La Universidad de Atacama busca convertir magnesio en salmueras en una oportunidad tecnológica y productiva ▶️ The University of Atacama seeks to convert magnesium in brines into a technological and productive opportunity
En Chile, la Universidad de Atacama lidera proyecto pionero para transformar la industria del litio, aportando al desarrollo sustentable y a la transición energética global.
Con un fuerte compromiso con la innovación y el desarrollo regional, la Universidad de Atacama (UDA) encabeza un proyecto científico que promete marcar un antes y un después en la industria del litio en Chile. El proyecto Anillo de Litio, titulado “Diversificación de la producción en la industria del litio: modelamiento molecular y funcionalización de líquidos iónicos para optimizar la remoción y recuperación de magnesio desde salmueras”, es financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) tras adjudicarse en 2024 un concurso Anillos de Investigación, otorgado para promover la diversificación en los procesos de producción del litio en el país.
Proyecto en conjunto
La iniciativa se desarrolla en colaboración con el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de la Universidad de Chile y la Universidad de Antofagasta, y aborda uno de los grandes desafíos del sector: la elevada concentración de magnesio en las salmueras, factor que encarece y ralentiza el proceso de extracción del litio, recurso clave para la transición energética mundial.
El proyecto propone una nueva ruta tecnológica para transformar esta dificultad en una ventaja competitiva, desarrollando soluciones que permitan remover, recuperar y valorizar el magnesio como subproducto de alta pureza. Este enfoque busca no solo mejorar la eficiencia y sustentabilidad del proceso de extracción, sino también abrir nuevas oportunidades económicas, científicas y productivas para la macrozona norte del país.
“Como equipo, hemos asumido el gran desafío de transformar la problemática del magnesio en una oportunidad de desarrollo que beneficiará a la industria y a las comunidades del norte de Chile. Con tecnologías limpias y procesos eficientes, buscamos aportar soluciones concretas que potencien la productividad y sostenibilidad en Atacama y la macrozona norte, siendo además un aporte real a la industria a nivel internacional”, aseguró el Dr. Castillo Segura.
Con un equipo que dirige el doctor en ingeniería e investigador del Departamento de Metalurgia de la Universidad de Atacama, Jonathan Castillo Segura, y en el que participan las destacadas investigadoras, Dra. Pía Hernández Avendaño de la Universidad de Antofagasta, Dra. Vania Rojas de la Universidad de Chile, y la Dra. Rossana Sepúlveda Rivera de la UDA, la iniciativa busca soluciones innovadoras para la extracción y uso sostenible del litio y sobresale por su incorporación de la perspectiva de género.
En conjunto con la Universidad de Antofagasta, y el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería de la Universidad de Chile, alineándose además con la creación del Instituto Nacional del Litio en Antofagasta, la investigación busca métodos para que la minería del litio no se quede solo en la extracción del mineral, lo que es crucial para el futuro de esta industria.
De esta manera, la Universidad de la Región de Atacama está a la cabeza de la investigación en la industria del litio, con un grupo multidisciplinario que apuesta a la diversificación, a través de la obtención de más de un producto para hacer que la industrialización sea más efectiva y con mayores ganancias.
Diversificación de la matriz productiva del litio
Jonathan Castillo, Ingeniero Civil en Metalurgia de la Universidad de Atacama, Doctor en Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Santiago de Chile y un reconocido investigador en la valoración de residuos industriales, uso eficiente de recursos y procesos alternativos no contaminantes, señala que la investigación tiene una mirada estratégica, orientada a fortalecer la sustentabilidad y competitividad de la industria del litio en el país.
“En un contexto donde el desarrollo de tecnologías limpias y la transición energética exigen un uso más eficiente y diversificado de los recursos naturales, este proyecto aborda una problemática crítica: la presencia de magnesio en las salmueras, que interfiere en la recuperación de litio. Mediante un enfoque innovador y multidisciplinario, el consorcio conformado por la Universidad de Atacama, el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de la Universidad de Chile y la Universidad de Antofagasta busca desarrollar soluciones basadas en líquidos iónicos, orientadas no solo a remover este elemento, sino también a valorizarlo como subproducto de alto valor agregado”.
El investigador explica que el litio no es el mineral más abundante en los salares, sino que el magnesio es el predominante, pero actualmente queda como un pasivo ambiental, por lo tanto, recuperarlo de manera eficiente ayudaría a reducir la huella de carbono. Junto con ello, rescatarlo de manera selectiva, cuidando que el litio siga su camino, permitiría que en el futuro sales de magnesio de alta pureza puedan ser utilizadas en la industria de las aleaciones, como en la aeronáutica o de tecnología avanzada donde es apreciado, o incluso producir magnesio metálico que tiene un mayor valor.
El programa contempla tres líneas de investigación ejecutadas en paralelo, junto a un fuerte componente de formación de capital humano en pregrado, postgrado y postdoctorado. Con ello, estudiantes podrán vincularse directamente a problemáticas reales de la industria del litio en Chile y América Latina.
“El equipo de investigación es un componente fundamental del éxito de este proyecto. Está conformado por nueve especialistas, incluyendo dos investigadoras principales y una experta en equidad de género, por lo que el grupo no solo aporta excelencia técnica y científica, sino también una visión inclusiva y colaborativa. Esta diversidad fortalece la innovación y la calidad de las soluciones desarrolladas. En resumen, el proyecto representa una apuesta concreta por diversificar la matriz productiva del litio, generar conocimiento aplicado, formar profesionales capacitados y contribuir a un desarrollo tecnológico con equidad de género, visión regional y proyección internacional», menciona el director del proyecto Jonathan Castillo.
Equipo de destacadas investigadoras
La Dra. Pía Hernández Avendaño es Ingeniera Civil Industrial en Química, con magister y doctorado en ingeniería de Procesos de Minerales. Académica del Departamento de Ingeniería Química y Procesos de Minerales de la Universidad de Antofagasta e integrante del equipo de investigación del Centro de Economía Circular en Procesos Industriales (CECPI) de la misma institución. Además, es investigadora asociada del Advanced Mining Technology Center (AMTC). Sus áreas de investigación se han centrado en procesos de cristalización, lixiviación de minerales sulfurados de cobre como la calcopirita en medios salinos (cloruros, nitratos, yoduro/yodato), recuperación de metales desde minerales y residuos (mineros y eléctricos-electrónicos) usando solventes emergentes y actualmente está incursionando en la recuperación selectiva de magnesio desde salmueras usando líquidos iónicos.
Dentro del proyecto anillo, es investigadora principal del programa relacionado al diseño de circuitos metalúrgicos basados en líquidos iónicos para producir procesos de extracción de elementos de manera selectiva, a partir de salmueras, lo que permite mayor purificación de soluciones para obtener sales de alta pureza.
La académica subraya la importancia de que sean varias las instituciones nacionales -UDA, AMTC-Universidad de Chile y U de Antofagasta- e internacionales como la Universidad de Aveiro, BC Material y la Universidad Técnica de Oruro, las que están colaborando para lograr el objetivo del proyecto, lo que permite generar una investigación con mayor impacto. “En el primer año del proyecto, hemos estado trabajando con tres estudiantes doctorales, Mauricio Mura, Karina Benavente y Camila Uribe que desarrollan una línea de investigación particular. Mauricio Mura y Camila Uribe están investigando la extracción selectiva del magnesio y boro desde salmueras por medio del proceso de extracción por solventes con líquidos iónicos. Y Karina Benavente está investigando la síntesis de membranas modificadas con estructuras metalorgánicas funcionalizadas con líquidos iónicos, para separación de magnesio y litio desde salmueras”.
Agrega que la importancia del proyecto radica en la diversificación de la industria del litio, desde salmueras, dando relevancia a la valorización del magnesio como subproducto de gran pureza. “Se quiere investigar su remoción de manera selectiva usando solventes emergentes, su recuperación por diversos procesos y su posible comercialización como subproducto de la industria del litio”.
Por su parte, la Dra. Vania Rojas Figueroa es quien lidera la línea de investigación enfocado en la funcionalización de líquidos iónicos. Investigadora del AMTC de la Universidad de Chile, integrada al grupo de Agua y Sustentabilidad Ambiental, la doctora en química cuenta con más de 14 años de experiencia en investigación aplicada, enfocada en sostenibilidad ambiental y minería, especialmente en el desarrollo de tecnologías para el tratamiento de aguas contaminadas y la valorización de residuos mineros, mediante el uso de nanomateriales, membranas funcionalizadas y solventes verdes. A lo largo de su carrera, ha liderado múltiples proyectos financiados por ANID.
Su labor en el proyecto anillo se centra en el desarrollo y validación de sistemas híbridos avanzados, como membranas y MOFs funcionalizados con líquidos iónicos selectivos, para la separación eficiente de iones en salmueras complejas. El equipo bajo su coordinación incluye a la Dra. Natalia Martínez, investigadora, y a Vicente Montaner Tartakowsky, memorista de Ingeniería Civil de Minas, quienes aportan en la síntesis y caracterización de materiales, pruebas de laboratorio y análisis de datos. Además, coordina actividades de formación de capital humano, divulgación científica con perspectiva de género y vinculación nacional e internacional con BC Materials (España) y la Universidad de Tampere (Finlandia), promoviendo enfoques colaborativos e inclusivos.
La Dra. Vania Rojas promueve activamente la participación de mujeres en ciencia mediante divulgación científica con enfoque de género. En esta línea, remarca que “Un sello distintivo de nuestro equipo es la incorporación del enfoque de género desde las primeras etapas, estableciendo cuotas para asegurar la representación igualitaria de mujeres y hombres en todos los roles del proyecto. Buscamos avanzar hacia una minería más verde e inclusiva, basada en materiales funcionalizados de alto rendimiento y en la promoción activa de la equidad de género en ciencia y tecnología”.
Para la investigadora, quien fue invitada a participar en el comité técnico para la elaboración de la Estrategia Nacional de Minerales Críticos, iniciativa clave de la Política Nacional Minera 2050 liderada por el Ministerio de Minería, este proyecto representa una oportunidad única de impulsar el desarrollo de nuevas soluciones tecnológicas que transformen la industria del litio: “Nuestra propuesta no solo optimiza la recuperación de magnesio, considerado históricamente un residuo y hoy reconocido como un elemento estratégico para la transición energética por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y la Unión Europea, sino que también podría fomentar la sostenibilidad de los procesos extractivos”.
Otra de las investigadoras que forman el equipo de trabajo es la académica del Departamento de Ingeniería Civil en Metalurgia de la Universidad de Atacama, Rossana Sepúlveda Rivera, ingeniera civil en Metalurgia de la UDA y Doctora en Ciencias de la Ingeniería, mención Ingeniería de Procesos de la Universidad de Santiago de Chile. La Dra. Sepúlveda ha desarrollado docencia, investigación y vinculación en el ámbito de los procesos hidrometalúrgicos, a través de la valorización y reutilización de pasivos mineros, disminución del consumo de agua e implementación de nuevas tecnologías limpias, con miras en lograr una minería sustentable.
El proyecto Anillo de Litio tiene como objetivo principal generar conocimiento científico y tecnológico para abordar los desafíos y oportunidades que presenta la industria del litio. Para ello, se enmarca en la Estrategia Nacional del Litio, impulsando la investigación y el desarrollo de tecnologías para una explotación sostenible de este mineral en la Región de Atacama, considerando tanto los aspectos científicos como los ambientales y sociales.
(Redmin Chile y Página 19)
In Chile, the University of Atacama is leading a pioneering project to transform the lithium industry, contributing to sustainable development and the global energy transition.
With a strong commitment to innovation and regional development, the University of Atacama (UDA) is spearheading a scientific project that promises to mark a turning point in Chile’s lithium industry. The Lithium Ring project, entitled “Diversification of production in the lithium industry: molecular modeling and functionalization of ionic liquids to optimize the removal and recovery of magnesium from brines,” is funded by the National Research and Development Agency (ANID) after winning a Research Rings competition in 2024, awarded to promote diversification in lithium production processes in the country.
Joint project
The initiative is being developed in collaboration with the Advanced Mining Technology Center (AMTC) of the University of Chile and the University of Antofagasta, and addresses one of the major challenges facing the sector: the high concentration of magnesium in brines, a factor that increases the cost and slows down the extraction process of lithium, a key resource for the global energy transition.
The project proposes a new technological route to transform this difficulty into a competitive advantage, developing solutions that allow magnesium to be removed, recovered, and valorized as a high-purity by-product. This approach seeks not only to improve the efficiency and sustainability of the extraction process but also to open up new economic, scientific, and productive opportunities for the northern macrozone of the country.
“As a team, we have taken on the great challenge of transforming the magnesium problem into a development opportunity that will benefit industry and communities in northern Chile. With clean technologies and efficient processes, we seek to provide concrete solutions that enhance productivity and sustainability in Atacama and the northern macrozone, while also making a real contribution to the industry at the international level,” said Dr. Castillo Segura.
Led by Jonathan Castillo Segura, PhD in engineering and researcher at the Department of Metallurgy at the University of Atacama, and with the participation of renowned researchers Dr. Pía Hernández Avendaño from the University of Antofagasta, Dr. Vania Rojas from the University of Chile, and Dr. Rossana Sepúlveda Rivera from the UDA, the initiative seeks innovative solutions for the extraction and sustainable use of lithium and stands out for its incorporation of a gender perspective.
In conjunction with the University of Antofagasta and the Advanced Center for Mining Technology at the University of Chile, and in line with the creation of the National Lithium Institute in Antofagasta, the research seeks methods to ensure that lithium mining does not remain limited to the extraction of the mineral, which is crucial for the future of this industry.
In this way, the University of the Atacama Region is at the forefront of research in the lithium industry, with a multidisciplinary group committed to diversification, through the production of more than one product to make industrialization more effective and profitable.
Diversification of the lithium production matrix
Jonathan Castillo, a civil engineer in metallurgy from the University of Atacama, a doctor of engineering sciences from the University of Santiago de Chile, and a renowned researcher in the valuation of industrial waste, efficient use of resources, and alternative non-polluting processes, points out that the research has a strategic focus, aimed at strengthening the sustainability and competitiveness of the lithium industry in the country.
“In a context where the development of clean technologies and the energy transition require a more efficient and diversified use of natural resources, this project addresses a critical issue: the presence of magnesium in brines, which interferes with lithium recovery. Through an innovative and multidisciplinary approach, the consortium formed by the University of Atacama, the Advanced Mining Technology Center (AMTC) of the University of Chile, and the University of Antofagasta seeks to develop solutions based on ionic liquids, aimed not only at removing this element but also at valorizing it as a high value-added by-product.”
The researcher explains that lithium is not the most abundant mineral in salt flats; magnesium is the predominant mineral, but it currently remains an environmental liability. Therefore, recovering it efficiently would help reduce the carbon footprint. In addition, selectively recovering it, while ensuring that lithium continues on its path, would allow high-purity magnesium salts to be used in the future in the alloy industry, such as in aeronautics or advanced technology, where it is highly valued, or even to produce magnesium metal, which has a higher value.
The program includes three lines of research carried out in parallel, along with a strong component of human capital training at the undergraduate, graduate, and postdoctoral levels. This will allow students to engage directly with real issues facing the lithium industry in Chile and Latin America.
“The research team is a fundamental component of this project’s success. It is made up of nine specialists, including two principal investigators and an expert in gender equality, so the group not only contributes technical and scientific excellence, but also an inclusive and collaborative vision. This diversity strengthens innovation and the quality of the solutions developed. In short, the project represents a concrete commitment to diversifying the lithium production matrix, generating applied knowledge, training skilled professionals, and contributing to technological development with gender equality, a regional vision, and international projection,” says project director Jonathan Castillo.
Team of outstanding researchers
Dr. Pía Hernández Avendaño is a Civil Engineer in Chemistry, with a master’s degree and doctorate in Mineral Process Engineering. She is an academic in the Department of Chemical Engineering and Mineral Processes at the University of Antofagasta and a member of the research team at the Center for Circular Economy in Industrial Processes (CECPI) at the same institution. She is also an associate researcher at the Advanced Mining Technology Center (AMTC). Her research areas have focused on crystallization processes, leaching of sulfide copper minerals such as chalcopyrite in saline media (chlorides, nitrates, iodide/iodate), metal recovery from minerals and waste (mining and electrical-electronic) using emerging solvents, and she is currently venturing into the selective recovery of magnesium from brines using ionic liquids.
Within the Anillo project, she is the principal investigator of the program related to the design of metallurgical circuits based on ionic liquids to produce selective element extraction processes from brines, which allows for greater purification of solutions to obtain high-purity salts.
The academic highlights the importance of the collaboration between several national institutions—UDA, AMTC-University of Chile, and University of Antofagasta—and international institutions such as the University of Aveiro, BC Material, and the Technical University of Oruro, which are working together to achieve the project’s objective, thereby generating research with greater impact. “In the first year of the project, we have been working with three doctoral students, Mauricio Mura, Karina Benavente, and Camila Uribe, who are developing a particular line of research. Mauricio Mura and Camila Uribe are investigating the selective extraction of magnesium and boron from brines using the solvent extraction process with ionic liquids. Karina Benavente is researching the synthesis of membranes modified with metal-organic structures functionalized with ionic liquids for the separation of magnesium and lithium from brines.”
He adds that the importance of the project lies in the diversification of the lithium industry from brines, highlighting the value of magnesium as a high-purity by-product. “We want to investigate its selective removal using emerging solvents, its recovery through various processes, and its possible commercialization as a by-product of the lithium industry.”
Dr. Vania Rojas Figueroa leads the line of research focused on the functionalization of ionic liquids. A researcher at the AMTC of the University of Chile, and a member of the Water and Environmental Sustainability group, the doctor of chemistry has more than 14 years of experience in applied research, focused on environmental sustainability and mining, especially in the development of technologies for the treatment of contaminated water and the recovery of mining waste, through the use of nanomaterials, functionalized membranes, and green solvents. Throughout her career, she has led multiple projects funded by ANID.
Her work on the ring project focuses on the development and validation of advanced hybrid systems, such as membranes and MOFs functionalized with selective ionic liquids, for the efficient separation of ions in complex brines. The team under her coordination includes Dr. Natalia Martínez, researcher, and Vicente Montaner Tartakowsky, civil mining engineering graduate student, who contribute to the synthesis and characterization of materials, laboratory testing, and data analysis. In addition, she coordinates human capital training activities, scientific dissemination with a gender perspective, and national and international links with BC Materials (Spain) and the University of Tampere (Finland), promoting collaborative and inclusive approaches.
Dr. Vania Rojas actively promotes women’s participation in science through scientific outreach with a gender focus. In this vein, she emphasizes that “A hallmark of our team is the incorporation of a gender focus from the earliest stages, establishing quotas to ensure equal representation of women and men in all roles within the project. We seek to move toward greener and more inclusive mining, based on high-performance functionalized materials and the active promotion of gender equality in science and technology.”
For the researcher, who was invited to participate in the technical committee for the development of the National Strategy for Critical Minerals, a key initiative of the National Mining Policy 2050 led by the Ministry of Mining, this project represents a unique opportunity to promote the development of new technological solutions that will transform the lithium industry: “Our proposal not only optimizes the recovery of magnesium, historically considered a waste product and now recognized as a strategic element for the energy transition by the United States Department of Energy and the European Union, but could also promote the sustainability of extraction processes.”
Another researcher on the team is Rossana Sepúlveda Rivera, an academic from the Department of Civil Engineering in Metallurgy at the University of Atacama. She holds a degree in Civil Engineering in Metallurgy from the UDA and a PhD in Engineering Sciences, specializing in Process Engineering, from the University of Santiago de Chile. Dr. Sepúlveda has developed teaching, research, and outreach in the field of hydrometallurgical processes through the recovery and reuse of mining waste, reduction of water consumption, and implementation of new clean technologies, with a view to achieving sustainable mining.
The main objective of the Lithium Ring project is to generate scientific and technological knowledge to address the challenges and opportunities presented by the lithium industry. To this end, it is part of the National Lithium Strategy, promoting research and development of technologies for the sustainable exploitation of this mineral in the Atacama Region, considering both scientific and environmental and social aspects.
(Redmin Chile and Page 19)
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