लिथियम आणि दुर्मीळ मूलद्रव्य : भारताच्या हरित ऊर्जेच्या भविष्याला देणारा नवा आयाम

संपादकांची टिप्पणी

विविध क्षेत्रातील प्रगती टिकवून ठेवण्यासाठी लिथियम आणि आरईई (पृथ्वीच्या पोटातील दुर्मीळ मूलद्रव्य) महत्त्वपूर्ण आहेत. या दोन महत्त्वपूर्ण साधनसंपत्तीचा पुरेसा साठा आपल्याकडेही असेल, हे सुनिश्चित करण्यासाठी अनेक विकसित तसेच विकसनशील देशांच्या अर्थव्यवस्था विविध धोरणे आणि प्रकल्पांचा पाठपुरावा करत आहेत. भारताच्या दृष्टीने, देशांतर्गत खाणउत्पादन तसेच सक्षम धोरणे तयार करून अशा संपत्तीची उपलब्धता सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे.

जम्मू आणि काश्मीरमधील रियासी भागात अलिकडेच लागलेला लिथियमचा शोध म्हणजे, भारताने महत्त्वाकांक्षी हरित उर्जेच्या दिशेने टाकलेले एक महत्त्वपूर्ण पाऊल आहे. विशेषत:, इलेक्ट्रिक कार बॅटरीच्या बाबतीत हे म्हणता येईल. भारताच्या खनिज पुरवठ्यात वैविध्य आणण्यासाठी, भारतीय भूगर्भीय सर्वेक्षणतर्फे (GSI) विविध खनिज वस्तूंचे मॅपिंग आणि शोध प्रकल्प राबवण्यात येत आहे. लोह, खनिज, मॅंगनीज, क्रोमाईट, सोने, बॉक्साईट तसेच कोळसा आणि लिग्नाइट यासारखी ऊर्जा खनिजे असलेल्या पृथ्वीच्या पोटातील दुर्मीळ मूलद्रव्यांचा (REE) समावेश आहे. सर्वात महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे, GSIने छुपे खनिज साठे शोधण्यासाठी प्रादेशिक खनिज लक्ष्यीकरण (RMT) प्रकल्पांच्या रूपात एक समन्वय धोरण तयार केले आहे.

मात्र, महत्त्वाच्या खनिजांचा शोध घेणे आणि खाणकाम करणे यावर वेगाने कृती करणे तसेच आवश्यक औद्योगिक उपकरणांच्या डाउनस्ट्रीम व्हॅल्यू चेनमध्ये गुंतवणूक करणे आवश्यक आहे. यामुळे भारताचे हरित उर्जेचे भविष्य सुरक्षित तर होईलच, शिवाय ऊर्जा आणि तंत्रज्ञान क्षेत्रात भारत स्वयंपूर्णही बनू शकेल.

लिथियमचे जागतिक साठे आणि बाजारातील ट्रेंड
बॅटरीवर चालणाऱ्या काही अत्यावश्यक पायाभूत सुविधा, इलेक्ट्रिक वाहने (EVs), अक्षय ऊर्जा आणि इतर स्मार्ट गॅझेट्सच्या चढ्या किमती तसेच लिथियम-ऑयन बॅटरीजच्या (LiBs) वाढत्या मागणीमुळे भविष्यात मोठे आव्हान उभे राहू शकते. लीड अॅसिड बॅटरीच्या तुलनेत लिथियम-ऑयन बॅटऱ्या दीर्घकाळ टिकणाऱ्या, जलद चार्जिंग, आकारात बदल करण्याजोग्या, लो-सेल्फ डिस्चार्ज रेट आणि दीर्घकाळ कालावधीसाठी चालणाऱ्या, अशी त्याची वैशिष्ट्ये आहेत. जगभरात लिथियमचे प्रमुख स्रोत म्हणजे – ज्यांना ‘लिथियम त्रिकोण’ म्हणतात असे बोलिव्हिया (२१ मेट्रिक टन), अर्जेंटिना (१९.३ मेट्रिक टन), चिली (९.६ मेट्रिक टन) हे देश, याशिवाय या यादीत अमेरिका (७.९ मेट्रिक टन), ऑस्ट्रेलिया (६.४ मेट्रिक टन), चीन (५.१ मेट्रिक टन) हे देश आहेत. (आकृती 1 पहा).

आकृती : जागतिक संसाधने आणि लिथियमचे साठे

इतर आवश्यक खनिजांप्रमाणेच आपल्याकडे पुरेसे लिथियम असावे, यासाठी अनेक देश सातत्याने प्रयत्नशील आहेत. उदाहरणार्थ, चीनने त्याच्या संसाधन-केंद्रित योजनेचा भाग म्हणून लिथियमचे स्रोत सुरक्षित करण्याला प्राधान्य दिले आहे. त्यामुळे काँगोचे लोकशाही प्रजासत्ताक, चिली, अर्जेंटिना, बोलिव्हिया आणि इतर आफ्रिकन देश जे अशा संसाधनांनी संपन्न आहेत, त्यांच्या भौगोलिक-आर्थिक गुंतवणूक प्रकल्पांमध्ये चीनचा वरचष्मा दिसून येतो. Jiangxi Ganfeng Lithium आणि Tianqi Lithium हे चीनचे दोन सर्वात मोठे लिथियम उत्पादक आहेत.

Jiangxi Ganfeng Lithium प्रतिवर्षी 43,000 मे.ट. लिथियम कार्बोनेट आणि 81,000 मे.टी. लिथियम हायड्रॉक्साइड तयार करू शकते, हे दोन्ही घटक बॅटरी उत्पादनासाठी आवश्यक असतात. याशिवाय, Jiangxi Ganfeng Lithiumने अर्जेंटिनाच्या पोझुएलोस आणि पास्टोस ग्रँडेस सॉल्ट-लेक ब्राइन यासारख्या ठिकाणी केलेल्या गुंतवणुकीमुळे, मोठ्या प्रमाणात लिथियम उत्पादन करणाऱ्या राष्ट्रांमध्ये चीनचा क्रमांक फारच वरचा आहे. दुसरीकडे, ग्रीनबुश, वेस्टर्न ऑस्ट्रेलिया येथील जगातील सर्वात मोठ्या हार्ड रॉक लिथियम खाणीत Tianqi Lithiumचा 51 टक्के हिस्सा आहे आणि 2018पर्यंत Sociedad Quimica या चिलीच्या लिथियम खाण कंपनीमध्ये तो दुसऱ्या क्रमांकाचा भागधारक होता.

भारतातील लिथियमचे साठे आणि क्षमता
याआधी कर्नाटकात सापडलेल्या किरकोळ साठ्यानंतर रियासी येथे सापडलेला लिथियमचा साठा हा भारतातील दुसरा मोठा साठा ठरला आहे. खाण मंत्रालयाने सर्व महत्त्वाच्या आणि अत्यावश्यक खनिजांच्या तपासासाठी केलेल्या वाढत्या दबावाचा आणि प्रयत्नांचा हा दृश्य परिणाम आहे. इलेक्ट्रिक वाहनांना लागणाऱ्या बॅटरीसाठी लिथियम हा अत्यावश्यक घटक असल्यामुळे, देशी आणि विदेशी पुरवठ्याचा सरकारकडून मोठ्या प्रमाणावर शोध घेतला जातो. नॅशनल अॅल्युमिनियम कंपनी, हिंदुस्थान कॉपर आणि मिनरल एक्सप्लोरेशन कॉर्पोरेशन या तीन कंपन्या संयुक्तपणे लिथियम-ऑयन बॅटऱ्यांबाबतचे संशोधन, खरेदी आणि मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करणारी प्रणाली तयार करण्यासाठी GSIला सहकार्य करत आहेत.

सध्या भारताच्या लिथियमच्या गरजा ७० टक्क्यांहून अधिक प्रमाणात चीन आणि हाँगकाँगकडून पूर्ण केल्या जात आहेत. ग्रीनफ्युअल एनर्जी सोल्युशन्स प्रा. लिमिटेडचे व्यवस्थापकीय संचालक अक्षय कश्यप यांच्या मते “भारताने जम्मू काश्मीरमधील लिथियम साठ्याचा योग्य प्रकारे उपयोग करून घेतला तर, त्याचा फायदा देशाच्या अर्थव्यवस्थेला चालना, अक्षय ऊर्जा उद्दिष्टांची पूर्ती आणि परदेशी पुरवठादारांवरील आपले अवलंबित्व कमी होण्यासाठी होईल.” भारताने 2030पर्यंत इलेक्ट्रिक वाहनांची विक्री तिप्पट करण्याचे उद्दिष्ट ठेवले आहे आणि स्वदेशी लिथियमचा पुरवठा हे उद्दिष्ट पूर्ण करायला मदत करू शकतो. GSIच्या संशोधनानुसार, भारतात लिथियम-ऑयन बॅटरीचे उत्पादन 2070पर्यंत निव्वळ शून्य उत्सर्जन साध्य करण्याच्या देशाच्या प्रयत्नांमध्ये महत्त्वपूर्ण योगदान देईल.

आकृती : 2030पर्यंत भारतातील लिथियम – ऑयन बॅटरीची मागणी (GWhमध्ये)

भारतातील दुर्मीळ खनिजे आणि भवितव्य

सप्टेंबर 2022मध्ये भारतात नैसर्गिकपणे सापडलेला मोनाझाइटचा साठा अंदाजे 13.07 दशलक्ष मेट्रिक टन होता. केरळ, तामिळनाडू, ओडिशा, आंध्र प्रदेश, महाराष्ट्र आणि गुजरातच्या काही भागांच्या बीच प्लेसर डिपॉझिटमध्ये तसेच झारखंड, पश्चिम बंगाल आणि तामिळनाडूच्या काही भागांच्या इनलॅण्ड प्लेसर डिपॉझिटमध्ये सापडलेल्या एकूण दुर्मीळ घटकांपैकी 55-60 टक्के ऑक्साइडचा साठा होता. जागतिक दुर्मीळ खनिज उद्योगांसाठी भारत हा कमी किमतीत कच्च्या मालाचा पुरवठा करणारा प्रमुख देश आहे. सध्या, इंडियन रेअर अर्थस् लिमिटेड (IREL) ही सरकारी मालकीची कंपनी, भारतीय REE इकोसिस्टीमची जबाबदारी सांभाळत आहे. IREL केवळ दुर्मीळ खनिज उद्योगाच्या उत्खननावर (upstream) काम करत आहे, ज्यामध्ये मोनाझाइट जमिनीतून बाहेर काढणे आणि दुर्मीळ खनिज ऑक्साइड बनवणे यांचा समाविष्ट आहे.

मात्र, दुर्मीळ खनिजांसाठी आवश्यक असणाऱ्या भारताच्या मिडस्ट्रीम आणि डाऊनस्ट्रीम क्षमता, ज्यामध्ये प्रक्रिया करणे आणि वस्तू तयार करणे यांचा समावेश असतो, हव्या तशा विकसित झालेल्या नाहीत. आपण इतर देशांतील कंपन्यांना ऑक्साइड विकतो आणि तयार झालेले रेअर-अर्थ मॅग्नेट्स, विशेषत: चीनमधून आयात करतो. 2018मध्ये सरकारने समुद्रकिनाऱ्यावरील वाळूच्या उपशातील खनिजांच्या निर्यातीवर बंदी घातल्यापासून खासगी उद्योगांचा सहभाग संपुष्टात आला आहे आणि हेच IRE उद्योगासमोरील मोठे आव्हान आहे. पृथ्वीच्या पोटातील सुमारे 10,000 मेट्रिक टन दुर्मीळ खनिजांवर IREL प्रक्रिया करू शकते, परंतु खाण लीजचा अभाव आणि पर्यावरण, वनीकरण आणि हवामान बदल मंत्रालयाकडून सातत्याने लागणारी संमती यामुळे उत्पादन मर्यादित राहिले आहे.

एक पाऊल पुढे
इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या कोबाल्ट, निकेल आणि लिथियमसारख्या महत्त्वाच्या खनिजांच्या आयातीवर भारताला मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून राहावे लागते. हा पुरवठा कायमस्वरूपी राहावा यासाठी, भारत द्विपक्षीय, त्रिपक्षीय आणि बहुपक्षीय स्तरावर, अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया, जपान आणि इतर देशांसोबत विविध प्रकारचे करार करण्यात गुंतलेला आहे. असे असले तरी, प्रत्यक्षात किती साठे सापडतात आणि विकसित केले जातात, यावर सर्वकाही अवलंबून असले तरी, खनिज क्षेत्राचे सुसूत्रिकरण कसे केले जाते, यावर भविष्य अवलंबून असेल. खाण उत्खनन आणि सुधारणा याला चालना देणाऱ्या सकारात्मक धोरणाच्या आधारावरच भारताचे हरित ऊर्जा भविष्य साकारले जाईल.

(अनुवाद : आराधना जोशी)