सन् २०२५ भित्रै रित्तिँदैछ लिथियम भण्डार, विद्युतीय कारको भविष्य कता ?

काठमाडौं । पछिल्लो एक वर्षमा लिथियमको मूल्य ४ गुणाले बढेको छ । कारण यो हो कि काठ भन्दा हल्का यो धातु बिना इलेक्ट्रिक कारहरू बनाउन सकिँदैन। यस्ता कारहरू विशेष प्रकारको लिथियम ब्याट्रीमा चल्छन् जसलाई बारम्बार चार्ज गर्न सकिन्छ।

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

धेरै देश अहिले पेट्रोल र डिजेल छोडेर हरित ऊर्जातर्फ लाग्न खोजिरहेका छन् । अर्थात् भविष्यमा लिथियम ब्याट्रीको प्रयोग थप बढ्नेछ ।

ती देशमा भारत पनि एक हो । भारत आफ्नो ऊर्जा आवश्यकताहरूको लागि जैविक ईन्धनमा धेरै निर्भर छ र भारत सरकारले आगामी समयमा हरित ऊर्जा अपनाउने योजना बनाएको छ। भारत चीन ठूला व्यापारिक साझेदार भए पनि दुईबीच तनाव छ । यस्तो अवस्थामा विश्वको सबैभन्दा ठूलो लिथियम ब्याट्री उत्पादक चीनसँगको सम्बन्धको समीकरणले भारतको लिथियम ब्याट्रीको मागलाई असर गर्न सक्ने अनुमान गरिएको छ ।

तर विश्वमा लिथियमको भण्डार सीमित हुनु पनि चिन्ताको विषय हो । २०२१ मा, इन्भेस्टमेन्ट बैंक, यूबीएसले एक रिपोर्ट प्रकाशन गरेको थियो जस अनुसार लिथियमको भण्डार २०२५ सम्म समाप्त हुन सक्छ।

त्यसोभए यो हप्ता संसारमा, प्रश्न छ, के हामीसँग भविष्यको बढ्दो आवश्यकता पूर्ति गर्न पर्याप्त लिथियम छ?

ब्याट्री किन महत्त्वपूर्ण छ?

सुसन बाबिनिक अमेरिकाको आर्गोन राष्ट्रिय प्रयोगशालामा प्रोग्राम लिड हुन् । उनी विद्युतीय ऊर्जा रसायनमा भण्डारण गर्ने तरिकाको विकासमा काम गर्छिन्।

उनी भन्छिन्, “ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण गर्ने एक प्रकारको यन्त्र हो। त्यहाँ थर्मल, गुरुत्वाकर्षण, काइनेटिक जस्ता धेरै प्रकारका ऊर्जाहरू छन्। यी बाहेक अर्को प्रकारको ऊर्जा छ जसलाई हामी रासायनिक ऊर्जा भन्छौं। ब्याट्री ऊर्जालाई रासायनिक ऊर्जा भनिन्छ। ब्याट्रीले ऊर्जालाई रसायनको रूपमा भण्डारण गर्छ ।”

संसारको पहिलो ब्याट्री करिब दुई सय वर्षअघि बनेको उनी बताउँछिन् । यसमा एकातिर तामाको तार र अर्कोतिर जस्ताको तार थियो। तिनीहरूको बीचमा नुनिलो पानी थियो। यसले धेरै चार्ज भण्डारण गर्न सकेन। यसपछि सन् १८६० मा पहिलो लेड एसिड ब्याट्री बनाइएको थियो । तर, दशकौंपछि मात्र कारहरूमा प्रयोग गर्न सकिएको हो ।

उनी भन्छिन्, “यी ब्याट्रीहरूले चार्ज गर्न र कम तापक्रममा सञ्चालन गर्न सक्षम थिए। जाडोमा कार स्टार्ट गर्न तिनीहरू मद्दत लिइन्थ्यो । तर लिड एसिड ब्याट्रीहरू आकारमा ठूला र भारी थिए। हेनरी फोर्डले सय वर्ष पहिले इलेक्ट्रिक कार बनाएका थिए। उनले लेड-एसिड ब्याट्री त प्रयोग गरे तर त्यो ठूलो थियो र आवश्यक रूपमा धेरै चार्ज राख्न सकेन  ।

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

उनी भन्छिन्, “वैज्ञानिकहरूले उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्समा प्रयोग हुने लिथियम-आयन ब्याट्रीलाई थप सुधार गर्न चाहन्थे, ताकि यसलाई विद्युतीय कारहरूमा प्रयोग गर्न सकोस्। यो सत्य हो कि यसका लागि धेरै परिवर्तनहरू आवश्यक छ, तर यसले आशा दियो कि विद्युतीय कारहरू वास्तवमै सम्भव छन्। ”

साधारण सर्तहरूमा, एक सामान्य ब्याट्रीको एक छेउमा धातु क्याथोड र अर्कोमा ग्रेफाइट एनोड हुन्छ। तिनीहरूको बीचमा इलेक्ट्रोलाइट भनिन्छ। ब्याट्री चार्ज गर्दा, धातु आयनहरू क्याथोडबाट एनोडमा सर्छन् र जब कुनै उपकरण जडान हुन्छ, तिनीहरू विपरीत दिशामा प्रवाह गर्छन्।

सुसन भन्छिन्, “लिथियम-आयन ब्याट्रीको मामलामा, यो धातु लिथियम हो जसको आयनहरू इलेक्ट्रोलाइटमा तैरिन्छन् र छेउबाट छेउमा सर्छन् । र जब आयनहरू ब्याट्री भित्र सर्छन्, बाहिर सर्किटमा रहेका इलेक्ट्रोनहरू पनि भित्र जान्छन्। यसरी बिजुली वा ऊर्जा सिर्जना हुन्छ।”

हरेक ब्याट्रीले लिथियम मात्र प्रयोग गर्नुपर्छ भन्ने अनिवार्य नभएको सुसन बताउँछिन् । तर लिथियम आयनहरू धेरै सानो हुन्छन् र यस कारणले तिनीहरूले क्याथोडलाई असर गर्दैनन्।

उनी भन्छिन्, “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, ठूलो आयन आकारको कारण ब्याट्रीको आयु छोटो हुनेछ।”

अर्थात्, भविष्यमा हरित ऊर्जाको आवश्यकताहरू पूरा गर्न लिथियम धेरै महत्त्वपूर्ण छ। र यदि त्यसो हो भने, यो पर्याप्त मात्रामा उपलब्ध छ कि छैन भन्ने प्रश्न हो।

सन् २०२१ को प्रतिवेदन अनुसार विश्वमा रहेको लिथियमको हालको भण्डार आगामी तीन वर्षमा समाप्त हुन सक्नेछ । यसको उत्खनन तीव्र गतिमा बढिरहेको छ र आगामी दिनमा हामीले यसका लागि थप स्रोत वा विकल्प खोज्नुपर्नेछ ।

चिली साल्ट फ्ल्याट्स

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

विशेषज्ञ डा. थिया रियोफ्रान्कोस रोड आइल्याण्डको प्रोभिडेन्स कलेजमा राजनीति विज्ञानका एसोसियट प्राध्यापक हुन्।

उनी भन्छिन् कि बोलिभिया र अर्जेन्टिनासँग चिलीको सीमा नजिकैको अटाकामामा ठूला प्रागैतिहासिक तालहरू छन् जुन अहिले सुकेका छन्। उनीहरुको नुन पानी अहिले नुनको पानामा परिणत भएको छ । जसलाई नुन फ्ल्याट 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 लिथियम कणहरू हुन्छन्। यो नुन पानी ड्रिलिङमार्फत निकालेर नजिकै बनेका ठूला पोखरीहरूमा लगेर लिथियम कन्सेन्ट्रेट पानी तयार पारिन्छ र वाष्पीकरणद्वारा सुकाइन्छ। त्यसपछि यसलाई परिष्कृत गरी निर्यात गरिन्छ।”

चिलीमा लिथियमका यी क्षेत्रहरूले कम्पनीहरूलाई आकर्षित गर्छन्, तर यसको खानीसँग सम्बन्धित विभिन्न समस्याहरू छन्।

थिया रियोफ्रान्कोस भन्छिन्, “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 ।”

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

उनका अनुसार चिलीका वामपन्थी केन्द्रवादी र वामपन्थी नेताहरूले लिथियम व्यवसायको राष्ट्रियकरणको लागि आह्वान गरिरहेका छन् । तिनीहरू भन्छन् कि खानीलाई सरकारले नियन्त्रण गर्नुपर्छ, कम्पनीहरूले होइन ताकि यसको फाइदाहरू हस्तान्तरण गर्न सकोस्। नागरिकहरू खानीमा थप विदेशी लगानी चाहन्छन् र नीतिहरू परिवर्तन गर्न तयार 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 महत्त्वपूर्ण बन्दै गएको छ ।

उनी भन्छिन्, “वास्तवमा चिली दिगो ऊर्जातर्फको हाम्रो यात्राको केन्द्रमा छ। यसले खानीबाट उत्पन्न हुने वातावरणीय चुनौतिहरूको पनि सामना गर्नुपर्दछ।

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

लिथियम बजारमा चीनको प्रभुत्व

चीनले सन् २०३० सम्ममा ४० प्रतिशत विद्युतीय कार बनाउने लक्ष्य राखेको छ । विश्वव्यापी रूपमा प्रयोग हुने प्रत्येक १० लिथियम ब्याट्रीमध्ये चार चीनमा प्रयोग गरिन्छ। उत्पादनमा पनि चीन अरूभन्दा अगाडि छ। विश्वको कुल लिथियम ब्याट्री उत्पादनको ७७ प्रतिशत चीनले नै गर्छ ।

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

उनी भन्छिन्, “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 थियो। यसका लागि दुई दशक पहिले नै रणनीति बनाएको थियो ।

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

नोभेम्बर-डिसेम्बर २०२१ मा ग्लासगोमा आयोजित २६ औं जलवायु शिखर सम्मेलनमा, ४० भन्दा बढी देशहरू २०४० सम्म पेट्रोल र डिजेल कारहरू बेच्न बन्द गर्न सहमत भए । तर, चीनको यस्तो व्यवस्थाका कारण अन्य देशमा लिथियमको आपूर्ति प्रभावित भएको छ । चीनमा बनेको ब्याट्रीलाई विश्व बजारमा रुचाइएको पनि कारण छ ।

शर्ली म्याङ भन्छिन्, “मलाई याद छ सन् २०१०-११ मा हामीले जापानको लिथियम ब्याट्री गुणस्तरका हिसाबले चीनभन्दा राम्रो छ भन्थ्यौं तर सन् २०१५–१६ यता हामीले चीनमा बनेका ब्याट्रीहरू निकै राम्रो गुणस्तरीय पाउँदै आएका छौं ।”

चीनले गरेको लगानीको परिणामस्वरूप टेस्ला र एप्पल लगायतका कम्पनीहरूले चीनमा आफ्नो कारखाना स्थापना गरे।

उनी भन्छिन्, “चीनको बारेमा हामी भन्न सक्छौं कि त्यहाँ उत्पादन पनि छ र उपभोग पनि छ, तर अमेरिकाको हकमा भन्न सकिँदैन । त्यहाँ कारहरू उत्पादन भइरहेका छन् तर त्यसका लागि ब्याट्री चीनबाट ल्याइन्छ।

यो हाल अमेरिका र अन्य देशहरूको इलेक्ट्रिक कार उद्योगको लागि सबैभन्दा ठूलो चुनौती हो।

यसको एउटा समाधान अन्य देशले चीनबाट आयात गरिएका ब्याट्रीलाई रिसाइकल गर्न सक्छन् । तर अहिलेसम्म त्यसो हुन सकेको छैन ।

शर्ली म्याङका अनुसार, “अहिलेसम्म कच्चा पदार्थको सङ्घर्ष त्यति तीव्र छैन। तर २०३० सम्ममा उत्तर अमेरिका र युरोपमा पनि ब्याट्री कारखानाहरू हुनेछन् ।”

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 पुग्यो।

विज्ञहरूका अनुसार सन् २०३५ सम्ममा विश्वका सडकमा आधा सवारी साधन विद्युतीय कार हुनेछन् र आगामी दिनमा यो बजार १०० अर्ब डलरभन्दा बढी हुनेछ । त्यसोभए यो दौडमा भाग लिन चाहने देशहरूका लागि के विकल्पहरू हुनेछन् ।

विकल्प के ?

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

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

उनी भन्छन्, “अन्य धेरै ब्याट्री टेक्नोलोजीहरू छन्। पिरियोडिक टेबलमा तत्वहरू जस्तै धेरै फरक तरिकाहरू छन्। तपाईं अन्य धातुहरूबाट पनि ब्याट्री बनाउन सक्नुहुन्छ, तर प्रत्येकमा यसको 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 उचित होइन।

उनी भन्छन्, “दिगो ऊर्जाको भविष्यमा हाइड्रोजन महत्त्वपूर्ण छ, तर यो महँगो छ र धेरै ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्दैन। एक दशकअघि लिथियम ब्याट्री महँगो हुन्थ्यो तर अहिले यसको मूल्य ९० प्रतिशतले घटेको छ।”

त्यसोभए के कार उद्योगले अहिलेसम्म एक निश्चित प्रकारको हरित ईन्धन प्रविधि प्रयोग गर्न सिकेको छ र यसको कुनै विकल्प छैन?

उनी भन्छन्, “मलाई लाग्छ, लिथियम भविष्यमा दिगो ऊर्जाको केन्द्र बन्नेछ। अहिले ब्याट्रीको हकमा यो निकै महत्त्वपूर्ण भएको छ। र चीनले पनि यस उद्योगलाई ठूलो अनुदान दिएर यस क्षेत्रमा आफ्नो एकाधिकार सुनिश्चित गर्नेछ। यसलाई चुनौती दिन पश्चिमी देशहरूलाई गाह्रो हुनेछ।”

त्यसोभए के अन्य देशहरूले आगामी दिनमा लिथियमको लागि चीनमा निर्भर रहनुपर्नेछ?

उनी भन्छन्, “सोलार प्यानल सप्लाई चेन जस्ता मामिलामा चीन अरूभन्दा अगाडि हुनेछ। पत्याउनुहोस् वा नगर्नुहोस्, हामी यसमा निर्भर रहनुपर्छ। चीनले यो उद्योगलाई रणनीतिक रूपमा महत्त्वपूर्ण ठानिरहेको छ। तर अमेरिका त्यस्तो छैन।” यस बजारमा चीनको हिस्सा घटाउने हो भने अमेरिकाले यसमा ठूलो लगानी गर्नुपर्ने तर्क उनी गर्छन् ।

के हामीसँग हाम्रो बढ्दो भविष्यका आवश्यकताहरू पूरा गर्न पर्याप्त लिथियम छ?

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

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

तर पश्चिमी देशहरूले पनि यो दौडमा आफ्नो पाइला बढाइरहेका छन्। टेस्लाले संयुक्त राज्य अमेरिकाको नेभाडामा ब्याट्री उत्पादनको लागि गिगाफ्याक्ट्री निर्माण गरिरहेको छ र यसका लागि स्थानीय रूपमा लिथियम खरिद गर्नेछ। बेलायतमा पनि लिथियमको भण्डार भेटिएको छ र त्यहाँ पनि गिगाफ्याक्ट्री बनाउने योजना छ ।

तर युरोप र अमेरिकाले आफ्नो भविष्यको ऊर्जा आवश्यकताहरू पूरा गर्न अझै लामो बाटो तय गर्न बाँकी छ र त्यतिन्जेलसम्म विश्वभरका कार निर्माताहरूले चीनमा बनेका ब्याट्रीहरूमा भर पर्नु पर्ने हुन्छ।

– बीबीसीबाट