अंतरिक्ष द्वारा पृथ्वी को दिया गया ऊर्जा का वरदान है, लिथियम तत्व

जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने एवं पर्यावरण की रक्षा करने के लिए, आज पूरी दुनिया हरित ऊर्जा के विभिन्न स्रोतों को अपना रही है। इसी कारण आज धीरे-धीरे इलेक्ट्रिक वाहनों (Electric Vehicles) का चलन भी बढ़ रहा है। लेकिन क्या आप जानते हैं कि इन इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी का सबसे महत्वपूर्ण घटक अर्थात बैटरी में प्रयोग होने वाला रासायनिक तत्व “लिथियम” (Lithium) मूल रूप से हमारी धरती पर नहीं पाया जाता था।
अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी, नासा (NASA) द्वारा वित्त पोषित, एक नए अध्ययन से पता चलता है कि हमारे सौर मंडल और आकाशगंगा में मौजूद अधिकांश लिथियम, उज्ज्वल तारकीय विस्फोटों (Bright Stellar Eruptions) से आया है। इन विस्फोटों को ‘क्लासिकल नोवा’ (Classical Nova) कहा जाता है। हमारी आकाशगंगा में प्रति वर्ष ऐसे लगभग 50 विस्फोट होते हैं। वैज्ञानिकों ने यह पता लगाने के लिए कंप्यूटर और प्रेक्षणों का उपयोग किया कि एक नोवा विस्फोट में कितना लिथियम उत्पन्न होता है। उन्होंने कंप्यूटर मॉडल बनाने के लिए नासा के ‘हबल’ (Hubble) और ‘स्पिट्जर’ (Spitzer) जैसे ‘टेलिस्कोप’ (Telescope) से प्राप्त आंकड़ों का इस्तेमाल किया। इस अध्ययन से पता चलता है कि ब्रह्मांड के प्रारंभिक निर्माण के समय हुए बड़े धमाके के द्वारा लिथियम की एक छोटी मात्रा का निर्माण हुआ । जैसा कि अधिकांश लिथियम परमाणु प्रतिक्रियाओं में निर्मित होता है जो नोवा विस्फोटों को शक्ति प्रदान करता है और नोवा विस्फोटों द्वारा लिथियम को पूरी आकाशगंगा में वितरित किया जा रहा है।
पृथ्वी पर लिथियम का प्रयोग (लिथियम-आयन बैटरी (Lithium-Ion Battery), गर्मी प्रतिरोधी कांच (Heat Resistant Glass), और कुछ दवाओं के निर्माण में भी किया जाता हैं। लिथियम की प्रतिक्रियाशीलता काफी उच्च होती है, इसलिए यह केवल यौगिकों, या अन्य रासायनिक तत्वों के मिश्रण में पाया जाता है। आज बैटरी निर्माण में लिथियम अयस्क की उपयोगिता के कारण लिथियम की मांग काफी बढ़ गई है। लिथियम दुनिया भर में विभिन्न सांद्रता में पाया जाता है। यह ज्वालामुखीय चट्टानों से प्राप्त होता है और अक्सर निष्क्रिय ज्वालामुखियों में या उसके आसपास पाया जाता है। इसे पृथ्वी से निकालने के लिए विभिन्न तरीकों का प्रयोग किया जाता हैं। आइए देखें कि विभिन्न देशों में लिथियम का खनन कैसे किया जाता है:
१.अर्जेंटीना (Argentina): अर्जेंटीना में दुनिया का तीसरा सबसे बड़ा लिथियम संग्रह है। लिथियम निकालने के लिए यहां पर सौर वाष्पीकरण विधि (Solar Evaporation Method) का उपयोग किया जाता है। २.ऑस्ट्रेलिया (Australia): ऑस्ट्रेलिया में लिथियम का खनन, ‘कठोर चट्टान खनन (Hard Rock Mining) विधि के माध्यम से किया जाता है। यह देश लिथियम की दो श्रेणियों- तकनीकी- श्रेणी (Technical-Grade) और रासायनिक- श्रेणी (Chemical-Grade) का उत्पादन करता है। तकनीकी लिथियम का उपयोग कांच और चीनी मिट्टी (Ceramic) के उत्पादन में किया जाता है, जबकि रासायनिक लिथियम का उपयोग लिथियम-आयन बैटरी के उत्पादन में किया जाता है।
३.बोलीविया (Bolivia): लिथियम निकालने के लिए बोलीविया भी सौर वाष्पीकरण विधि का ही उपयोग करता है। हालांकि, शुष्क जलवायु, संसाधनों तथा धन की तंगी के कारण बोलीविया में लिथियम उत्पादन जटिल है।
४.कनाडा (Canada): कनाडा में लिथियम उत्पादक अयस्क (Ore) से लिथियम कार्बोनेट (Lithium Carbonate) निकालने के लिए ‘खुले गड्ढे खनन’ (Open Pit Mining) विधि का उपयोग किया जाता हैं।
५.चिली (Chile): दुनिया में लिथियम का सबसे बड़ा स्रोत बंजर रेगिस्तान ‘सैलै डि एटेकैमा” (Salar de Atacama), चिली में मौजूद है। यहां पर लिथियम के उत्पादन के लिए रेगिस्तानी जलवायु सौर वाष्पीकरण विधि का प्रयोग किया जाता है।
६.चीन (China): चीन में ज़ैबुय झील (Zabuay Lake) नामक लिथियम कार्बोनेट युक्त खारे पानी की झील पाई जाती है। लिथियम की बढ़ती मांग के साथ, चीनी कंपनियां अपने संसाधनों को भुनाना चाह रही हैं।
७.रूस (Russia): रूस में लिथियम खनन, पारंपरिक हार्ड रॉक खनन विधि की लागत और श्रम-गहन होने के कारण धीमा हो गया है जिसके कारण रूसी लिथियम उत्पादक ‘ब्राइन निष्कर्षण विधियों’ (Brine Extraction Methods) की ओर बढ़ रहे हैं। ८.संयुक्त राज्य अमेरिका (United States of America): पिछले एक दशक के दौरान संयुक्त राज्य अमेरिका में लिथियम की मांग बढ़ी है। देश में लिथियम का उत्पादन करने के लिए कुशल तरीकों की तलाश की जा रही है। इसी क्रम में एक नई तकनीक के अंतर्गत भूतापीय विद्युत संयंत्रों (Geothermal Power Plants) द्वारा जमीन में इंजेक्ट (Inject) किए गए खारे पानी (Brine) से लिथियम निकाला जाता है।
सौर ऊर्जा के विपरीत, जो हमें सूर्य की किरणों के माध्यम से प्राप्त होती है, लिथियम एक परिमित (Finite) पदार्थ है। जिसे एक बार खर्च हो जाने पर पुनः प्राप्त नहीं किया जा सकता है। हाल ही में, ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय (Oxford University) के एक डेटा वैज्ञानिक हाना रिची (Hannah Richie) ने जांच की कि क्या अत्यधिक मांग से उत्पन्न हुई लिथियम की यह कमी वास्तव में दुनिया की भविष्य की हरित ऊर्जा योजनाओं को प्रभावित कर सकती है?
‘यूएस जियोलॉजिकल सर्वे’ (US Geological Survey (USGS) के वर्तमान आंकड़ों के अनुसार पृथ्वी पर लगभग 88 मिलियन टन लिथियम पाया जाता है। साथ ही प्रौद्योगिकी में सुधार के बाद, पृथ्वी से उपलब्ध लिथियम के कुल भंडार में वृद्धि होने की संभावना है। उदाहरण के तौर पर, एक दशक पहले यूएसजीएस ने ही पृथ्वी पर केवल 13 मिलियन टन लिथियम होने का अनुमान लगाया था। एक इलेक्ट्रिक कार में औसतन लगभग 8 किलोग्राम लिथियम का उपयोग किया जाता है, साथ ही यह मात्रा समय के साथ और कम हो सकती है । रिची के हिसाब से इस आधार पर हम 22 मिलियन टन लिथियम से तकरीबन 2.8 बिलियन ईवी (EV) चला सकते हैं। ‘अंतरराष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी’ (International Energy Agency (IEA) के आंकड़ों के आधार पर रिची के अनुमान बताते हैं कि 2030 में विद्युतीकृत अर्थव्यवस्था को 250,000 से 450,000 टन लिथियम की आवश्यकता होगी।
द न्यूयॉर्क टाइम्स (The New York Times) के अनुसार, लिथियम खनन में बहुत अधिक पानी (हजारों गैलन प्रति मिनट) का उपयोग होता है। साथ ही सुरमा (Antimony) और आर्सेनिक (Arsenic) के कारण भूजल संदूषण का खतरा भी बढ़ सकता है। लिथियम के खनन के कारण जैव विविधता की हानि, मिट्टी का क्षरण, और वायु गुणवत्ता में गिरावट जैसे दुष्परिणाम भी सामने आ सकते हैं। लिथियम की मांग में वृद्धि को पूरा करने के लिए आज कई देश, कुशल तरीके से लिथियम के खनन को प्राथमिकता दे रहे हैं। लिथियम में क्रिप्टोकरेंसी (Cryptocurrency) से लेकर ऊर्जा क्षेत्रों तक कई अलग-अलग उद्योगों को प्रभावित करने की क्षमता है।

संदर्भ
https://go.nasa.gov/3Iie5Fu
https://bit.ly/3llrkfp
https://bit.ly/3YOXz5l

चित्र संदर्भ
1. अंतरिक्ष एवं लिथियम को संदर्भित करता एक चित्रण (flickr)
2. ईएसओ के ला सिला ऑब्जर्वेटरी में न्यू टेक्नोलॉजी टेलीस्कोप से ली गई प्रारंभिक नोवा विस्फोटक की तस्वीर जिसमें लिथियम के प्रमाण मिले हैं। को संदर्भित करता एक चित्रण (wikimedia)
3. केमेटॉल के लिथियम ऑपरेशन को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)
4. बोर मॉडल के लिथियम को दर्शाता एक चित्रण (Free SVG)
5. बीएमडब्ल्यू i3 के लिए लिथियम-आयन बैटरी को दर्शाता  एक चित्रण (wikimedia)