Diplomado en Química del litio: desde su extracción hasta la producción de baterías y su marco regulatorio

Estudia en la Universidad N°1 de habla hispana en Latinoamérica 2024 por QS World University Rankings

Acerca del programa:

El Diplomado está dirigido a profesionales relacionados con el ámbito de la minería no metálica que requieren desarrollar competencias para el manejo sustentable de la extracción de Litio y su aplicación en el desarrollo de nuevas tecnologías de almacenamiento de energía eléctrica.

Imagen de Diplomado en Química del litio UC

Dirigido a:

Profesionales que estén relacionados con algunas de las actividades involucradas en las diferentes etapas del desarrollo de las tecnologías afines con el almacenamiento de energía eléctrica. Estas actividades pueden incluir desde la operación de un salar, las normativas medioambientales, la producción de compuestos de Li y la fabricación de una batería de ion Litio.


Jefe de Programa

René Rojas

Licenciado en Química de la Universidad Católica del Norte, Doctor en Química de la Universidad de Chile. Actualmente es Profesor Titular de la Facultad de Química y de Farmacia UC. Ha sido Investigador científico en Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Santa Bárbara. Investigador científico en Westfälische Wilhelms-Universität, Organisch-Chemisches Institut, Alemania. Director alterno del proyecto Núcleo Milenio Chemical Processes and Catalysis (CPC) en la UC. Director de proyecto FIC-región Metropolitana sobre reciclado de baterías.

Equipo Docente

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Emilio Bunel T.

Doctor en Química, California Institute of Technology, Magister en Ingeniería Química de la Universidad de Chile. Profesor titular de la Facultad de Química y de Farmacia y de la Facultad de Ingeniería de la UC. Ha sido Investigador Asociado senior para Dupont, Investigador científico senior en Eli Lilly, director de investigación de Amgen Inc. Investigador en Pfizer Inc. Director de la división de ingeniera del Laboratorio Nacional de Argonne y vicepresidente de Innovación en SQM.

Gustavo Lagos C.

Doctor en Electroquímica, Universidad de Leeds. Magíster en Ingeniería Civil de Minas, Universidad de Chile. Profesor Titular de la facultad de Ingieneria de la UC. Fue investigador en Imperial College, Londres y profesor de la U. de Chile. Es Profesor Titular de la Universidad Católica y Director del Programa de Economía de Minerales, UC. Ex Director Ejecutivo del Centro de Estudios del Cobre y la Minería CESCO, y del Centro de Investigación Minero Metalúrgico, CIMM. Fue editor para Sudamérica de Resources Policy y es miembro del Comité del Precio del Cobre del Ministerio de Hacienda.

José Luque M.

Doctor en Geología, Paleoclimatología-Paleolimnología-Recursos Hídricos, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Universidad de Barcelona (UB), España. Máster Profesional de Hidrología Subterránea, Fundación Centro Internacional de Hidrología Subterránea (FCIHS), Universitat Politécnica de Catalunya (UPC), Barcelona, España. Investigador en Hidrogeología del Departamento de Ciencias geológicas Universidad Católica del Norte (UCN). Centro de Investigación Tecnológica del Agua en el Desierto-CEITSAZA. 

Cristian Quinzio S.

Abogado de la Universidad de Chile. Posgrado en The Fletcher School of Law, Boston (Fulbright). Post grado de Derecho Tributario, Facultad de Derecho Universidad de Chile. Profesor de Derecho de Minería de la Facultad de Derecho de la Universidad de Chile. Profesor Magister Gestión y Dirección de Empresas, Versión Minera, Ingeniería Industrial, Universidad de Chile. Socio fundador de Quinzio & Anríquez Novoa (antes Quinzio y Cía.). Arbitro del Centro de Arbitraje y Mediación de la Cámara de Comercio.

René Rojas G.

Licenciado en Química de la Universidad Católica del Norte, Doctor en Química de la Universidad de Chile. Actualmente es Profesor Titular de la Facultad de Química y de Farmacia UC. Ha sido Investigador científico en Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Santa Bárbara. Investigador científico en Westfälische Wilhelms-Universität, Organisch-Chemisches Institut, Alemania. Director alterno del proyecto Núcleo Milenio Chemical Processes and Catalysis (CPC) en la UC. Director de proyecto FIC-región Metropolitana sobre reciclado de baterías.



Descripción

Se puede amar un vehículo eléctrico por muchas razones: a algunos les gusta el hecho de que son silenciosos, eficientes y verdes. Otros creen que son el futuro de la movilidad personal y algunos los defienden sólo porque pueden salvar el planeta. Estos últimos terminarán montando bicicletas o tomando autobuses y trenes eléctricos. Para todos los demás, los vehículos eléctricos pueden garantizar una sociedad baja en carbono. Existe una revolución incipiente que está cambiando el futuro de la industria automovilística, siendo uno de sus mayores desafíos la necesidad de reducción de las emisiones globales.

Salvar el planeta con coches eléctricos significa aumentar la producción de litio a niveles nunca antes pensados lo que produciría una potencial destrucción del frágil ecosistema que existe en el salar de Atacama en el norte de Chile.

La industria del litio está llegando al final de su etapa inicial. Durante casi un siglo, el litio se ha producido en pequeñas cantidades para aplicaciones de nicho, pero el crecimiento exponencial de la demanda de carbonato de litio e hidróxido de litio para baterías de vehículos eléctricos está estimulando nuevas ideas sobre cómo se deberían producir estos productos químicos.

El procesamiento de los minerales requeridos para electromovilidad tiene lugar en algunos países selectos, siendo Chile, Argentina y Bolivia lugares privilegiados por la presencia de grandes reservas de litio.

La puesta en marcha de un nuevo proyecto de operación de un salar puede demorar hasta 10 años si se incluye toda la prospección hidrogeológica del salar, la emisión de los permisos ambientales requeridos por las autoridades de gobierno y finalmente el desarrollo tecnológico requerido para concentrar o extraer litio de las salmueras y convertirlo en el producto que los fabricantes de baterías requieren.

Para lograr un óptimo desarrollo se necesita de profesionales que sean capaces de entender todas las etapas en la cadena global de la electromovilidad que comienzan en la operación de un salar hasta la fabricación de la batería que serán instalada en un auto eléctrico.

Para lograr tener esta visión global es necesario conocer con detalle todas las actividades involucradas en la cadena de valor del litio por lo cual hemos organizado este programa en cuatro módulos que representan las actividades más importantes que incluyen hidrogeología de salares, regulaciones ambientales, obtención de sales de litio, y producción baterías. Al mismo tiempo, se dará énfasis en todas las secciones a como el crecimiento futuro de la electromovilidad impactará la producción de litio en Chile y de qué manera la adopción de nuevas tecnologías permitirá una operación más sustentable de los salares.

Se desarrollará por medio de clases expositivas para entregar los conceptos principales, pero particularmente se utiliza una estrategia de enseñanza basada en la resolución de problemas y experiencias prácticas.

Requisitos de Ingreso

    • Título profesional universitario o técnico profesional, con experiencia demostrable.
    • Conocimiento intermedio del idioma inglés, manejo a nivel usuario de programas computacionales en ambiente operativo Windows y navegación por internet.
    • Contar con acceso a internet y un computador para uso personal.

    *Se sugiere que los requisitos sean verificables.

    Objetivos de Aprendizaje

    • Identificar los aspectos particulares de la hidrogeología de salares para la caracterización de los recursos de Litio y su extracción sustentable en equilibrio con el medio ambiente, priorizando el respeto por las comunidades locales.
    • Analizar los procesos extractivos del litio conducentes a la obtención de un producto de alta calidad.
    • Diferenciar las baterías de Litio de acuerdo a los requerimientos del mercado, integrando conceptos de economía circular y reciclaje.

    Metodología

    El diplomado se realizará bajo la metodología de clases on line – clases en vivo, vía plataforma zoom, cada sesión será dividida en dos, una parte teórica y otra con talleres de resolución de ejercicios y discusión de artículos de literatura.

    Desglose de cursos

    Diplomado en Química del Litio: desde su Extracción hasta la Producción de Baterías y su Marco Regulatorio.

    CURSO 1:

    Hidrogeología y química de salares.

    Nombre en inglés: Hydrogeology and chemistry of salt flats.

    Horas cronológicas: 24 horas.

    Horas pedagógicas: 31 horas.

    Créditos: 5.

    Descripción del Curso: 

    El curso presenta una introducción teórico-conceptual de la hidrogeología relacionado a la dinámica del agua subterránea, considerando su origen, la relación con nuestro entorno. El curso tiene la intención de otorgar a los participantes una visión general compuesta por los contenidos más utilizados en la hidrología de aguas subterráneas a través de distintas técnicas para hallar sondeos, pozos, arroyos, entre otros. Así pues, será capaz de reconocer los aspectos centrales de los ensayos de bombeo, determinar la calidad de los recursos y definir las características de acuíferos, la mantención de los balances hídricos, la extracción múltiple y la reinyección de salmuera, para lograr un control y manejo adecuado del recurso.

    Resultados del Aprendizaje:

    • Caracterizar el escenario hidrogeológico de los salares, reconociendo la importancia de un salar como recurso natural, su balance hídrico y ciclo hidrogeológico.
    • Evaluar la modelación de salares tanto numérica como conceptualmente dentro del ambiente hidrogeológico.
    • Distinguir los desafíos que presentan la perforación de pozos, manteniendo los balances hídricos, la extracción múltiple y la reinyección de salmuera, para lograr un control y manejo adecuado del recurso.

    Contenidos: 

    Hidrogeología de salares

    • Balance hídrico y ciclo hidrogeológico.
    • Introducción a Hidrogeología y modelado de salares. 
    • Modelación numérica de salares y elaboración del modelo conceptual del ambiente hidrogeológico.
    • Química de los diferentes salares. 
    • Perforación de pozas y extracción de salmueras.
    • Extractabilidad y producción.
    • Desafíos de control y manejo del recurso. Balances hídricos. Extracción múltiple.
    • Reinyección de salmuera.
    • Protección de sistemas lagunares y ecosistemas en salares.

    CURSO 2:

    Regulaciones legales sobre producción de litio y conexión con comunidades locales.

    Nombre en inglés: Legal regulations on lithium production and connection with local communities.

    Horas cronológicas: 28 horas.

    Horas pedagógicas: 37 horas.

    Créditos: 5.

    Descripción del Curso: 

    El curso tiene como objetivo dar a conocer el marco legal existente en Chile que regula la explotación del litio. Además, los estudiantes valorarán los desafíos ambientales que deben solucionarse para una operación sustentable de los recursos naturales del país. Así también, se revisará como la electromovilidad se relaciona directamente con la utilización de energías renovables y las tendencias del mercado que están impulsando su desarrollo.

    Resultados del Aprendizaje:

    • Valorar la electromovilidad para permitir el uso de energía renovable y sus ventajas ambientales.
    • Reconocer, a través de la historia de la comercialización del Litio, la aplicación de este según los distintos contextos sociales.
    • Valorar los desafíos medio ambientales, identificando las regulaciones vigentes en Chile para así lograr un equilibrio virtuoso entre los proveedores locales y las comunidades. 

    Contenidos: 

    La industria del litio.

    • Historia del desarrollo global de la industria del litio en el siglo XX y XXI.
    • Los productos de litio y su sitial en el mercado mundial.
    • Reservas y recursos de litio.
    • Estructura de la industria, las principales empresas productoras de litio. Su actividad productiva.
    • Las empresas Junior y su rol actual.
    • Oferta y demanda de litio.
    • Fundamentos económicos del precio del litio: desde 1940 a 2020.
    • La comercialización del litio.
    • Estrategia de las empresas del litio. 

    Regulaciones del litio en Chile.

    • Introducción a los conceptos básicos de la regulación de la minería en Chile.
    • Dominio minero.
    • Aprovechamiento de las sustancias minerales: Sustancias concesibles e inconcebibles
    • Clasificación de suelos: distinción entre el dominio del terreno superficial y el dominio sobre el derecho de concesión minera.
    • Concesión Minera.
    • Visión general del Régimen de Amparo Minero.
    • La regulación del Litio, pasado y presente.
    • Hitos en la normativa legal del Litio:
    • Facultades vigentes de la CCHEN en relación al Litio.
    • Desafíos en torno a la regulación del Litio: ¿Qué se ha hecho en los últimos años?
    • Situación del Salar de Atacama, historia del desarrollo de su explotación hasta llegar a los únicos titulares que actualmente explotan Litio, cuyas pertenencias son de dominio de CORFO: Albemarle y SQM. 
    • Situación de otros salares. SQM, Pedernales y Maricunga.

    Impactos ambientales y sociales.

    • Metodología de evaluación de riesgo y de impacto ambiental.
    • Métodos para medir huella de la producción de carbonato e hidróxido de litio (agua, CO2, acidificación, y otros indicadores indicados en normas ISO para evaluación de ciclo de vida), análisis de ciclo de vida. Comparación de la huella de una extracción y procesamiento del litio a partir de salmueras con la extracción y procesamiento a partir de minerales.
    • Los impactos ambientales de la producción de litio.
    • Impactos intermedios y finales.
    • Receptores de los impactos
    • Externalidades.
    • Los casos de estudios de impacto ambiental evaluados, fiscalización y estudio de sanciones impuestas.
    • Impactos sociales y económicos. 

    CURSO 3:

    Química en Procesos Extractivos de Derivados Inorgánicos de Litio

    Nombre en inglés: Chemistry of the Extractive Processes of Inorganic Lithium Derivatives.

    Horas cronológicas: 26 horas.

    Horas pedagógicas: 34 horas.

    Créditos: 5.

    Descripción Curso: 

    Este curso se enfoca en los procesos de fabricación tanto de carbonato e hidróxido de litio además de las materias primas de litio que se utilizaran en las futuras generaciones de baterías. Énfasis será dado a la comparación de procesos de obtención de litio a partir de minerales tales como espodumeno y el potencial de reciclar baterías para ahorrar en recursos naturales escasos.

    Resultados del Aprendizaje:

    • Identificar la química de las fuentes de litio (salmueras y sólidos) y otros elementos de valor que pueden afectar a los sectores de energía y transporte. 
    • Identificar los procesos electroquímicos asociados a la producción de LiOH.
    • Analizar los métodos de reciclaje de baterías de ion litio con énfasis en la recuperación y reutilización de todos los elementos y compuestos contenidos en esta. 
    • Identificar las alternativas más promisorias para la extracción de litio y otros elementos de valor a partir de distintas fuentes. 
    • Contenidos: 

    Procesos extractivos de litio

    • Precipitación de sales. Diseño y operación de piletas. Factores climáticos.
    • Procesos de producción convencional de carbonato, hidróxido y cloruro de litio.
    • Procesos electroquímicos para la producción de hidróxido de litio.
    • Procesos de extracción directa de litio: absorción selectiva, nano filtración, extracción por solventes, procesos electroquímicos.
    • Subproductos de la extracción/concentración de litio: boro, magnesio, potasio y sodio.
    • Procesos de producción de litio a partir de espodumeno. Ventajas y desventajas de utilizar salmuera vs. Mineral.
    • Control de calidad para producir carbonato u hidróxido de litio de grado batería.
    • Reciclado de baterías de litio, procesos de recuperación Li, Cu, Mn, Co, etc.
    • Producción de Li metálico para aplicaciones en nuevas tecnologías de almacenamiento y otras aplicaciones.

    CURSO 4:

    La química del almacenamiento de energía en baterías: Comprendiendo la revolución de las baterías.

    Nombre en inglés: The chemistry of energy storage by batteries: Understanding the Battery Revolution.

    Horas cronológicas: 22 horas.

    Horas pedagógicas: 29 horas.

    Créditos: 5.

    Descripción del Curso: 

    Se revisarán los fundamentos básicos involucrados en el funcionamiento de las baterías recargables de litio comenzando con electroquímica, fabricación de baterías, procesos de carga, descarga y reciclado. Se entregará una visión sobre las tecnologías que aparecerán en el futuro para mejorar o reemplazar las baterías de ion-litio que son utilizadas para almacenar energía eléctrica.

    Resultados del Aprendizaje:

    • Conocer la evolución de la utilización de los autos eléctricos en el mercado.
    • Visualizar cómo los desarrollos actuales y futuros en el almacenamiento de energía y pueden afectar a los sectores de energía y transporte. 
    • Describir los procesos electroquímicos que ocurren al interior de baterías primarias y secundarias. 
    • Diferenciar desde la electroquímica fundamental las distintas características de las baterías recargables.
    • Describir la cadena de suministro en la producción de baterías de iones de litio a gran escala.
    • Proponer métodos de reciclaje de baterías para su sustentabilidad. 
    • Identificar los beneficios financieros de las soluciones de almacenamiento de energía de baterías.

    Contenidos: 

    Producción de baterías de litio.

    • La importancia del almacenamiento de energía y las necesidades para el almacenamiento de energías alternativas.
    • Mercado y evolución de los autos eléctricos.
    • Electroquímica fundamental.
    • Características de baterías recargables: voltaje, amperaje, procesos de carga y descarga y vida útil.
    • Química de las baterías recargables: LFP, NCA, NMC, LCO, LMO.
    • Producción de baterías de iones de litio a gran escala.
    • Infraestructura de carga de autos eléctricos.
    • Cadena de suministro y proceso de fabricación de baterías de litio.
    • Baterías de estado sólido y producción de litio metálico.
    • Baterías de sodio, zinc, azufre, aire, aluminio y magnesio.
    • Baterías redox de vanadio.
    • Economía circular y reciclado de baterías.
    • Comparación de celdas de combustible de hidrógeno y baterías de litio.

    Evaluación

    Curso 1:

    Este curso contempla 3 evaluaciones, dos evaluaciones escritas con preguntas abiertas y de selección múltiple (33,3%) y evaluación de un trabajo grupal (33,3%).

    Curso 2:

    Este curso será evaluado en base a seminarios de investigación que realizarán de manera grupal y presentaciones de estos (dos seminarios 50% cada uno).

    Curso 3:

    Evaluación de lecturas de artículos y/o patentes de la literatura que se discutirán de manera grupal a lo largo del curso y a partir de los cuales los grupos generarán un informe. (60%)

    Una prueba de selección múltiple que contempla todos los contenidos del curso (40%)

    Curso 4:

    Evaluación de lecturas de artículos y/o patentes de la literatura que se discutirán de manera grupal a lo largo del curso y a partir de los cuales los grupos generarán un informe. (60%)

    Una prueba de selección múltiple que contempla todos los contenidos del curso (40%)

    Requisitos Aprobación

    Calificación mínima 4.0 en su promedio de los 4 cursos.

    Los alumnos que aprueben las exigencias del programa recibirán un certificado de aprobación otorgado por la Pontificia Universidad Católica de Chile.

    El alumno que no cumpla con una de estas exigencias reprueba automáticamente sin posibilidad de ningún tipo de certificación.

    Proceso de Admisión

    Las personas interesadas deberán completar la ficha de postulación que se encuentra al costado derecho de esta página web  y enviar los siguientes documentos al momento de la postulación o de manera posterior a la coordinación a cargo:  

    • Currículum vitae actualizado.
    • Copia simple de título o licenciatura (de acuerdo a cada programa).
    • Fotocopia simple del carnet de identidad por ambos lados.

    Con el objetivo de brindar las condiciones y asistencia adecuadas, invitamos a personas con discapacidad física, motriz, sensorial (visual o auditiva) u otra, a dar aviso de esto durante el proceso de postulación.

    El postular no asegura el cupo, una vez inscrito o aceptado en el programa se debe pagar el valor completo de la actividad para estar matriculado.

    No se tramitarán postulaciones incompletas.

    Puedes revisar aquí más información importante sobre el proceso de admisión y matrícula.


    Fechas disponibles

    Los detalles del programa pueden variar en cada fecha de edición

    Fecha Horario Lugar Valor
    16 abril 2024 - 5 noviembre 2024 martes y jueves 19:00 a 21:40 $2.600.000 Ver más

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