultar también muy cristalino el por qué este podría ser el caso.

En suma, mientras que Tesla ha optado por externalizar su producción de baterías de litio, Toyota parece estar interesada en un intento de producción en casa. El único problema con la nueva estrategia de Toyota es la escala. Dicha empresa está hablando de una producción de 10.000 toneladas métricas de hidróxido de litio al año. Está claro que esta cantidad de litio no le ayudará a competir con Tesla lo que confirma su falta de interés en contribuir a una revolución de litio en absoluto. Lo que parece algo paradójico es que Tesla, que está dirigida a alterar la industria del automóvil, haya optado por una estrategia más bien arriesgada de litio, mientras que Toyota, que sólo quiere ser parte del nuevo paradigma tecno-económico, de hecho, haya decidido aplicar un enfoque cauteloso.  Es probable que estas dos estrategias de negocios vayan a fracasar, aunque por diferentes razones.

Esto nos lleva directamente al segundo factor influyente de la externalización y la integración vertical, es decir, el desarrollo tecnológico.

Al adoptar un enfoque de litio "débil", Tesla no sólo puede estar poniendo en riesgo la totalidad de su suministro de baterías de vehículos eléctricos en caso de una escasez grave de litio, sino también la posibilidad de producir un avance tecnológico importante en uno de los niveles más relevantes de la producción de vehículos eléctricos: la fabricación de baterías.  Esto tiene que ver con lo que he venido en llamar tendencias científicas y tecnológicas del uso del litio  en cuanto se refiere a una de las aplicaciones más importantes de litio hoy en día, a saber, las baterías de litio para vehículos eléctricos.

Como es bien sabido, desde que Panasonic popularizó las celdas  baterías de iones de litio 18650 con una composición química Níquel –Cobalto-Aluminio (NCA), no sólo la demanda de hidróxido de litio, sino también su precio han aumentado de manera substancial. Por eso, cada productor de litio (ya sea grande o pequeño) ahora está cambiando, ya sea su producción de litio, de carbonato de litio a hidróxido de litio o está planeando desde un principio producir hidróxido de litio solamente. A pesar de que la composición química no ha cambiado en las nuevas y más avanzadas baterías iones de litio 2170 recientemente desarrolladas por Panasonic para su producción en la gigaplanta en Nevada, el resto de los fabricantes de baterías se están moviendo hacia una composición química Níquel-Cobalto-Manganeso (NCM).  En ambos casos, el hidróxido de litio sigue siendo el compuesto de litio de elección. Ahora, bajo la tecnología actual, la producción de hidróxido de litio es mucho más fácil y menos costosa a partir de recursos mineralizados de litio que a partir de recursos de litio en salmuera debido a que en el primer caso el compuesto puede ser producido directamente mientras que en el segundo éste viene a ser un derivado del carbonato de litio. Cabe aclarar que existen ahora unos métodos disruptivos de producción de litio a partir de recursos de salmuera como los desarrollados por Simbol y Posco que están dirigidos también a la producción directa de hidróxido de litio. El tiempo dirá si estas nuevas técnicas terminan siendo exitosas.

Por el momento, sin embargo, ni Tesla ni Toyota parece estar interesada en este tipo de desarrollo tecnológico. Por un lado, Tesla simplemente confiará en Panasonic para que se haga cargo del problema. Por otra parte, Toyota comprará más bien a Orocobre en Argentina el carbonato de litio necesario para producir (a partir de él) 10.000 TM de hidróxido de litio en Japón.  Dejando otras cosas constantes, esta estrategia funcionará muy bien para ambos protagonistas del mercado, siempre y cuando sigan demandando o produciendo baterías de iones de litio. No obstante, podría toparse con algunas dificultades si acaso la tecnología de baterías de litio se mueve en otra dirección.  Esto sucedería si la tecnología va más allá de las baterías de iones de litio hacia otras soluciones de almacenamiento energético, tales como Baterías de Litio de Estado Sólido Total, Baterías de Litio-Sulfuro, Baterías de Litio-Aire y/o de Litio-Oxígeno, las cuales lo más probable es que utilicen litio metálico en el ánodo.

En suma, hoy más que nunca, la búsqueda de baterías de litio de mayor densidad energética, en particular para vehículos eléctricos, exige no sólo investigación y desarrollo permanente, sino también la integración vertical entre la producción de litio y la producción de baterías de litio a través de la tecnología de materiales especializados. Y aquí, de nuevo, Toyota parece estar mucho mejor preparada que Tesla para hacer frente a este reto. Pero, ¿tiene la estrategia de negocios de Toyota espacio para mejorar? ¡Por supuesto!

* Versión en español del artículo original publicado en inglés el 18 de marzo de 2017 en Seeking Alpha, el sitio bursátil más importante de EEUU (Véase: http://seekingalpha.com/article/4056248-lithium-evs-teslas-outsourcing-vs-toyotas-vertical-integration).

Juan Carlos Zuleta es analista de la Economía del Litio

El periódico The Guardian del Reino Unido acaba de publicar un artículo sobre el litio boliviano que resulta haciendo seguimiento de una contribución anterior mía. Es, como me dijera su autor en una reciente comunicación personal, un aporte largamente esperado.

El 30 de noviembre del año pasado fui consultado por primera vez por TheGuardiancon una interrogante acerca de un comentario del gerente del proyecto estatal de litio en Bolivia sobre su posible alianza "con Tesla a través de una compañía canadiense".

Según él, era probable que PureEnergyMinerals fuera esa compañía, aunque debido a regulaciones bursátiles canadienses esta aseveración no podría haber sido confirmada.

Me preguntó si estaba familiarizado con el tipo de procesamiento de salmuera de litio sin evaporación que la empresa canadiense estaba desarrollando y si esa técnica sería aplicable al Salar de Uyuni.

Respondí casi inmediatamente de la siguiente manera:

"PureEnergyMinerals tiene un acuerdo con Tesla Motors para el suministro de litio. Y es totalmente posible que esta empresa pueda de hecho comprometerse en otro acuerdo con el proyecto de litio estatal boliviano para suministrar litio a Tesla.

No analicé esta posibilidad en mi artículo principalmente porque pensé que el encargado del proyecto del litio se refería a una compañía productora de baterías de litio, no a una compañía productora de litio.

En cuanto al método de procesamiento que está desarrollando PureEnergyMinerals, todo lo que puedo decir en este momento es que pertenece a TenovaBateman, una empresa israelí. Según un artículo reciente, la tecnología de TenovaBateman (TTB) comprende tres etapas de producción: 1) pretratamiento de la salmuera; 2) extracción con disolvente; y 3) electrólisis.

Esta técnica comparte al menos una cosa en común con la tecnología desarrollada por Posco de Corea: Que ninguna de ellas requiere evaporación solar. Como usted probablemente sabe, he tocado este tema en otro artículo  publicado hace unos meses en SeekingAlpha.

Se debe tener en cuenta que he defendido este nuevo conjunto de tecnologías desde al menos noviembre de 2010. La TTB debería ser una opción interesante para Uyuni particularmente en tiempos de gran escasez de agua, una enorme demanda de litio en el mundo y preocupaciones medioambientales nada pequeñas."

Mi respuesta a preguntas adicionales deTheGuardian continuó aproximadamente una semana más tarde, como sigue:

THE GUARDIAN: ¿Podría explicar el problema de la escasez de agua en el Salar de Uyuni y por qué es un problema para la extracción de litio por evaporación?

JUAN CARLOS ZULETA: Tras el informe final de la Comisión Nacional del Litio (CNL) de Chile, los salares deben ser vistos como ecosistemas naturales y dinámicos de gran complejidad y fragilidad. A este respecto, la extracción de salmuera en un lugar determinado en un salar puede afectar el comportamiento hidrogeológico de las salmueras del acuífero en lugares contiguos.

THE GUARDIAN: ¿Qué sucede con las preocupaciones ambientales del procesamiento de litio por evaporación? ¿En qué consisten específicamente y cómo se pueden evitar a partir de un enfoque no basado en evaporación?

JUAN CARLOS ZULETA: Todavía según la CNL, el mayor riesgo ambiental de la extracción de salmuera se refleja en la disponibilidad de recursos hídricos en los alrededores con implicaciones para la producción agrícola y los grupos humanos asentados en la cuenca del salar.

THE GUARDIAN: ¿Hay algún problema particular en la técnica de procesamiento de TenovaBateman?

JUAN CARLOS ZULETA: El principal problema con esta técnica de procesamiento es el costo. Sin embargo, esto puede compensarse con la posibilidad de obtener otros productos, como magnesio, boro, sodio, calcio, etc. (de alta pureza y valor), junto con el litio, para su comercialización.

THE GUARDIAN: Usted ha mencionado que considera que el gerente de la compañía estatal de litio en Bolivia está inventando la reunión de Tesla para aparentar que está haciendo su trabajo. ¿Todavía cree que éste es el caso, y si es así, puede explicar lo que cree que está sucediendo realmente?

JUAN CARLOS ZULETA: El gerente general de la compañía estatal de litio en Bolivia está confundido. No tiene la menor idea del mercado del litio, ni tiene conocimiento de sus principales actores ni tendencias de uso de litio para los próximos años. Todo lo que él sabe es que es que el proyecto de litio bajo su control está atrasado y esta realidad está empezando a ponerlo muy nervioso. Esta es una desventaja muy complicada para alguien a cargo de uno de los proyectos más estratégicos del mundo en la actualidad".

Probablemente nunca sabré por qué TheGuardian decidió no incluir ninguno de mis comentarios en su artículo a pesar de un reconocimiento específico (en privado) de su autor de que "ayudó a informar a la pieza" y por qué tardó tanto en publicarlo.

Para terminar, permítanme hacer los siguientes comentarios sobre la contribución de TheGuardian:

En primer lugar, el artículo confirma que PureEnergyMinerals está interesada en la industria boliviana del litio, aunque también menciona que "Comibol y Tesla no han respondido a las solicitudes de comentarios". Cabe recordar que el gerente del proyecto boliviano de litio ya había dicho que Tesla (en asociación con una empresa canadiense) expresó su interés en construir una planta de baterías de litio en Bolivia y que yo encontré al menos dos razones para pensar que ese no podía ser el caso. Pero, ahora parece que el gerente de evaporíticosestaba confundiendo baterías de litio con recursos de litio.

En segundo lugar, introduce dudas adicionales en cuanto a la eficiencia del proceso boliviano para extraer el litio de Uyuni que está siendo desarrollado por K-UTEC Ag Salt Technologies. Esto es de suma importancia dado el tiempo (más de 8 años y medio) y recursos financieros (más de US $ 250 millones) ya invertidos en el proyecto. Huelga decir que la entrega de resultados por parte de la consultora alemana está muy fuera de plazos, lo que nos conduce a creer que Bolivia podría estar empezando a pensar en otras opciones.

En tercer lugar, retrata al director de K-UTEC Ag Salt Technologies como si no tuviera idea del riesgo ambiental de la extracción de salmuera, tal como se refleja en la disponibilidad de recursos hídricos en los alrededores, con implicaciones para la producción agrícola y los grupos humanos, como establezco en una de mis respuestas al cuestionario deTheGuardián más arriba.

 * Versión en español del mismo artículo publicado en inglés en SeekingAlpha, el sitio web sobre temas bursátiles más importante de Estados Unidos (Véase: http://seekingalpha.com/article/4037576-pure-energy-minerals-manager-bolivian-lithium-project-talking?v=1484767656&commenter=1&comments=show) el 18 de enero de 2017.

** Analista de la Economía del Litio

En un sorpresivo discurso en ocasión de un acto en la Universidad Pública de El Alto (UPEA), el segundo mandatario del Estado sostuvo este viernes que si bien se pueden destacar los usos médicos, agrícolas y eléctricos de “la energía nuclear basada en la división (fisión) del átomo”, genera problemas para la humanidad por los “residuos radioactivos que tardan cientos y miles de años en dejar de ser radioactivos”.
Por eso, afirmó, “el futuro de la humanidad va a ir por el lado de la energía de fusión de átomos (…) utilizando el hidrógeno, el tritio… el litio”.   Y luego se preguntó: ¿Dónde hay litio?, respondiéndose a continuación, “en Bolivia, cerca del 50% del litio del mundo está en Bolivia, en el salar de Uyuni”.
La intervención de la citada autoridad nos deja un tanto perplejos. Resulta importante en principio enfatizar su perspectiva acertadaen torno a un tema de lo más preocupante. A pesar de que está claro que esto no significa que el gobierno al final recapacitó y optó por dar marcha atrás en el cuestionado proyecto de desarrollo nuclear en El Alto, lo que sin la menor duda podría haber generado muchos aplausos, esta es la primera vez que se reconoce de manera explícita los riesgos que implica, lo que tampoco deja de ser positivo.
Sin embargo, me pregunto si el vicepresidente se habrá dado cuenta de la esencia contradictoria de su argumento. Pero, ¿dónde radica el contrasentido?
Vayamos por partes. Empecemos viendo la página web del Ministerio de Hidrocarburos y Energía donde se habla del carácter integral del emprendimiento estatal, identificando al menos cuatro ámbitos de aplicación nuclear, a saber: de salud, agroindustrial, energético y de tecnología y desarrollo.
Ahora bien, si el centro nuclear a edificarse en la urbe alteña hubiera excluido el rubro energéticode la lista de temas a desarrollarse, entonces podríamos haber pensado en una total sintonía entre la disertación y la realidad. ¿Por qué? Bueno, porque resulta que es precisamente en la generación de energía donde se producen los desechos nucleares que según el vicepresidente tardan cientos y miles de años en desaparecer.
Adicionalmente, si por las razones sugeridas, se hubiera decidido en efecto prescindir del ámbito energético en el futuro centro nuclear, entonces dicha cartera de estado ya no tendría que estar a cargo de nada con respecto al mismo.
Como no existen razones para pensar ni en lo uno ni en lo otro, nos vemos obligados a concluir que el vicepresidente se volvió a introducir en otro de sus laberintossin salida.
Todo esto adquiere aún mayor gravedad ante las siguientes piezas de evidencia encontradas en la nota difundida por La Razón sobre el tema: 1) El nombre dela entidad a crearse: Centro de Investigación y Desarrollo de Energía Nuclear con Fines Pacíficos; y 2) La presencia de RosAtom, empresa rusa líder en el campo de la fisión nuclearen el mundo, en el proyecto.
Ahora nos toca comentar acerca del segundo tópico de discusión abordado en la UPEA: La aplicación de litio en procesos de fusión nuclear.Al respecto, según relata el mencionado matutino paceño, el vicepresidente habría llamado “a los rusos a enseñar a los profesionales bolivianos la investigación en Energía de Fusión tomando (en cuenta que) Bolivia tiene potencial en litio, la materia prima de esta energía”, insistiendo más adelante: “Vamos a invertir 300 millones de dólares, no es una represa más. Nos tienen que enseñar el estudio de la investigación en la Energía de Fusión. Estamos interesado en la Energía de Fusión porque usa litio y nosotros tenemos litio".
No obstante, el vicepresidente no parece haber reparado en que existe un mundo de diferencia entre la fisión nuclear (lo que se desarrollará en el centro de investigación alteño) y la fusión nuclear (lo que el vicepresidente solicitó a los rusos que nos enseñaran).  Hubiera querido ver la cara de sorpresa de los científicos rusos ante la insólita alocución vicepresidencial que, me imagino, en el mejor de los casos, les sonó como si se tratara de un ruido extraño. 
Hace poco más de 23 años y medio escribí por primera vez sobre esta temática. Lo hiceen un artículo publicado en el extinto periódico “Hoy” para referirme a la demora en la implementación del proyecto de fusión nuclear ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, en inglés) en Francia que, en mi opinión, habría dirigido al mundo a un retraso tecnológico (traducido en una demanda mundial más bien moderada de litio) que duraría entre 20 y 30 años. En abril de 2014 volví a tocar esta materia en otra contribución, esta vez a El Diario, a propósito dela noticia de que un niño de 13 años de Inglaterra había sido capaz de construir un reactor de fusión nuclear en su escuela. 
Si bien Rusia forma parte del selecto grupo de potencias (junto con China, la Unión Europea, India, Japón, Corea del Sur y Estados unidos) que apoyan el ITER, no se puede decir que es poseedora de una tecnología en particular que pudiera ser transferida a Bolivia. Es más, solicitar a RosAtom, una de las empresas líderes en energía atómica (a través de procesos de fisión nuclear) en el planeta que nos enseñe fusión nuclear resulta casi como pedir a una compañía fabricante de automóviles que nos capacite en la construcción de aviones de guerra. 
Conviene anotar que el mayor desafío de la fusión nuclear consiste en el desarrollo de un proceso capaz de generar más energía de la que se utiliza para su activación. Es el proceso a través del cual el sol trabaja para generar energía. Todavía en su fase experimental, ésta ocurre cuando dos clases de átomos de hidrógeno (deuterio y tritio) se fusionan a grandes velocidades, formando nuevas moléculas atómicas conocidas como plasma iónica, donde el deuterio se puede obtener del agua del mar y el tritio, a partir del isótopo 6 del litio.
En un reciente informe, el Departamento de Energía de Estados Unidos si bien reconoce el inmenso potencial científico del ITER, también considera que tomará tiempo determinar si finalmente será exitoso, razón por la cual sugiere que el país del norte continúe apoyando tal multibillonaria iniciativa sólo hasta 2018, año a partir del cual se debería reevaluar esta posición. 
Más allá de sesgos ideológicos, a los que nos ha tenido acostumbrados en la última década, quizás sería bueno que, esta vez y en función de los intereses nacionales, el vicepresidente instruya a la flamante Agencia Boliviana de Energía Nuclear Nuclear (ABEN) que empiece a investigar sobre el reciente descubrimiento científico tecnológico alcanzado por Lockheed Martin Skunk Works, una de las compañías estadounidenses más importantes del mundo en los campos aeroespacial, defensa, seguridad y tecnologías avanzadas, que sugiere el desarrollo de un reactor de fusión nuclear extremadamente pequeño, como para caber en un camión, capaz de proveer suficiente electricidad para una ciudad reducida de máximo unas 100.000 personas.