Nel 1929, 7UP soda fu pubblicizzata come "Bib-label Lithiated Lemon-Lime Soda" e successivamente 7UP Lithiated Lemon Soda. La bevanda popolare conteneva effettivamente citrato di litio, un composto composto dall'elemento litio, lo stesso che si trova nelle odierne batterie agli ioni di litio. Non esiste una spiegazione confermata per il 7 in 7UP, ma alcune persone hanno ipotizzato che sia perché la massa atomica del litio è vicina a 7 (è 6,94, ma forse hanno arrotondato per eccesso).
Tuttavia, il citrato di litio (sale di litio) era un ingrediente della bevanda tra il 1929 e il 1948, quando la Food and Drug Administration (FDA) statunitense ne vietò l'uso nelle bibite e nella birra.
Perché le aziende mettevano il litio nelle loro bevande in primo luogo? Per secoli si pensava che le sorgenti termali al litio fossero medicinali e per tutto il 1800 il litio fu usato per curare la gotta, inclusa la "gotta cerebrale". Veniva anche prescritto alla fine del XIX e all'inizio del XX secolo per la mania e la depressione malinconica, quindi l'elemento aveva una buona reputazione.
Ma oggi il litio è più richiesto che mai. E mentre la maggior parte delle persone probabilmente pensa all'elemento in termini di batterie per laptop e veicoli elettrici, l'elemento viene utilizzato per cose ben oltre la tecnologia. Infatti il litio è ancora usato per curare alcuni disturbi dell'umore; è stato utilizzato per decenni negli obiettivi high-tech del sistema di conversione protonica FERMILAB; e aiuta a stabilizzare vetreria e ceramica. Ci sono anche alcuni che credono che il microdosaggio sarebbe benefico per la salute mentale (ne parleremo più avanti).
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Il litio è uno degli elementi più leggeri sulla Terra. Il suo numero atomico è 3 e la sua massa atomica è 6,94. Come altri metalli, il litio è morbido e malleabile. È di colore argento e ha la densità di un blocco di pineta, afferma Michael McKibben, professore di geologia presso il dipartimento di scienze della Terra e dei pianeti dell'Università della California, Riverside.
Johan August Arfwedson scoprì il litio nel 1812 mentre stava decomponendo minerali di silicato di litio, inclusa la petalite, sull'isola svedese di Utö. Ha scoperto che la petalite conteneva il metallo precedentemente sconosciuto, il litio. "Così Arfwedson e il suo professore decisero di chiamare il nuovo elemento dopo la parola greca per pietra, lithos, per riflettere la sua scoperta nei minerali invece che nelle piante e negli animali", afferma McKibben. Oggi le rocce sono una fonte primaria di litio, sebbene si trovi anche nelle sorgenti termali e sotto i letti dei laghi secchi.
Per secoli, le persone erano note per fare il bagno nelle sorgenti termali al litio per i loro benefici medicinali percepiti, come quelli che si trovano a Lithia Springs, in Georgia. Lo Sweet Water Hotel and and Health Resort che un tempo sorgeva lì era così famoso che persone come Mark Twain, i Vanderbilt e diversi presidenti, tra cui Theodore Roosevelt, visitarono. Oggi le sorgenti termali, le aree geotermiche e saline tendono ad avere elevate quantità di litio. Come le pegmatiti e il granito, le rocce vulcaniche contengono molto litio, spiega McKibben. "Qualsiasi processo che trasforma quelle rocce in argilla, ad esempio, o processi evaporativi che concentrano le salamoie, possono arricchire ulteriormente il litio in quegli ambienti in cui troviamo il litio estratto".
"È vero che le persone pensano alle batterie perché rappresentano circa il 75% dell'utilizzo", afferma McKibben. "Puoi valutare tutte le cose che hai che hanno batterie agli ioni di litio e l'elenco sta crescendo:auto, farmaci, biciclette, scooter, telefoni, tablet, tosaerba. Ho un diserbante alimentato a batteria al litio."
Nonostante il divieto del litio nelle bevande, oggi è un trattamento orale efficace per i disturbi dell'umore (basta non consumarlo nella soda al limone e lime). Si chiama Lithobid, ma dagli anni '50 le aziende farmaceutiche hanno aggiunto alternative sintetiche mirate.
Ti sei mai chiesto come funzionano le lenti di transizione o perché i vetri oscurati diventano più scuri in risposta al sole? La potenza del litio!
"Molte finestre moderne nelle case diventano scure alla luce del sole, e questo a causa dei composti di litio nel vetro", spiega McKibben. "Il litio nel vetro è uno strato di ioni di litio che migra in risposta alla luce solare e poi scurisce il vetro". L'altro uso quotidiano del litio è nella ceramica e nei vetri perché il litio migliora la durata della ceramica e dei vetri e aiuta a stabilizzare il colore.
L'estrazione del litio è in piena espansione oggi grazie soprattutto all'aumento dei veicoli elettrici e alla domanda di litio per le batterie ricaricabili. La corsa è in corso per estrarre l'elemento e, sebbene sia stato estratto in North Carolina, Nevada e Canada, la maggior parte del litio mondiale proviene dal Sud America e dall'Australia. Il "triangolo di litio" è una regione dove il Cile, l'Argentina e la Bolivia si incontrano nel deserto di Atacama. Qui, il litio viene pompato da sotto i letti di laghi asciutti chiamati salares , la parola spagnola per letti di laghi asciutti, e poi messi in stagni di evaporazione.
L'Atacama Salar è una distesa di sale in Cile ed è il più grande giacimento di litio al mondo. Attualmente produce circa un terzo del litio globale ed è grande circa quanto lo Yosemite National Park. "Puoi vederli dallo spazio", sottolinea McKibben. "Sono enormi. Ciascuno di quegli stagni ha le dimensioni di un campo da calcio e ce ne sono centinaia. Questo è ciò che sta sconvolgendo l'ambiente in Cile".
Sebbene i processi minerari varino (e possano essere altamente segreti), fondamentalmente funzionano in questo modo:il litio viene estratto da una salamoia ricca di minerali nel sottosuolo e viene portato in superficie per evaporare in grandi bacini. La restante soluzione salina viene trattata in più fasi fino a quando il litio è pronto per l'uso. Il processo è molto distruttivo per l'ambiente circostante. La vita vegetale muore, le lagune si prosciugano e gli animali locali perdono l'accesso ai loro consueti terreni di riproduzione.
"Gli stagni consumano grandi quantità di acqua e sostanze chimiche e producono spaventosi danni ambientali alla superficie terrestre. Ecco perché questo concetto di estrazione diretta di litio da salamoie geotermiche e salamoie di giacimenti petroliferi è decollato negli ultimi due anni perché consumano molto meno acqua e non disturbare la terra", spiega McKibben.
Dice anche che l'impronta di un impianto geotermico di estrazione diretta di litio vicino al Salton Sea in California è di circa 100 acri (40,4 ettari) e consuma 10 volte meno acqua e produce un prodotto al litio in pochi giorni. Al contrario, l'impronta di uno stagno di evaporazione in Cile è di oltre 3.000 acri (1.214 ettari) e ci vogliono due anni per produrre il litio.
Abbiamo spiegato come l'estrazione del litio sia dannosa per l'ambiente, ma può anche avere conseguenze negative sulla salute se consumata in grandi quantità e può essere esplosiva nelle giuste condizioni.
"Il litio è relativamente instabile, ha solo tre protoni nel suo nucleo e ha un terzo elettrone esterno non pagato, tenuto in modo lasco. Gli piace cedere facilmente quel terzo elettrone", spiega McKibben, e questo rende facile la reazione del litio , soprattutto con acqua, ossigeno e azoto. "Il litio metallico non rivestito reagirà in modo abbastanza violento con l'acqua per formare una soluzione di idrossido di litio e quindi gas idrogeno, che è infiammabile come parte di tale reazione, rilasciando calore. Ecco la ragione degli incendi associati al litio".
Le batterie agli ioni di litio possono prendere fuoco a causa degli elettroliti nelle batterie. McKibben dice che sono un composto organico infiammabile e se c'è un difetto in una batteria agli ioni di litio, potrebbe cortocircuitare. Oppure, la batteria potrebbe essere surriscaldata o perforata dall'esterno ed entrambi questi problemi possono causare la reazione del litio metallico con acqua o aria. Le batterie sono state responsabili di numerosi incendi su aerei e aeroporti negli ultimi 10 anni.
"È allora che ricevi smartphone, laptop e batterie per auto che iniziano a bruciare", afferma McKibben. "Gli incendi delle batterie al litio sono un pericolo crescente, specialmente negli aeroplani, ed è il posto peggiore che mi viene in mente per avere un incendio delle batterie". I ricercatori stanno continuando a cercare un'alternativa più stabile e meno infiammabile agli elettroliti liquidi o gel.
Per quanto riguarda il motivo per cui la FDA ha vietato il litio nelle bevande analcoliche alla fine degli anni '40, era semplicemente perché le persone ne stavano consumando troppo. E non solo dalle loro bibite preferite. Lo prendevano dalla loro birra, come trattamento medico e persino come alternativa a basso contenuto di sodio al sale da cucina. Le persone ne assumevano un'overdose e sperimentavano effetti collaterali della tossicità del litio, inclusi nausea, vomito, tremori e danni ai reni.
Ricordi che abbiamo detto che c'erano alcuni che pensavano che le microdosi di litio potessero fare bene alla salute mentale? Nel 2014, una psichiatra e membro della facoltà del Weill Cornell Medical College, Anna Fels, ha suggerito in un articolo OpEd del New York Times di iniziare a ricercare gli effetti che dosi regolari di litio potrebbero avere sulla società.
"La ricerca fino ad oggi suggerisce fortemente che i livelli di suicidio sarebbero ridotti, e forse anche altri atti violenti. E forse il tasso di demenza diminuirebbe", scrive nel suo articolo, "Dovremmo tutti prendere un po' di litio?" Una piccola dose di litio nelle riserve idriche potrebbe davvero ridurre i tassi di suicidio, stupro e omicidio negli Stati Uniti? Fels sembra pensare che, nonostante la cattiva reputazione di un pasticcio della metà del XX secolo, dovremmo considerare di riprendere l'argomento.
E una meta-analisi del 2020 di studi passati pubblicati sul British Journal of Psychiatry che ha esaminato come il litio presente in natura nell'acqua del rubinetto sia correlato a livelli più bassi di suicidio nelle popolazioni locali sembra essere d'accordo con lei. In questo momento, però, opteremo per un bagno in una sorgente termale minerale.
Ora è interessanteLithium is one of the three elements known to exist during the Big Bang. However, scientists observed more lithium than theoretically should have been produced. In 2020, Arizona State researchers discovered another source of lithium, exploding stars, aka classical novae, which explains why there is more lithium than scientists initially expected. Stellar, dude.
