विद्युतीय सवारीको बजारमा किन बढ्दैछ लिथियमको खोजी ?

एजेन्सी । विद्युतीय सवारी साधनको प्रयोगमा संसारभर नै गुणात्मक परिवर्तन भएको छ । समयको माग तथा इन्धनको मूल्यमा भएको अत्याधिक मूल्यवृद्धिका कारण पनि मानिसहरुले विकल्प खोजीरहेका छन् ।

आवश्यकताले आविस्कार जन्माउँछ भनेजस्तै विद्युतीय सवारी साधनलाई किफायती बनाउन पनि नयाँ नयाँ खोज भइरहेको छ । यसै क्रममा संसारभर नै यतिबेला लिथियमको बारेमा व्यापक खोज भइरहेको छ ।

मग पनि उत्तिकै बढेको छ । माग बढ्दै गर्दा लिथियमको मूल्यमा समेत वृद्धि भएको छ । जानकारहरुका अनुसार पछिल्लो एक वर्षमा लिथियमको मूल्य चार गुणाले बढेको छ ।

कारण यो हो कि काठभन्दा हल्का यो धातुबिना विद्युतीय कारहरू बनाउन सकिँदैन । यस्ता कार विशेष गरी लिथियम ब्याट्रीमा चल्छन् जसलाई बारम्बार चार्ज गर्न सकिन्छ । खासमा किफायती पनि छ ।

कारबाहेक फोन र ल्यापटपमा पनि लिथियम ब्याट्री प्रयोग हुने गरेको र आगामी दिनमा हरित ऊर्जा अर्थात् दिगो ऊर्जा भण्डारण गर्न प्रयोग गर्ने योजना रहेको छ ।

धेरै देश अहिले पेट्रोल र डिजेल छोडेर हरित ऊर्जातर्फ केन्द्रीत भएका छन् । अर्थात्, भविष्यमा लिथियम ब्याट्रीको प्रयोग अझै बढ्नेछ ।

ती देशहरुको सूचीमा भारत पनि परेको छ । भारत आफ्नो ऊर्जा आवश्यकता पूरा गर्नका लागि जैविक इन्धनमा धेरै निर्भर रहेको छ ।

भारत सरकारले आगामी दिनमा हरित ऊर्जालाई व्यापकरुपमा अगाडि बढाउने योजना अगाडि सारेको छ ।

भारत र चीन एकआपसमा ठूला व्यापारिक साझेदार भए पनि एक आपसमा तनाव पनि छ । यस्तो अवस्थामा विश्वको सबैभन्दा ठूलो लिथियम ब्याट्री उत्पादक भने चीन नै हो ।

तर, सम्बन्धको समीकरणले भारतको लिथियम ब्याट्रीको मागलाई असर गर्नसक्छ । किनकी, भारतमा माग भएपनि यसको उपलब्धता असाध्यै कम देखिन्छ ।

तर, विश्वमा लिथियमको भण्डार सीमित हुनु पनि चिन्ताको अर्को विषय बनेको छ । सन् २०२१ म लगानी बैंक यूबीएसले एक विवरण सार्वजनिक गर्यो । सो विवरण अनुसार लिथियमको वर्तमान भण्डार २०२५ सम्म सकिन सक्छ ।

त्यसो भए यो हप्ता संसारमै एउटा प्रश्नले घर गर्यो । त्यो के हो भने हामीसँग भविष्यको बढ्दो आवश्यकता पूरा गर्न पर्याप्त मात्रामा लिथियम छ त ?

सुसन व्याविनीक संयुक्त राज्य अमेरिकाको अर्गोनेक राष्ट्रिय प्रयोगशालाको कार्यक्रमको नेतृत्व गर्छिन् । उनी रसायनमा विद्युतीय ऊर्जा भण्डारण गर्ने कार्यक्रममा काम गर्छिन् ।

उनी भन्छिन्, ‘ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण गर्ने एक प्रकारको यन्त्र हो । त्यहाँ थर्मल, गुरुत्वाकर्षण, काइनेटिक जस्ता धेरै प्रकारका ऊर्जाहरू हुन्छन् ।’

यी बाहेक अर्को प्रकारको ऊर्जा पनि छ जसलाई हामी रासायनिक ऊर्जाको नाम दिन्छौं । ब्याट्री ऊर्जालाई रासायनिक ऊर्जा भनिन्छ । जसलाई ब्याट्रीको रूपमा भण्डारण गर्न सकिन्छ ।

संसारको पहिलो ब्याट्री करिब दुई सय वर्षअघि बनेको थियो । त्यसमा एकातिर तामाको तार र अर्कोतिर जस्ताको तार थियो । तिनीहरूको बीचमा नुनिलो पानी राखिएको थियो ।

यसले धेरै चार्ज भण्डारण गर्न सकेन । यसपछि सन् १८६० मा पहिलो लेड एसिड ब्याट्री बनाइएको थियो । तर, दशकौंपछि मात्र कारहरूमा प्रयोग गर्न सकियो ।

उनी भन्छिन्, ‘यी ब्याट्रीहरूले चार्ज गर्न र कम तापक्रममा सञ्चालन गर्न सक्षम थिए । तिनीहरू जाडोमा कार चलाउन प्रयोग गरिन्थ्यो । तर, लिड एसिड ब्याट्रीहरू ठूलो र आकारमा भारी थिए ।’

हेनरी फोर्डले सय वर्ष पहिले इलेक्ट्रिक कार बनाएको थियो । त्यसमा लिड एसिड ब्याट्री प्रयोग गरियो । तर, यो ठूलो थियो र आवश्यकता अनुसार चार्ज गर्न सकिएन ।

ब्याट्री इतिहासमा टर्निङ प्वाइन्ट १९८० मा आयो । जब लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू ल्यापटप र मोबाइल फोनहरूको लागि निर्माण हुन थाले । पहिलेका ब्याट्रीहरूको तुलनामा, तिनीहरूको वजन कम थियो । त्यसमा अधिक मात्रामा चार्ज भण्डारण गर्न सक्षम बन्यो ।

वैज्ञानिकले उपभोक्ताका विद्युतीय सामग्रीमा प्रयोग हुने लिथियम-आयन ब्याट्रीलाई थप सुधार गर्न चाहन्थे । किनकी, यसलाई विद्युतीय कारमा प्रयोग गर्न सकियोस् ।

सत्य यो हो कि यसले धेरै परिवर्तनहरू गर्नुपर्ने थियो । तर, यसले आशावादी बनाइदियो कि विद्युतीय कारहरू वास्तवमै सम्भव हुन सक्छन् ।

साधारणरुपमा, एक सामान्य ब्याट्रीको एक छेउमा धातु क्याथोड र अर्कोमा ग्रेफाइट एनोड राखिएको हुन्छ । तिनीहरूको बीचमा रहेको सामग्रीलाई इलेक्ट्रोलाइट भनिन्छ ।

ब्याट्री चार्ज गर्दा, धातु आयनहरू क्याथोडबाट एनोडमा सर्छन् । जब कुनै उपकरण जडान हुन्छ, तिनीहरू विपरीत दिशामा बग्न थाल्छन् ।

ग्रेटा थनबर्गले आफ्नो भाषणबाट विश्वका नेताहरुलाई पनि सचेत बाएकी छिन् । सुसान भन्छिन्, ‘लिथियम-आयन ब्याट्रीको मामलामा, यो धातु लिथियम हो जसको आयनहरू इलेक्ट्रोलाइटमा तैरन्छन् । एउटा छेउबाट अर्कोतिर सर्छन् ।’

जब आयनहरू ब्याट्री भित्र सर्छन् । बाहिर सर्किटमा रहेका इलेक्ट्रोनहरू पनि भित्र जान्छन् । यसबाट बिजुली वा ऊर्जा सिर्जना हुन जान्छ ।

तर, यो आवश्यक छैन कि हरेक ब्याट्रीले लिथियम मात्र प्रयोग गर्नुपर्छ । तर, लिथियम आयनहरू धेरै सानो हुन्छन् र यस कारणले तिनीहरूले क्याथोडलाई असर गर्दैन ।

क्याथोडतर्फ आउने आयनको आकार जति सानो हुन्छ, त्यसको घनत्वमा त्यति नै कम परिवर्तन हुन्छ । यसले ब्याट्रीको जीवनलाई असर गर्छ ।

सानो साइजका कारण लिथियम आयनहरू छिटो सर्छ र क्याथोडले धेरै काम गर्छ । तर, यदि सोडियम वा क्याल्सियम प्रयोग गरियो भने, ब्याट्रीको आयु ठूलो आयन आकारको कारण छोटो हुनेछ ।

अर्थात्, भविष्यमा हरित ऊर्जाको आवश्यकता पूरा गर्न लिथियम धेरै महत्वपूर्ण छ । यदि त्यसो हो भने, यो पर्याप्त मात्रामा उपलब्ध छ कि छैन भन्ने प्रश्न जोडिएर आउँछ नै ।

सन् २०२१ को प्रतिवेदनअनुसार विश्वमा रहेको लिथियमको हालको भण्डार आगामी तीन वर्षमा समाप्त हुनसक्छ । यसको उत्खनन तीव्र गतिमा बढिरहेको छ । आगामी दिनमा हामीले यसका लागि थप स्रोत वा विकल्प खोज्नुपर्ने देखिएको छ ।

चिलीमा विश्वको लिथियमको सबैभन्दा ठूलो भण्डार छ । यसबाहेक अर्जेन्टिना, बोलिभिया, अष्ट्रेलियामा पनि यसको उत्खनन गरिन्छ ।

डा. थिया रियोफ्रान्कोस पनि यसका अर्का विज्ञ हुन् ।

उनी भन्छिन् कि बोलिभिया र अर्जेन्टिनासँग चिलीको सीमा नजिकैको अटाकामामा ठूला प्रागौ ऐतिहासिक तालहरू छन् । जुन अहिले सुकेका छन् ।

उनीहरुको नुन पानी अहिले नुनको पानामा परिणत भएको छ । त्यसलाई नुन प्लेट भनिन्छ । नुनका कारण सेतो देखिने यो जमिनमा लिथियमको ठूलो भण्डार छ ।

उनका अनुसार जमिनमा नुनको तहभन्दा केही मिटर मुनि नुनिलो पानी हुन्छ । यसमा ठूलो मात्रामा लिथियमका कणहरू हुन्छन् ।

यो नुन पानी ड्रिलिङमार्फत् निकालेर नजिकै बनेका ठूला पोखरीमा छरिन्छ । जब लिथियम कन्सेन्ट्रेट पानी तयार हुन्छ । त्यसलाई वाष्पीकरणद्वारा सुकाइन्छ । त्यसपछि यसलाई परिष्कृत गरी निर्यात गरिन्छ ।

चिलीमा लिथियमका यी क्षेत्रहरूले लगानीकर्ता कम्पनीलाई आकर्षित गर्छन् । तर, यसको खानीसँग सम्बन्धित विभिन्न खालका समस्याहरू पनि जोडिएका छन् ।

थिया रियोफ्रान्कोसका अनुसार यहाँ पानीको अभाव छ । हजारौं वर्षदेखि यहाँ बसोबास गर्दै आएका जनजाति समुदाय आफ्नो आवश्यकताका लागि यिनै सीमित जलस्रोतमा निर्भर छन् ।

लिथियम उत्खननका कारण यहाँ पानीको सतह घटेको छ । पानी पाउनु पर्छ भन्नेहरु मतैक्य छन् । तर, त्यसका लागि धेरै ठूलो मेहनत गर्नुपर्छ ।

एकातिर साल्ट प्लेट वरपर बस्ने मानिसले लिथियम उत्खननको विरोध गरिरहेका छन् । अर्कोतिर राजनीतिज्ञहरू खानीबाट नाफा कसले लिने भन्ने बहसमा अल्झिएका छन् ।

उनका अनुसार, चिलीका वामपन्थी शक्ति नेताहरूले लिथियम व्यवसायको राष्ट्रियकरणको लागि आह्वान गरिरहेका छन् ।

उनीहरु भन्छन् कि खानीलाई सरकारले नियन्त्रण गर्नुपर्छ, कम्पनीहरूले होइन, ताकी यसको फाइदाहरू हस्तान्तरण गर्न सककोस् भन्ने चाहन्छन् । नागरिकहरू खानीमा थप विदेशी लगानी चाहन्छन् र नीतिहरू परिवर्तन गर्न तयार पनि छन् ।

यस प्रकारको बहस कुनै पनि देशमा सामान्य छ । तर चिलीको मामलामा कुरा फरक छ । किनभने अहिले विश्व हरित ऊर्जातर्फ उन्मुख छ र लिथियम निकै महत्वपूर्ण बन्दै गएको छ ।

वास्तवमा चिली दिगो ऊर्जातर्फको यात्राको केन्द्रमा छ । यसले खानीबाट उत्पन्न हुने वातावरणीय चुनौतिहरूको पनि सामना गर्नुपर्नेछ ।

यस विषयमा बहस जारी राख्न सकिन्छ, तर विश्वको सबैभन्दा ठूलो उपभोक्ता बजार चीनको कुरा पनि यहाँ गरौ ।

चीनले सन् २०३० सम्ममा ४० प्रतिशत विद्युतीय कार बनाउने लक्ष्य राखेको छ । विश्वव्यापीरूपमा प्रयोग हुने प्रत्येक १० लिथियम ब्याट्रीमध्ये चार चीनमा प्रयोग गरिन्छ ।

उत्पादनमा पनि चीन अरूभन्दा अगाडि नै छ । विश्वको कुल लिथियम ब्याट्री उत्पादनको ७७ प्रतिशत हिस्सा चीनको नाममा छ ।

शर्ली म्याङ युनिभर्सिटी अफ शिकागोको प्रिजकर स्कूल अफ मोलेक्युलर इन्जिनियरिङका प्राध्यापक हुन् । उनले लिथियम बजारको ठूलो हिस्सा किन चीनको नियन्त्रणमा रहेको जानकारी दिएकी छिन् ।

उनका अनुसार चीनले सन् २००१ देखि दीर्घकालीन योजना बनाएको थियो । दशौं पञ्चवर्षीय योजनामा दिगो ऊर्जालाई मुख्य प्राथमिकतामा राखेको थियो ।

सन् २००२ देखि विद्युतीय कार बनाउने योजनामा लगानी गर्न थालेको थालिएको थियो । दुई दशक नै यसका लागि पहिले नै रणनीति बनाइएको थियो ।

चीनले कारखाना मात्र बनाएन, कच्चा पदार्थको अभाव नहोस् भनेर स्रोतको सुनिश्चित गर्यो । यसका लागि उसले अष्ट्रेलिया र दक्षिण अमेरिकामा लिथियम खानीमा लगानी गरेको थियो ।

सन् २०२१ को नोभेम्बर-डिसेम्बरमा बेलायतको ग्लाक्गोमा आयोजित २६औं जलवायु शिखर सम्मेलनमा, ४० भन्दा बढी देशले २०४० सम्म पेट्रोल र डिजेल कारहरू बिक्री नै बन्द गर्न सहमत भए ।

तर, चीनको अडानका कारण अन्य देशमा लिथियमको आपूर्ति प्रभावित भएको छ । चीनमा बनेको ब्याट्रीलाई विश्व बजारमा रुचाइनुको पनि कारण स्पष्ट भएको छ ।

शर्ली म्याङका अनुसार सन् २०१०-११ मा हामीले जापानको लिथियम ब्याट्री गुणस्तरका हिसाबले चीनभन्दा राम्रो छ भन्ने गथ्र्यौ ।

तर, सन् २०१५-१६ यता चीनमा बनेका ब्याट्रीहरू निकै राम्रो गुणस्तरीय पाइदै आएको छ । दक्षिण कोरिया र जापानमा निर्माण गरिएको भन्दा लिथियम आयन ब्याट्री आफैमा महत्वपूर्ण देखिएको छ ।

चीनको लगानी विस्तारपछि टेस्ला र एप्पल लगायतका कम्पनीहरूले चीनमा आफ्नो कारखाना स्थापना गरेका थिए । उनका अनुसार चीनको बारेमा हामी भन्न सक्छौं ।

त्यहाँ उत्पादन पनि छ र उपभोक्ता पनि छ । तर, अमेरिकाको हकमा भने भन्न सकिँदैन । यहाँ कारहरू उत्पादन भइरहेका छन् तर, त्यसका लागि ब्याट्री चीनबाट ल्याइन्छ ।

यो अमेरिका र अन्य देशहरूको विद्युतीयक कार उद्योगको लागि सबैभन्दा ठूलो चुनौतीका रुपमा देखा परेको छ ।

यसको एउटा सामान्य समाधान भनेको अन्य देशले चीनबाट आयात गरेको याट्रीलाई रिसाइकल गर्न सक्छन् । तर, अहिलेसम्म त्यसो पनि हुन सकेको छैन ।

शर्ली मुङकाअनुसार अहिलेसम्म कच्चा पदार्थको संघर्ष त्यति तीव्र छैन । तर, २०३० सम्ममा उत्तर अमेरिका र युरोपमा पनि ब्याट्री कारखाना निर्माण हुनेछन् । त्यसका लागि अब तत्काल नै कच्चा पदार्थको प्रबन्ध गर्नुपर्छ । वा, विकल्प खोज्नुपर्नेछ ।

सन् २०१२ मा विश्वभर करिब एक लाख ३० हजार विद्युतीय कार बिक्री भएको थियो । २०२० सम्म यो संख्या ३० लाख र २०२१ मा ६६ लाख पुगेको थियो ।

विज्ञहरूका अनुसार सन् २०३५ सम्ममा विश्वका सडकमा आधा सवारी साधन विद्युतीय हुनेछन् । आगामी दिनमा यो बजार १०० अर्ब डलरभन्दा बढीको हुनेछ । त्यसो भए यो दौडमा भाग लिन चाहने देशहरूका लागि के कस्ता विकल्प हुनेछन् भन्ने बारेमा अत्याधिक चासो छ ।

रोबर्ट रेपियर एक केमिकल इन्जिनियर हुन । उनले ऊर्जा क्षेत्रमा दुई दशकदेखि काम गरेका छन् ।

लिथियमको सबैभन्दा बढी प्रशोधन चीनमा हुने र ब्याट्री उत्पादनमा पनि अगाडि रहेको उसको दावी छ । यस्तो अवस्थामा चीनले मूल्य बढायो भने अन्य देशका लागि समस्या बढ्न सक्छ । तर प्रश्न छ, लिथियम को कुनै विकल्प छ ?

उनका अनुसार अन्य धेरै ब्याट्रीका प्रविधि पनि छन् । आवधिक तालिकामा ती तत्वहरू जस्तै धेरै फरक तरिकाहरू पनि छन् । अन्य धातुहरूबाट पनि ब्याट्री बनाउन सकिन्छ । तर प्रत्येकमा आफ्नो कमजोरीहरू छन् । लिथियम प्रयोग गर्नुको एक विशेष कारण छ ।

अटो उद्योगमा हाइड्रोजन फ्युल सेलको प्रयोग पनि बढेको छ । तर, रोबर्ट भन्छन् कि यो भन्दा बढी आशा गर्नु तत्कालका लागि उचित होइन ।

उनका अनुसार दिगो ऊर्जाको भविष्यमा हाइड्रोजन महत्वपूर्ण छ, तर यो महँगो छ र धेरै ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्षम पनि छैन । एक दशकअघि लिथियम ब्याट्री महँगो हुन्थ्यो । तर, अहिले यसको मूल्य ९० प्रतिशतले घटेको छ । सहज पनि भएको छ ।

त्यसोभए के कार उद्योगले अहिलेसम्म एक निश्चित प्रकारको हरित इन्धन प्रविधि प्रयोग गर्न सिकेको छ र यसको कुनै विकल्प पनि छैन ।

लिथियम भविष्यमा दिगो ऊर्जाको केन्द्र बन्नेछ । अहिले ब्याट्रीको हकमा यो निकै महत्वपूर्ण भएको छ । चीनले पनि यस उद्योगलाई ठूलो अनुदान दिएर यस क्षेत्रमा आफ्नो एकाधिकार सुनिश्चित गर्न लागेको छ । यसलाई चुनौती दिन पश्चिमा देशहरूलाई गाह्रो पर्नेछ ।

त्यसो भए के अन्य देशहरूले आगामी दिनमा लिथियमको लागि चीनमा निर्भर नै रहनुपर्ला त ?

एनका अनुसार सोलार प्यानल सप्लाई चेनजस्ता मामिलामा चीन अरूभन्दा अगाडि हुनेछ । पत्याउनुहोस् वा नपत्याउनु होस् यसमा निर्भर रहनुपर्छ नै ।

चीनले यो उद्योगलाई रणनीतिकरूपमा महत्वपूर्ण मान्दै आएको छ । तर, अमेरिका त्यस्तो छैन । यस बजारमा चीनको हिस्सा घटाउने हो भने अमेरिकाले पनि यसमा ठूलो लगानी गर्नुपर्नेछ । तर, यसमा अमेरिकाको लगानीका बारेमा ठोस निर्णय नै हुन सकेको छैन ।

हामी मूल प्रश्नमा फर्कदै छौं । के हामीसँग हाम्रो भविष्यका आवश्यकताहरू पूरा गर्न पर्याप्त मात्रामा लिथियम छ त ?

लिथियमको विद्यमान भण्डारले केही वर्षको लागि हाम्रो आवश्यकता पूरा गर्न सक्नेछ । प्रविधिको सहयोगले समयसँगै यसको थप भण्डार फेला पार्न सक्ने विज्ञहरुको विश्वास छ ।

हरित ऊर्जाको भविष्यको दौडमा चीन पश्चिमी मुलुकभन्दा अगाडि छ । ऊसँग लिथियम छ, प्रशोधन गर्ने व्यवस्था छ र विश्व मापदण्डअनुसार ब्याट्री उत्पादन गर्ने प्रणाली पनि छ ।

तर, पश्चिमी देशले पनि यो दौडमा आफ्नो पाइला बढाइरहेका छन् । टेस्लाले संयुक्त राज्य अमेरिकाको नेभेडामा ब्याट्री उत्पादनको लागि ठूलो उद्योग निर्माण गरिरहेको छ ।

त्यसका लागि स्थानीयरूपमा लिथियम खरिद गर्नेछ । बेलायतमा पनि लिथियमको भण्डार भेटिएको छ । त्यहाँ पनि ठूलो उद्योग बनाउने योजना अगाडि सारिएको छ ।

तर, युरोप र अमेरिकाले आफ्नो भविष्यको ऊर्जा आवश्यकताहरू पूरा गर्न अझै लामो यात्रा तय गर्न नै बाँकी छ । त्यतिन्जेलसम्म विश्वभरका कार निर्माताले चीनमा बनेको ब्याट्रीमा मात्र भर पर्नु पर्ने हुन्छ । खासमा चीनको यस खालको सफल रणनीतिको भेऊ अरु देशले पाउन सकेका छैनन् । बीबीसीलगायत अन्य अन्तराष्ट्रिय समाचार संस्थाको सहयोगमा