"শিল্প ভিটামিন" সম্পর্কে শতাব্দী প্রাচীন ভুল বোঝাবুঝির পেছনের সত্যতা

(ড্যান ট্রাই) - খুব কম লোকই জানেন যে বিরল পৃথিবী নামটি আমাদেরকে এমন একটি ভুল বোঝাবুঝির দিকে নিয়ে গেছে যা শতাব্দী ধরে চলে আসছে।

বিরল পৃথিবী, যা বিরল পৃথিবী উপাদান (REE) নামেও পরিচিত, হল ১৭টি রাসায়নিক উপাদানের একটি দল, যার মধ্যে ল্যান্থানাইড পরিবারের ১৫টি উপাদান, স্ক্যান্ডিয়াম (Sc) এবং ইট্রিয়াম (Y) সহ অন্তর্ভুক্ত।

সাধারণ ধারণায়, বিরল পৃথিবী নামটি প্রায়শই সোনার মতো অত্যন্ত দুর্লভ এবং মূল্যবান সম্পদের কথা বলে। তবে, ভূতাত্ত্বিক এবং পদার্থ বিজ্ঞানীরা সম্পূর্ণ ভিন্ন সিদ্ধান্তে এসেছেন।

এই মৌলগুলির দলটি আসলে পৃথিবীর ভূত্বক জুড়ে বিদ্যমান। কিছু মৌল তামা (Cu) বা দস্তা (Zn) এর চেয়েও বেশি পরিমাণে পাওয়া যায়। বিরল মৃত্তিকাগুলিকে বিশেষ করে তোলে তাদের অভাব নয় বরং গঠন, বিতরণ, খনন এবং পরিশোধনের জটিল প্রক্রিয়া।

বিরল পৃথিবী উপাদান গোষ্ঠীতে স্ক্যান্ডিয়াম এবং ইট্রিয়াম সহ ল্যান্থানাম গ্রুপের ১৭টি রাসায়নিক উপাদান রয়েছে (ছবি: গেটি)।

নামটি একটি ঐতিহাসিক ভুল বোঝাবুঝি থেকে উদ্ভূত।

বিরল পৃথিবীর নামকরণের সূত্রপাত ঘটে ১৮ শতকের শেষের দিকের ঐতিহাসিক পরিস্থিতি থেকে, যখন ইউরোপীয় বিজ্ঞানীরা প্রথম অদ্ভুত চেহারার খনিজ পদার্থ থেকে বিশেষ ধাতব অক্সাইড বিচ্ছিন্ন করেছিলেন, যা প্রায়শই সংকীর্ণ এবং দুর্গম ভূতাত্ত্বিক অঞ্চলে দেখা যায়।

সেই সময়ে, অজানা প্রকৃতির ধাতব অক্সাইডগুলিকে প্রায়শই পৃথিবী বলা হত। এই অক্সাইডযুক্ত খনিজগুলি সাধারণ ছিল না, তাই তৎকালীন বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় তাদের নাম দিয়েছিল বিরল পৃথিবী।

এই নামটি আজও ব্যবহৃত হয় কিন্তু বিভ্রান্তিকর। বিরল মৃত্তিকা মজুদে বিরল নয় বরং সমৃদ্ধ আকরিকের আকারে বিরল যা অর্থনৈতিকভাবে খনন করা যেতে পারে। এই উপাদানগুলি ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয় কিন্তু কম ঘনত্বে। এগুলি খুব কমই লোহা বা বক্সাইটের মতো বৃহৎ আমানতে জমা হয়।

জার্মান ভূতাত্ত্বিক গবেষণা ইনস্টিটিউট GFZ-এর বিশ্লেষণ অনুসারে, বিরল পৃথিবী উপাদানগুলি প্রায়শই বিভিন্ন খনিজ পদার্থের সাথে মিশ্রিত হয় এবং খুব কমই উচ্চ ঘনত্বে দেখা যায়।

বিরল মৃত্তিকা কম ঘনত্বে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে, যার ফলে অনুসন্ধান এবং খনির খরচ বেশি হয়, যদিও বিশ্বব্যাপী মজুদ প্রচুর বলে মূল্যায়ন করা হয় (ছবি: গেটি)।

এর ফলে বিরল মাটির জমার জরিপ এবং অবস্থান নির্ণয়ের প্রক্রিয়াটি ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ হয়ে ওঠে।

এমনকি যখন মজুদ পাওয়া যায়, তখনও প্রকৃত পুনরুদ্ধার প্রায়শই মাত্র কয়েক শতাংশ বা তার কম হয়। এই বিচ্ছুরণের ফলে বিশ্বব্যাপী প্রচুর পরিমাণে বিরল মৃত্তিকা মজুদ থাকা সত্ত্বেও, তাদের অ্যাক্সেস করা কঠিন হয়ে পড়ে।

খনি থেকে পরিশোধন পর্যন্ত একের পর এক বাধা

বিরল পৃথিবীর জন্য সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হল পৃথকীকরণ এবং পরিশোধন প্রক্রিয়া। তাদের একই রকম ইলেকট্রন কাঠামোর কারণে, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে পৃথক করা কঠিন। নিউওডিয়ামিয়ামকে প্রাসিওডিয়ামিয়াম থেকে বা ভারী বিরল পৃথিবীর থেকে হালকা পৃথিবীর পৃথকীকরণের জন্য শত শত পুনরাবৃত্তিমূলক নিষ্কাশন পদক্ষেপের প্রয়োজন হয়।

ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (এমআইটি) এর একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে বিরল মাটি পরিশোধন আধুনিক ধাতুবিদ্যার সবচেয়ে জটিল প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি। এই প্রক্রিয়াটি প্রচুর পরিমাণে শক্তিশালী অ্যাসিড এবং জৈব পদার্থ গ্রহণ করে এবং প্রচুর পরিমাণে কঠিন বর্জ্য এবং বিষাক্ত দ্রবণ তৈরি করে।

অনেক খনিতে, বিরল মাটির আকরিকগুলি থোরিয়াম এবং ইউরেনিয়ামের সাথে মিশ্রিত হয়, যা প্রাকৃতিকভাবে তেজস্ক্রিয়। যদি সঠিকভাবে নিষ্পত্তি না করা হয়, তাহলে এই বর্জ্য মাটি এবং জল দূষণের দীর্ঘমেয়াদী ঝুঁকি তৈরি করে।

পরিবেশগত উদ্বেগের কারণেই অনেক দেশ তাদের বিশাল মজুদ থাকা সত্ত্বেও দুর্লভ মৃত্তিকা খনির উপর নিষেধাজ্ঞা আরোপ করে। মাত্র কয়েকটি দেশের কাছেই প্রযুক্তি এবং প্রক্রিয়াকরণ খরচ বহন করার ক্ষমতা উভয়ই রয়েছে। এর ফলে কয়েকটি দেশে দুর্লভ মৃত্তিকা সরবরাহ শৃঙ্খল ঘনীভূত হয়েছে, যা ভূ-রাজনৈতিক এবং বৈশ্বিক বাণিজ্য ঝুঁকি তৈরি করেছে।

পেন স্টেট এবং লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির একটি গবেষণা দল ব্যাকটেরিয়া প্রোটিন ব্যবহার করে শিল্প বর্জ্য এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস থেকে বিরল পৃথিবী উপাদান আহরণ এবং পৃথক করার জন্য একটি জৈবিক পদ্ধতি তৈরি করেছে (চিত্রের ছবি)।

আন্তর্জাতিক শক্তি সংস্থা (IEA) এর ২০২৩ সালের প্রতিবেদনে, লিথিয়াম, কোবাল্ট এবং নিকেলের সাথে বিরল মৃত্তিকাকে পরিষ্কার শক্তির জন্য গুরুত্বপূর্ণ খনিজ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে।

প্রতিবেদনে জোর দেওয়া হয়েছে যে সরবরাহ নির্ভরতার ঝুঁকি প্রাকৃতিক মজুদের ঝুঁকির চেয়ে অনেক বেশি। এই কারণেই পরাশক্তিগুলির মধ্যে প্রযুক্তিগত প্রতিযোগিতায় বিরল পৃথিবীকে একটি কৌশলগত কার্ড হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

আধুনিক প্রযুক্তিতে কৌশলগত মূল্য

অনেক উচ্চ-প্রযুক্তির ক্ষেত্রে বিরল পৃথিবী গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বিশেষ করে নিওডিয়ামিয়াম, প্রাসিওডিয়ামিয়াম এবং ডিসপ্রোসিয়ামের উপর ভিত্তি করে স্থায়ী চুম্বক।

এই চুম্বকগুলির ঘনত্ব কম কিন্তু অত্যন্ত শক্তিশালী চৌম্বকীয় বল উৎপন্ন করে। এগুলি বৈদ্যুতিক যানবাহনের মোটর, বায়ু টারবাইন, শিল্প রোবট, ড্রোন এবং হার্ড ড্রাইভের অপরিহার্য উপাদান। অন্যান্য উপাদানগুলিরও গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ রয়েছে।

উচ্চ প্রযুক্তিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার কারণে বিরল পৃথিবী হলো পরাশক্তিদের "কৌশলগত কার্ড" (ছবি: গেটি)।

এক্সস্ট গ্যাস ট্রিটমেন্টের জন্য ক্যাটালিটিক কনভার্টারে এবং অপটিক্যাল গ্লাস পলিশ করার জন্য সেরিয়াম ব্যবহার করা হয়। ল্যান্থানাম ক্যামেরা লেন্স এবং নিকেল ধাতব হাইড্রাইড ব্যাটারিতে পাওয়া যায় যা একসময় হাইব্রিড গাড়িতে প্রচলিত ছিল। ইউরোপিয়াম এবং টারবিয়াম ছিল প্রাথমিক রঙের প্রদর্শন এবং অনেক LED এর জন্য দুটি প্রাথমিক আলোকিত উপাদান।

জৈব চিকিৎসা ক্ষেত্রে, গ্যাডোলিনিয়াম চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (MRI) -এ একটি গুরুত্বপূর্ণ কনট্রাস্ট এজেন্ট। বিরল পৃথিবী উপাদান ধারণকারী যৌগগুলি ক্যান্সার চিকিৎসা গবেষণায়ও ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের বৈশিষ্ট্যগত শক্তি নির্গত করার ক্ষমতা রয়েছে।

নেচার রিভিউ ম্যাটেরিয়ালস জার্নালে প্রকাশিত একটি বৈজ্ঞানিক পর্যালোচনায় উল্লেখ করা হয়েছে যে বিরল মাটির উপকরণগুলি কোয়ান্টাম প্রযুক্তি এবং ন্যানোইলেক্ট্রনিক্সের জন্য নতুন দিকনির্দেশনা উন্মোচন করছে।

সবুজ শক্তি এবং ডিজিটাল শিল্পের উচ্চ চাহিদা বিরল পৃথিবীকে একটি অপরিহার্য সম্পদ করে তোলে। বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য প্রচুর পরিমাণে স্থায়ী চুম্বকের প্রয়োজন হয়। অফশোর বায়ু টারবাইনগুলি স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা বজায় রাখার জন্য তাদের উপর প্রচুর নির্ভর করে। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা প্রযুক্তি, স্মার্ট ডিভাইস এবং আধুনিক প্রতিরক্ষা ব্যবস্থাগুলি অনেক গুরুত্বপূর্ণ স্থানে বিরল পৃথিবী উপকরণ ব্যবহার করে।

অনেক আধুনিক প্রযুক্তি এবং শক্তি শিল্পে বিরল পৃথিবী গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে (চিত্র: গেটি)।

"বিরল পৃথিবী" নাম এবং তাদের প্রাচুর্যের মধ্যে পার্থক্য দুটি কারণ দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে: প্রথমত, তাদের ভূতাত্ত্বিক বিচ্ছুরণ অর্থনৈতিকভাবে তাদের খনন করা কঠিন করে তোলে। দ্বিতীয়ত, তাদের জটিল এবং ব্যয়বহুল পরিশোধন প্রক্রিয়া একটি বড় বাধা তৈরি করে যা বিশ্বব্যাপী সরবরাহকে সীমিত করে।

যদি প্রাকৃতিক মজুদই একমাত্র পরিমাপক হয়, তাহলে দুর্লভ মৃত্তিকা বিরল সম্পদ নয়। যা বিরল তা হল পরিষ্কারভাবে খননের ক্ষমতা, অত্যাধুনিক গন্ধ প্রযুক্তি এবং সরবরাহ শৃঙ্খলের নিয়ন্ত্রণ। বিশ্ব যতই পরিষ্কার শক্তি এবং উচ্চ প্রযুক্তির দিকে এগিয়ে যাচ্ছে, এই উপাদানগুলির দলটি ক্রমশ কৌশলগত হয়ে উঠছে।

অনেক দেশ বিরল মৃত্তিকাতে স্বয়ংসম্পূর্ণতা বৃদ্ধির পরিকল্পনা ঘোষণা করেছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ইউরোপ, জাপান এবং দক্ষিণ কোরিয়া পুরানো চুম্বক পুনর্ব্যবহার এবং নতুন প্রজন্মের পৃথকীকরণ প্রযুক্তি বিকাশে ব্যাপক বিনিয়োগ করছে। কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয় এবং টোকিও ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির গবেষণায় দেখা গেছে যে পুরানো ব্যাটারি এবং বাতিল ইলেকট্রনিক ডিভাইস থেকে বিরল মৃত্তিকা পুনরুদ্ধারের ক্ষমতা প্রাথমিক খনির উপর নির্ভরতা হ্রাস করার একটি পথ খুলে দিচ্ছে।

এই সমস্ত প্রচেষ্টা দেখায় যে দুর্লভ পৃথিবী প্রকৃতিতে বিরল নয়, তবে অ্যাক্সেসযোগ্যতার ক্ষেত্রে বিরল। অতএব, এগুলিকে বৈশ্বিক প্রযুক্তির ভবিষ্যত গঠনকারী কৌশলগত সম্পদ হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

সূত্র: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/su-that-phia-sau-hieu-nham-hang-the-ky-ve-vitamin-cua-nganh-cong-nghiep-20251127122516385.htm