औद्योगिक कचरे से लेकर रणनीतिक खनिजों तक

एल्युमीनियम गलाने के उद्योग का एक विषैला अपशिष्ट उत्पाद, लाल मिट्टी, को अमेरिका द्वारा एक रणनीतिक खनिज संसाधन के रूप में पुनर्मूल्यांकन किया जा रहा है। वैश्विक आपूर्ति श्रृंखला पर नियंत्रण पाने की होड़ में, अमेरिका इस "स्क्रैप" में छिपी कई दुर्लभ धातुओं को निकालने की संभावना पर प्रयोग कर रहा है।

वैश्विक एल्युमीनियम उद्योग प्रतिवर्ष 15 करोड़ टन से अधिक लाल मिट्टी का उत्पादन करता है। (स्रोत: डिस्कवरी अलर्ट)

आज की तकनीकी प्रतिस्पर्धा में, किसी राष्ट्र का लाभ केवल चिप्स, उपग्रह, रडार या रक्षा उपकरण जैसे अंतिम उत्पाद में ही निहित नहीं होता। इन उत्पादों के पीछे एक कम ध्यान दिया जाने वाला लेकिन महत्वपूर्ण आधार होता है: सामग्री।

उपयुक्त सामग्रियों के बिना, उन्नत डिज़ाइनों को भी उत्पादन में लाना मुश्किल है। स्थिर आपूर्ति के अभाव में, उच्च-तकनीकी उत्पादन लाइन बाधित हो सकती है। इसलिए, गैलियम, स्कैंडियम और कुछ दुर्लभ पृथ्वी तत्वों जैसी महत्वपूर्ण धातुओं को आर्थिक और औद्योगिक सुरक्षा के अभिन्न अंग के रूप में देखा जा रहा है।

गैलियम और स्कैंडियम क्यों महत्वपूर्ण हैं?

गैलियम और स्कैंडियम आम जनता के लिए परिचित धातुएं नहीं हैं, लेकिन वे उच्च-तकनीकी विनिर्माण श्रृंखलाओं में एक विशेष भूमिका निभाती हैं।

गैलियम का उपयोग अर्धचालक यौगिकों, विशेष रूप से गैलियम आर्सेनाइड और गैलियम नाइट्राइड में किया जाता है। ये पदार्थ इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार, एलईडी, सौर सेल और कई अन्य उच्च-तकनीकी प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं। कुछ अनुप्रयोगों में, गैलियम यौगिक उच्च आवृत्तियों, उच्च शक्ति या कठोर वातावरण में कार्य करने की क्षमता के कारण पारंपरिक सिलिकॉन से बेहतर प्रदर्शन करते हैं।

मिश्रधातु निर्माण के क्षेत्र में स्कैंडियम एक बार फिर ध्यान आकर्षित कर रहा है। एल्युमीनियम के साथ मिलाने पर स्कैंडियम एक हल्का और मजबूत मिश्रधातु बनाता है, जिसमें एयरोस्पेस और उच्च शक्ति-से-भार अनुपात की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में अपार संभावनाएं हैं। गौरतलब है कि डिस्कवरी अलर्ट वेबसाइट के अनुसार, वैश्विक स्कैंडियम ऑक्साइड का उत्पादन वर्तमान में केवल 10-15 टन प्रति वर्ष है, जो तेजी से बढ़ती मांग की तुलना में बहुत कम है, जिससे आपूर्ति में संरचनात्मक कमी उत्पन्न हो रही है। इसलिए स्कैंडियम का महत्व इसकी बड़ी खपत मात्रा में नहीं, बल्कि सामग्री के गुणों को बेहतर बनाने की क्षमता और इसकी अपरिहार्य दुर्लभता में निहित है।

कई रणनीतिक खनिजों की यह एक सामान्य विशेषता है: इनका उपयोग भले ही अत्यधिक मात्रा में न होता हो, लेकिन इनकी भरपाई करना कठिन होता है। थोड़ी सी मात्रा में मौजूद पदार्थ भी पूरी प्रणाली के प्रदर्शन को निर्धारित कर सकता है। सेमीकंडक्टर, दूरसंचार, स्वच्छ ऊर्जा और रक्षा जैसे उद्योगों के लिए, पदार्थ की आपूर्ति की स्थिरता एक मूलभूत शर्त है।

आपूर्ति श्रृंखला में बाधाएँ

अमेरिका के लिए मुख्य समस्या यह है कि कुछ महत्वपूर्ण सामग्रियों की घरेलू आपूर्ति पर्याप्त रूप से मजबूत नहीं है। गैलियम के मामले में, वैश्विक आपूर्ति मुख्य रूप से चीन में केंद्रित है। स्कैंडियम के मामले में भी, अमेरिका के पास पर्याप्त घरेलू खनन या वाणिज्यिक पुनर्प्राप्ति क्षमता का अभाव है।

यह निर्भरता केवल आर्थिक मुद्दा नहीं है। प्रमुख शक्तियों के बीच तकनीकी और व्यापारिक प्रतिस्पर्धा के संदर्भ में, खनिज आपूर्ति दबाव डालने का एक साधन बन सकती है। जब किसी महत्वपूर्ण सामग्री पर निर्यात नियंत्रण लागू होता है, तो उस पर निर्भर व्यवसायों को कीमतों में वृद्धि, कमी या अल्पावधि में वैकल्पिक स्रोतों की तलाश करने का जोखिम उठाना पड़ता है।

कई वर्षों तक, वैश्वीकरण ने लागत-अनुकूलित आपूर्ति श्रृंखलाओं को बढ़ावा दिया। लेकिन भू-राजनीतिक प्रतिस्पर्धा बढ़ने के साथ, यह दृष्टिकोण अपर्याप्त साबित हुआ। एक सस्ता लेकिन अत्यधिक केंद्रित आपूर्ति स्रोत जोखिम भरा हो सकता है। किसी एक देश पर निर्भर कुशल आपूर्ति श्रृंखला नीतियों में बदलाव होने पर असुरक्षित हो सकती है।

अमेरिका के लिए चुनौती सिर्फ अयस्क की खोज करना नहीं है। इससे भी कठिन काम है पूरी श्रृंखला का निर्माण करना: अयस्क की पुनर्प्राप्ति, शोधन, प्रसंस्करण, मानकीकरण और औद्योगिक प्रणालियों में सामग्रियों का एकीकरण। संसाधनों और प्रसंस्करण क्षमताओं के बिना, कोई भी राष्ट्र बाहरी स्रोतों पर निर्भर रहता है।

इस संदर्भ में, बॉक्साइट अयस्क से एल्यूमिना के शोधन के दौरान उत्पन्न होने वाले अपशिष्ट उत्पाद, लाल मिट्टी का अमेरिका द्वारा पुनर्मूल्यांकन किया जा रहा है, क्योंकि यह गैलियम और स्कैंडियम जैसी कई रणनीतिक धातुओं का एक द्वितीयक स्रोत बन सकता है।

अपशिष्ट से संभावित आपूर्ति तक

लाल मिट्टी एल्यूमिना उत्पादन का एक उपोत्पाद है, जो एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए एक मध्यवर्ती कच्चा माल है। इसकी जटिल संरचना और उच्च क्षारीयता के कारण, लाल मिट्टी को आमतौर पर विशेष जलाशयों या निपटान स्थलों में संग्रहित किया जाता है।

दशकों से, लाल मिट्टी को मुख्य रूप से एक पर्यावरणीय समस्या के रूप में देखा जाता रहा है: इसका सुरक्षित प्रबंधन आवश्यक है, रिसाव को रोकना और मिट्टी और जल प्रदूषण से बचना चाहिए। वैश्विक एल्युमीनियम उद्योग प्रतिवर्ष लगभग 15 करोड़ टन लाल मिट्टी का उत्सर्जन करता है, लेकिन वर्तमान में इसके पुन: उपयोग की दर केवल लगभग 2% है।

लेकिन लाल मिट्टी सिर्फ कचरा नहीं है। इसमें वे धातुएं भी हो सकती हैं जिनकी अमेरिका में कमी है। सूचना जगत के प्रमुख संगठन AL Circle के साथ एक साक्षात्कार में... मई में, कोलंबिया विश्वविद्यालय की प्रोफेसर ग्रीष्मा गदिकोटा ने कहा कि लाल मिट्टी में गैलियम का स्तर आमतौर पर 50-80 पीपीएम होता है (जिसका अर्थ है कि 1 टन लाल मिट्टी में...)। इसमें लगभग 50 से 80 ग्राम धातु (गैलियम), 70-120 पीपीएम स्कैंडियम और बॉक्साइट के स्रोत के आधार पर 400 से 2,000 पीपीएम तक दुर्लभ पृथ्वी तत्व मौजूद होंगे।

अमेरिका के लुइसियाना राज्य के ग्रामर्सी में स्थित एटालको एल्यूमिना रिफाइनरी में रेड मड पॉन्ड 4। (स्रोत: लुइसियाना इल्यूमिनेटर)

स्वतंत्र अध्ययनों से यह भी पता चला है कि लाल मिट्टी में स्कैंडियम की सांद्रता 100-800 पीपीएम तक पहुंच सकती है, जो वर्तमान में विश्व स्तर पर खनन किए जा रहे अधिकांश प्राथमिक भंडारों से अधिक है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड की मात्रा 1-10% तक होती है, जबकि स्कैंडियम को लाल मिट्टी में दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के कुल आर्थिक मूल्य का 95% तक हिस्सा माना गया है।

नए भंडारों की खोज करने के बजाय, अमेरिकी शोधकर्ता और व्यवसाय मौजूदा द्वितीयक स्रोतों पर ध्यान देना शुरू कर रहे हैं। प्रोफेसर गदिकोटा के अनुसार, लुइसियाना में स्थित ग्रामर्सी अपशिष्ट डंप, जो अमेरिका में एकमात्र एल्यूमिना रिफाइनरी है, में 3 करोड़ टन से अधिक लाल मिट्टी मौजूद है। यदि वहां स्कैंडियम की मात्रा लगभग 80 पीपीएम तक पहुंच जाती है, तो संग्रहित स्कैंडियम की कुल मात्रा 2,400 टन तक हो सकती है। टाइटेनियम ऑक्साइड की अनुमानित संभावित मात्रा 0.6 करोड़ टन है, जो अमेरिका की कुल वार्षिक टाइटेनियम डाइऑक्साइड मांग के 40-60% के बराबर है।

यही कारण है कि अमेरिकी रक्षा विभाग ने ग्रामर्सी में एक पायलट प्लांट बनाने के लिए खनन और खनिज प्रसंस्करण कंपनी एलिमेंटयूएसए में 29.9 मिलियन डॉलर का निवेश किया है, जबकि कंपनी ने 850 मिलियन डॉलर की वाणिज्यिक सुविधा बनाने की योजना की घोषणा की है।

जनवरी में, एल्यूमिना उत्पादक और शोधक कंपनी अटलांटिक एल्यूमिना ने अमेरिका का पहला बड़े पैमाने पर गैलियम उत्पादन संयंत्र बनाने के लिए संघीय सरकार के साथ 450 मिलियन डॉलर की रणनीतिक साझेदारी की घोषणा की। ये स्पष्ट संकेत हैं कि लाल मिट्टी की कहानी अब प्रयोगशाला तक ही सीमित नहीं है।

लाल मिट्टी से धातुओं को निकालने के दो फायदे हैं: एक तो यह पर्यावरण पर दबाव कम करता है यदि कुछ अपशिष्ट को संसाधित और पुन: उपयोग किया जा सकता है, और दूसरा यह पूरी तरह से नए खनन पर निर्भर हुए बिना उच्च तकनीक वाले उद्योगों के लिए घरेलू आपूर्ति को पूरा करने की संभावना खोलता है, जिसमें अक्सर कई साल लगते हैं और पर्यावरणीय आवश्यकताओं, परमिटों और सार्वजनिक विरोध का सामना करना पड़ता है।

बेशक, लाल मिट्टी जैसे द्वितीयक स्रोत पारंपरिक खानों की जगह पूरी तरह से नहीं ले सकते, लेकिन वे विविधीकरण रणनीति का हिस्सा बन सकते हैं। हालांकि, सभी लाल मिट्टी के भंडार एक जैसे नहीं होते। इनकी संरचना बॉक्साइट के स्रोत, शोधन तकनीक और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है। शोध परियोजनाओं को नमूना विश्लेषण, सामग्री निर्धारण, निष्कर्षण क्षमता का मूल्यांकन और लागत की गणना से शुरू करना आवश्यक है, इससे पहले कि यह तय किया जाए कि प्राप्त उत्पाद उद्योग मानकों को पूरा करता है और आयातित स्रोतों के साथ प्रतिस्पर्धी है या नहीं।

अपेक्षाओं को बढ़ा-चढ़ाकर नहीं बताना चाहिए।

लाल मिट्टी की कहानी को एक तैयार समाधान के रूप में देखना महत्वपूर्ण नहीं है। विचार से लेकर व्यावसायिक उत्पादन तक का सफर लंबा है, जिसमें कम से कम चार प्रमुख चुनौतियाँ शामिल हैं।

तकनीकी दृष्टि से, लाल मिट्टी से धातुओं को निकालने की प्रक्रिया जटिल होती है। यदि प्रबल रसायनों का उपयोग किया जाता है, तो द्वितीयक अपशिष्ट उपचार आवश्यक हो जाता है; यदि बहुत अधिक ऊर्जा की खपत होती है, तो पर्यावरणीय प्रभावशीलता पर सवाल उठ सकते हैं।

आर्थिक दृष्टि से, कम धातु सामग्री और उच्च निष्कर्षण लागत के कारण यह उत्पाद आयातित स्रोतों की तुलना में अधिक महंगा हो सकता है, जिससे परियोजना के व्यावसायीकरण में बाधा आ सकती है।

पैमाने के लिहाज़ से देखें तो, कुछ किलोग्राम नमूने के साथ किया गया सफल प्रयोग लाखों टन लाल मिट्टी के प्रयोग में सफलता की गारंटी नहीं देता। औद्योगिक पैमाने के लिए पूरी तरह से अलग उपकरण, पूंजी और सुरक्षा मानकों की आवश्यकता होती है।

बाजार के संदर्भ में, भले ही धातु को पुनः प्राप्त कर लिया जाए, व्यवसायों को अभी भी औद्योगिक ग्राहकों, गुणवत्ता मानकों और दीर्घकालिक अनुबंधों की आवश्यकता होती है।

इसलिए, लाल मिट्टी को एक संभावित संसाधन के रूप में देखना उचित दृष्टिकोण है, न कि "निश्चित खजाने" के रूप में। यह आपूर्ति श्रृंखला के जोखिमों को कम करने में योगदान दे सकता है, लेकिन यह अभी तक पूरी मौजूदा खनिज प्रणाली का स्थान नहीं ले सकता है।

भौतिक प्रतिस्पर्धा की कहानी

लाल मिट्टी के उदाहरण से हम प्रमुख अर्थव्यवस्थाओं के बीच सामग्रियों के लिए प्रतिस्पर्धा का व्यापक परिप्रेक्ष्य देख सकते हैं। उच्च तकनीक के युग में, सामग्रियां न केवल किसी एक उद्योग की सेवा करती हैं, बल्कि कई क्षेत्रों के प्रतिच्छेदन बिंदु भी हैं: स्वच्छ ऊर्जा, इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार, विमानन, रक्षा और कृत्रिम बुद्धिमत्ता।

इससे संसाधनों की समझ में बदलाव आता है। पहले, ऊर्जा सुरक्षा के लिए तेल और गैस केंद्रीय महत्व रखते थे। आज, लिथियम, कोबाल्ट, दुर्लभ पृथ्वी तत्व, गैलियम, स्कैंडियम और कई अन्य पदार्थ तकनीकी सुरक्षा का हिस्सा बन गए हैं, जो पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों का स्थान तो नहीं लेते, लेकिन प्रतिस्पर्धा का एक नया स्तर जोड़ देते हैं।

अमेरिका, यूरोप, जापान और दक्षिण कोरिया, ये सभी देश पुनर्चक्रण, पुनर्प्राप्ति, भंडारण, वैकल्पिक सामग्रियों के विकास और विश्वसनीय संसाधन वाले देशों के साथ साझेदारी स्थापित करके आपूर्ति के अत्यधिक केंद्रित स्रोतों पर अपनी निर्भरता कम करने का प्रयास कर रहे हैं। इस संदर्भ में, लाल मिट्टी इस नई सोच का एक प्रमुख उदाहरण है: द्वितीयक संसाधनों को नज़रअंदाज़ न करें।

लाल मिट्टी की कहानी अत्याधुनिक तकनीक के युग के एक विरोधाभास को दर्शाती है: सबसे उन्नत उद्योग उन सामग्रियों पर निर्भर हो सकते हैं जिन्हें कभी अपशिष्ट माना जाता था। गैलियम, स्कैंडियम और अन्य महत्वपूर्ण धातुएँ आपूर्ति श्रृंखला में बाधा बन रही हैं, ऐसे में लाल मिट्टी अब केवल एक पर्यावरणीय समस्या नहीं रह गई है, बल्कि यह सामग्री रणनीति का हिस्सा भी बन सकती है। हालांकि, यह दिशा अभी देखी जानी बाकी है।

स्रोत: https://baoquocte.vn/tu-chat-thai-cong-nghiep-den-khoang-san-chien-luoc-396981.html